JPH02181602A - Visual inspection instrument for soldering of gull wing type lead ic - Google Patents
Visual inspection instrument for soldering of gull wing type lead icInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はプリント基板に実装したガルウィング型リード
ＩＣの半田付けの良否を光の反射を利用して自動的に検
査する装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an apparatus for automatically inspecting the quality of soldering of a gull wing type lead IC mounted on a printed circuit board using reflection of light.
（従来の技術）
プリント基板に実装された多足ＩＣの半田付けの良否を
判定するのに、検査箇所をそのリードの突出している方
向の斜め上方よりレンズ付きランプによって照明し、リ
ード先端部分の反射光パターンをテレビカメラによって
画像処理装置に入力し、予めメモリに記憶しておいた標
準画像との重ね合わせを行ない、その差を求めてリード
先端部の半田付けの良否を判定する装置が提案されてい
る（例えば特開昭６１−２３５０６７号、特開昭６１−
２３５０６８号公報参照）。(Prior art) To judge the quality of soldering of a multi-legged IC mounted on a printed circuit board, a lamp with a lens is used to illuminate the inspection area from diagonally above the direction in which the leads protrude, and the tip of the lead is illuminated. A device has been proposed that inputs the reflected light pattern into an image processing device using a television camera, superimposes it on a standard image previously stored in memory, and determines the difference between the two to determine the quality of the soldering at the tip of the lead. (For example, JP-A-61-235067, JP-A-61-
(See Publication No. 235068).
上記の装置では、入力画像のＩＣリード部を含む位置に
検査エリアを設け、その検査エリア内の反射光パターン
と標準パターンとの画像の重ね合わせを行ない、両パタ
ーンの重ならない部分を検出して半田付は良否判定をし
ている。In the above device, an inspection area is provided at a position that includes the IC lead part of the input image, the images of the reflected light pattern in the inspection area and the standard pattern are superimposed, and the parts where the two patterns do not overlap are detected. Soldering is judged as pass/fail.
（発明が解決しようとする課題）
上記に引用した検査装置で検査エリア内のパターンを重
ね合わせるには、ＩＣの位置ずれの補正を非常に精度よ
く行なう必要があり、そのずれがそのまま判定結果に影
響する。(Problem to be solved by the invention) In order to superimpose the patterns in the inspection area using the above-mentioned inspection device, it is necessary to correct the positional deviation of the IC with great precision, and the deviation directly affects the judgment result. Affect.
また、照明範囲の狭いランプからの照明による半田の反
射光パターンは、肉付は部の形状により一定しない。Furthermore, the pattern of reflected light on the solder due to illumination from a lamp with a narrow illumination range does not have constant thickness depending on the shape of the part.
このように、パターンを重ね合わせることによる判定を
行なう装置では、位置補正の誤差が出た場合や、半田肉
付は部の形状が変化した場合には判定誤差を生じる。As described above, in an apparatus that performs determination by overlapping patterns, a determination error occurs when an error occurs in position correction or when the shape of a solder part changes.
本発明はガルウィング型リードＩＣの半田付は外観検査
において、判定誤差が少なく、また、半田ブリッジや半
田ボール不良も検査できる検査装置を提供することを目
的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inspection apparatus that has less judgment error in visual inspection of soldering of gull wing type lead ICs and can also inspect solder bridges and solder ball defects.
（課題を解決するための手段）
本発明は、照明にある程度の大きさをもった面光源を用
いて１反射光パターンの生じる半田面の角度を広くし、
半田肉付は部の形状変化による反射光パターンへの影響
を受けに＜＜６１反射光パターンの大きさが半田肉付は
部の半田の量に対応するようにする。(Means for Solving the Problems) The present invention uses a surface light source with a certain size for illumination to widen the angle of the solder surface where one reflected light pattern occurs,
Solder build-up is affected by changes in the shape of the part on the reflected light pattern.<<61 The size of the reflected light pattern is made to correspond to the amount of solder in the part.
半田肉付は部からの反射光パターンの面積を基準値と比
較して良否を判定するようにし１位置ずれによる影響を
少なくする。Solder build-up is determined by comparing the area of the reflected light pattern from the part with a reference value to determine whether it is good or bad, thereby reducing the influence of one positional deviation.
また、ＩＣリード間と基板リードパターン間の反射光パ
ターンの検出を行ない、この間に半田ブリッジや半田ボ
ール（半田くず）があれば反射光パターンが生じるので
、この反射光パターンの有無を検出することによって半
田ブリッジや半田ボール不良の判定を行なう。In addition, the reflected light pattern between the IC leads and the board lead pattern is detected, and if there is a solder bridge or solder ball (solder waste) between them, a reflected light pattern will occur, so the presence or absence of this reflected light pattern can be detected. Determine if there is a solder bridge or solder ball defect.
第１図及び第２図により本発明を説明する。The present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
１−１〜１−４はプリント基板２上の検査対象ＩＣの少
なくとも１本のリード部分と、対応する基板リードパタ
ーンを含む部分を照明する面光源の照明装置であり、プ
リント基板２の周囲の４カ所に配置されている。照明装
置１−１〜１−４は検査するＩＣリードの突出方向によ
って切り換えて点灯され、照明方向が切り換えられる。1-1 to 1-4 are surface light source illumination devices that illuminate at least one lead portion of the IC to be inspected on the printed circuit board 2 and a portion including the corresponding board lead pattern; It is located in 4 locations. The illumination devices 1-1 to 1-4 are switched and lit depending on the protrusion direction of the IC lead to be inspected, and the illumination direction is switched.
３は画像入力装置であり、少なくとも１本のＩＣリード
先端部の半田肉付は部分からの反射光パターンと、少な
くとも１カ所のＩＣリード間及び対応する基板リードパ
ターン間に発生する半田ブリッジ又は半田ボール（半田
くず）がある場合に生じる反射光パターンを垂直上方向
から検出する。3 is an image input device, in which the solder build-up at the tip of at least one IC lead is based on the reflected light pattern from the part and the solder bridge or solder that occurs between at least one IC lead and between the corresponding board lead pattern. The reflected light pattern that occurs when there is a ball (solder waste) is detected from vertically above.
６は画像処理装置であり、画像入力装置３からＡ／Ｄ変
換部４を経て画像信号を入力し、半田付は部の良否を判
定する。Reference numeral 6 denotes an image processing device, which inputs an image signal from the image input device 3 via the A/D converter 4, and determines the quality of the soldering part.
５は検査位置を順次変化させ、プリント基板２の全面に
渡って検査するための位置決め機構である。Reference numeral 5 denotes a positioning mechanism for sequentially changing the inspection position and inspecting the entire surface of the printed circuit board 2.
画像処理装置６は、ＩＣリードの半田付は箇所の良否を
判定するために、パラメータメモリ１２、フレームメモ
リ７、面積算出手段１０、判定手段１１を備えている。The image processing device 6 includes a parameter memory 12, a frame memory 7, an area calculation means 10, and a determination means 11 in order to determine whether the IC lead is soldered properly.
さらに、半田ブリッジや半田ボールの検査を行なう機能
を備えた検査装置とするためには、画像処理装置６はさ
らにパターン有無検出手段８を備える。Furthermore, in order to provide an inspection apparatus having a function of inspecting solder bridges and solder balls, the image processing apparatus 6 is further provided with pattern presence/absence detection means 8.
位置ずれが起こるＩＣ１例えば２方向ガルウイング型リ
ードＩＣの検査をより高精度に行なうものとするために
は、画像処理装置６はさらに位置補正手段９を備える。In order to inspect the IC 1, for example, a two-way gull-wing type lead IC, in which positional deviation occurs with higher precision, the image processing device 6 further includes a position correction means 9.
パラメータメモリ１２は各種パラメータを記憶している
。フレームメモリ７は画像入力装置３からの１画面分の
画像を記憶する０位置補正手段９は検査対象ＩＣがプリ
ント基板２に対して装着位置がずれる可能性のある対象
物である場合、位置補正用の基準パラメータＰｓと、フ
レームメモリ７のデータからずれ量を算出し、パターン
有無検出手段８で用いられる検査枠設定用パラメータと
面積算出手段１０で用いられる検査枠設定用パラメータ
の設定位置データを相対的に補正する０面積算出手段１
０はフレームメモリ７のデータとリード先端の半田肉付
は部の反射光パターン検査枠Ａ Ｘ １〜Ａ Ｘ ｎ
ｇ Ａ Ｘ １ ’ ”’ Ａ Ｘ ｎ ’ ２ Ａ
Ｙ １〜ＡＹｍ、ＡＹ １ ’ 〜ＡＹｍ ’の設定
パラメータを用い、ＩＣの各リードに設けられた検査枠
内の面積ＶＸ１〜ＶＸｎ、ＶＸＩ ’〜ＶＸｎ 、Ｖ
ＹＩ〜ＶＹｍ、ＶＹ １ ’ 〜ＶＹｍ ’を算出する
。パターン有無検出手段８はフレームメモリ７のデータ
とリード間パターン検査枠ＢＸ１〜ＢＸ（ｎ−１）。The parameter memory 12 stores various parameters. The frame memory 7 stores one screen worth of images from the image input device 3.The zero position correction means 9 corrects the position when the IC to be inspected is an object whose mounting position may shift with respect to the printed circuit board 2. The amount of deviation is calculated from the reference parameter Ps for the image data and the data in the frame memory 7, and the setting position data of the inspection frame setting parameter used by the pattern presence/absence detection means 8 and the inspection frame setting parameter used by the area calculation means 10 is calculated. Zero area calculation means 1 for relative correction
0 is the data of the frame memory 7 and the reflected light pattern inspection frame A X 1 to A X n
g A X 1 ''' A X n ' 2 A
Using the setting parameters of Y1 to AYm and AY1' to AYm', the area within the inspection frame provided for each lead of the IC is VX1 to VXn, VXI' to VXn, V
YI~VYm and VY1'~VYm' are calculated. The pattern presence/absence detection means 8 detects data in the frame memory 7 and inter-lead pattern inspection frames BX1 to BX(n-1).
Ｂ Ｘ ｌ ’ 〜Ｂ Ｘ （ｎ １ ） ’ ＋
Ｂ Ｙ ｌ 〜Ｂ Ｙ （ｒｎ １ ）、ＢＹｌ ’
〜ＢＹ（ｍ−１）’の設定用パラメータを用い、リー
ド間の半田ブリッジ又は半田ボールからの反射光パター
ン有無を検出する。判定手段１１は、面積算出手段１０
で得られたデータＶＸ１〜ＶＸｎ、ＶＸＩ ’〜ＶＸｎ
、ＶＹ１〜ＶＹｍ、ＶＹＩ’〜ＶＹｍ’を判定基準
値パラメータと比較することにより、ＩＣリード先端部
の半田付は良否を判定する。判定手段１１はまた。パタ
ーン有無検出手段８によって得られたデータにより半田
ブリッジ、半田ボール有無の判定もする。B X l' ~ B X (n1)' +
B Y l ~ B Y (rn 1 ), B Y l '
Using the setting parameters ~BY(m-1)', the presence or absence of a reflected light pattern from a solder bridge or a solder ball between leads is detected. The determination means 11 is the area calculation means 10
Data obtained from VX1 to VXn, VXI' to VXn
, VY1 to VYm, and VYI' to VYm' are compared with the determination reference value parameters to determine whether the soldering at the tip of the IC lead is good or bad. The determining means 11 is also Based on the data obtained by the pattern presence detection means 8, the presence or absence of solder bridges and solder balls is also determined.
（作用）
第３図には４方向ガルウイング型リードＩＣを示し、第
４図には２方向ガルウイング型リードＩＣを示す。(Function) FIG. 3 shows a four-way gull-wing type lead IC, and FIG. 4 shows a two-way gull-wing type lead IC.
１５はパッケージ部、１６はリードである。15 is a package portion, and 16 is a lead.
第５図はこれらのガルウィング型リードＩＣのリード１
６を横方向からみた図である。Figure 5 shows lead 1 of these gull wing type lead ICs.
6 viewed from the side.
第６図（Ａ）〜（Ｄ）にＩＣリード突出方向の斜め上方
からの照明による半田肉付は部からの上方への反射光の
状態を示し、同図（Ｅ）〜（Ｈ）にそれらの上方への反
射光パターンを示す。Figures 6 (A) to (D) show the states of upwardly reflected light from the solder build-up area caused by illumination from diagonally above the IC lead protruding direction, and Figures (E) to (H) show the state of solder build-up due to illumination from diagonally above the protruding direction of the IC lead. This shows the upward reflected light pattern.
第６図で、（Ａ）は正常な半田付けの場合であり、（Ｅ
）のように反射光パターン１７ａが現われる。ＣＢ）は
半田量が少ない場合であり、（Ｆ）のように反射光パタ
ーンが小さくなるか、なくなる。（Ｃ）は半田過多の場
合であり、（Ｇ）のように反射光パターンが現われない
。（Ｄ）は半田ブリッジ（半田ボールや半田くず）１８
が存在する場合であり、（Ｈ）のように不必要な箇所に
反射光パターン１８ａが現わ九る。In Figure 6, (A) is the case of normal soldering, and (E
) A reflected light pattern 17a appears. CB) is a case where the amount of solder is small, and the reflected light pattern becomes smaller or disappears as shown in (F). (C) is a case where there is too much solder, and the reflected light pattern does not appear as in (G). (D) is a solder bridge (solder ball or solder waste) 18
In this case, the reflected light pattern 18a appears at an unnecessary location as shown in (H).
このように得られた反射光パターンから半田付けの良否
を判定するために、画像処理装置６のパラメータメモリ
１２に種々のパラメータが記憶されている０例えば、４
方向ガルウイング型リードＩＣの場合、第７図に示され
るように面積算出手段１０で用いるリード先端検査枠Ａ
ＸＩ〜Ａ Ｘ ｎ ＋ＡＸ１′〜ＡＸｎ 、ＡＹ１〜
ＡＹｍ、ＡＹＩ’〜ＡＹｍ ’を設定するためのそれぞ
れの設定位置パラメータと枠サイズパラメータ、検査枠
内で算出された面積ＶＸ１〜ＶＸｎ、ＶＸＩ ’ 〜Ｖ
Ｘｎ、ＶＹｌ〜ＶＹｍ、ＶＹｌ ’ 〜ＶＹｍ’（７）
良否判定基準パラメータＶｈ、ＶＱと、パターン有無検
出手段８で用いるリード間検査枠ＢＸＩ〜ＢＸ（ｎ−１
）、ＢＸＩ ’〜ＢＸ（ｎ−１）’、ＢＹＩ−ＢＹ（ｍ
−１）、ＢＹｌ ′〜ＢＹ（ｍ−１）’を設定するため
のそれぞれの設定位置パラメータと枠サイズパラメータ
がある。１６はＩＣリード、１９は基板リードパターン
である。In order to judge the quality of soldering from the reflected light pattern obtained in this way, various parameters are stored in the parameter memory 12 of the image processing device 6.
In the case of a direction gull wing type lead IC, as shown in FIG.
XI~A Xn +AX1'~AXn, AY1~
Respective setting position parameters and frame size parameters for setting AYm, AYI' to AYm', areas calculated within the inspection frame VX1 to VXn, VXI' to V
Xn, VYl~VYm, VYl'~VYm' (7)
The pass/fail judgment standard parameters Vh, VQ and the inter-lead inspection frames BXI to BX(n-1
), BXI'~BX(n-1)', BYI-BY(m
-1), there are respective setting position parameters and frame size parameters for setting BYl' to BY(m-1)'. 16 is an IC lead, and 19 is a board lead pattern.
検査対象ＩＣが２方向ガルウイング型リードＩＣの場合
は、第７図の検査枠設定位置で縦又は横方向のどちらか
一方のみの検査枠が使用される。When the IC to be inspected is a two-way gull-wing lead IC, only one of the vertical and horizontal inspection frames is used at the inspection frame setting position shown in FIG.
パラメータメモリ１２にはさらに、第９図（Ａ）（Ｂ）
に示されるように、２方向ガルウイング型リードＩＣの
位置補正に用いる位置決め基準パラメータＰｓを記憶し
ている。これらのバラメータは、正しく半田付けされた
プリント基板を測定してパラメータメモリに設定してお
く。The parameter memory 12 further includes data in FIGS. 9(A) and (B).
As shown in , a positioning reference parameter Ps used for position correction of the two-way gull wing type lead IC is stored. These parameters are measured on a correctly soldered printed circuit board and set in the parameter memory.
照明装置１−１〜１−４による検査対象物からの反射光
を画像入力装置３により第８図（Ａ）に示されるような
範囲で受光すると、同図（Ｂ）に示されるような反射光
パターン１７ａ、１８ａの画像が得られる。１８は半田
ブリッジ、１９は基板リードパターンである。ＡＹ１〜
ＡＹ４はリード先端検査枠、ＢＹＩ〜ＢＹ３はリード検
査枠である。When the image input device 3 receives reflected light from the object to be inspected by the illumination devices 1-1 to 1-4 in the range shown in FIG. 8(A), the reflection shown in FIG. 8(B) occurs. Images of the light patterns 17a, 18a are obtained. 18 is a solder bridge, and 19 is a board lead pattern. AY1~
AY4 is a lead end inspection frame, and BYI to BY3 are lead inspection frames.
次に、パラメータメモリ１２にパラメータを設定する動
作を第１０図により説明する。Next, the operation of setting parameters in the parameter memory 12 will be explained with reference to FIG.
ガルウィング型リードＩＣが正しく半田付けされたプリ
ント基板を測定する。いま測定しようとするＩＣが４方
向ガルウイング型リードＩＣか２方向ガルウイング型リ
ードＩＣかを判断する（ステップＳｌ）。４方向ガルウ
イング型リードＩＣの場合は位置ずれが起こらない。２
方向ガルウイング型リードＩＣの場合は、そのＩＣを位
置決め基準位置へ移動させ（ステップＳ２）、位置補正
基準位ＲＰｓを測定し、パラメータメモリに設定する。Measure a printed circuit board to which a gullwing lead IC is correctly soldered. It is determined whether the IC to be measured is a four-way gull-wing type lead IC or a two-way gull-wing type lead IC (step Sl). In the case of a 4-way gull wing type lead IC, positional shift does not occur. 2
In the case of a directional gull-wing type lead IC, the IC is moved to a positioning reference position (step S2), a position correction reference position RPs is measured, and it is set in the parameter memory.
Ｐｓは例えば第９図（Ａ）に示されように。Ps is as shown in FIG. 9(A), for example.
リード１６の内端位置である。検査用ＩＣを測定したと
きに、そのＩＣのり−ド１６の内端位置が第９図（Ｂ）
でＰで示される位置であったとすれば、ＰとＰｓの距離
が位置ずれ量であり、この位置ずれ量だけ検査枠をシフ
トさせるようにこの基準位置Ｐｓを使用する。This is the inner end position of the lead 16. When the test IC is measured, the inner end position of the IC glue board 16 is shown in FIG. 9(B).
If the position is indicated by P, then the distance between P and Ps is the positional deviation amount, and this reference position Ps is used to shift the inspection frame by this positional deviation amount.
次に検査枠サイズを設定する（ステップＳ４）。Next, the inspection frame size is set (step S4).
次に検査位置を決める（ステップＳ５）。これにより、
パラメータメモリに検査枠ＡＸＩ〜ＡＸｎ、ＡＸ１ ′
〜ＡＸｎ 、ＡＹ１〜ＡＹｍ、ＡＹｌ ′〜ＡＹｍ
、ＢＸ１〜ＢＸ（ｎ−１）、ＢＸＩ〜ＢＸ（ｎ−１）
’、ＢＹ １〜ＢＹ（ｍ−１）、ＢＹ１’ 〜ＢＹ（ｍ
−１）’が設定される（ステップＳ６）。Next, the inspection position is determined (step S5). This results in
Inspection frames AXI to AXn, AX1' in parameter memory
~AXn, AY1~AYm, AYl'~AYm
, BX1~BX(n-1), BXI~BX(n-1)
', BY 1 ~ BY (m-1), BY1' ~ BY (m
-1)' is set (step S6).
全てのリードについて検査枠の設定が完了すると（ステ
ップＳ７）、リード先端検査枠内のパターン面積判定基
準Ｖｈ、ＶＱ、を設定する（ステップＳ８）。When the inspection frame setting for all leads is completed (step S7), pattern area determination criteria Vh, VQ within the lead tip inspection frame are set (step S8).
次に、第１１図によって検査を行なう動作を説明する。Next, the inspection operation will be explained with reference to FIG.
検査対象ＩＣが２方向ガルウイング型リードＩＣである
場合、位置ずれの補正を行なう、２方向ガルウイング型
リードＩＣの場合は、位置決め機構５によって検査対象
を移動させ、第９図（Ａ）に示されるような位置決め基
準位置に位置決めし、位置決め補正パターン検出のため
の画像をフレームメモリ７に記憶する（ステップ３１０
，５ｌｌ）。When the IC to be inspected is a two-way gull-wing type lead IC, the positional deviation is corrected. In the case of a two-way gull-wing type lead IC, the inspection subject is moved by the positioning mechanism 5, as shown in FIG. 9(A). The image for positioning correction pattern detection is stored in the frame memory 7 (step 310).
, 5ll).
フレームメモリ７のデータから第９図（Ｂ）に示される
ように、位置決め補正用パターン（この例の場合は基板
リードパターン）を検出し、補正用ポイントＰを求め、
Ｐｓとの距離を求めて種々の設定位置パラメータの補正
値とする（ステップ５１２）。As shown in FIG. 9(B) from the data in the frame memory 7, a positioning correction pattern (in this example, the board lead pattern) is detected, a correction point P is determined,
The distance to Ps is determined and used as correction values for various set position parameters (step 512).
位置補正の必要のない４方向ガルウイング型リードＩＣ
の場合は、上記の位置補正動作は省略する。4-way gull-wing type lead IC that does not require position correction
In this case, the above position correction operation is omitted.
次に、位置決め機構５によって、ｒｅを予め設定された
所定の検査位置へ移動させ、検査対象箇所の画像をフレ
ームメモリ７に記憶しくステップ５１３）、フレームメ
モリ７のデータとパラメータメモリ１２からの検査枠パ
ラメータを用いて検査枠ＡＸ１〜ＡＸｎ、ＡＸ１ ′〜
ＡＸｎ 、ＡＹ１〜ＡＹｍ、ＡＹｌ ’ 〜ＡＹｍ’
内の反射光パターン面積をそれぞれ算出しくステップ５
１４）、検査枠Ｂ Ｘ １〜Ｂ Ｘ（ｎ −１）、Ｂ
Ｘ １ ’ 〜Ｂ Ｘ（ｎ−１）’、ＢＹＩ 〜ＢＹ（
ｍ−１）、ＢＹＩ ’ 〜ＢＹ（ｍ−１）’内のパター
ン有無検出を行なう（ステップ５１５）。上記のステッ
プ８１３〜ステツプＳ１５の動作は、検査対象ＩＣの全
リードについて終了するまで繰り返す（ステップ８１６
）。Next, the positioning mechanism 5 moves re to a predetermined inspection position and stores an image of the inspection target area in the frame memory 7 (step 513), and the data in the frame memory 7 and the inspection from the parameter memory 12 are Inspection frames AX1~AXn, AX1'~ using frame parameters
AXn, AY1~AYm, AYl'~AYm'
Calculate the area of each reflected light pattern in Step 5.
14), inspection frame B X 1 to B X (n -1), B
X 1 ' ~ B X (n-1)', BYI ~ BY (
m-1), the presence or absence of a pattern within BYI' to BY(m-1)' is detected (step 515). The operations from step 813 to step S15 described above are repeated until all reads of the IC to be tested are completed (step 816).
).
対象ＩＣが２方向ガルウイング型リードＩＣの場合は、
第７図に示された検査枠設定位置での縦又は横方向のど
ちらか一方のみの検査となる。設定する各検査枠の位置
は、ＰｓとＰから求めた補正値によって、設定位置を補
正する。If the target IC is a two-way gullwing type lead IC,
Inspection is performed only in either the vertical or horizontal direction at the inspection frame setting position shown in FIG. The position of each inspection frame to be set is corrected using the correction value obtained from Ps and P.
面積算出動作で求めたそれぞれのリード先端検査枠内の
面積が、面積の良否判定基準パラメータ上限値ｖｈと下
限値ｖＱの範囲内にあるかどうかをチエツクし、１カ所
のリード先端検査枠内にでも範囲外の値があればその検
査対象ＩＣは半田量不良と判定する（ステップＳ１７．
５２１）。It is checked whether the area within each lead tip inspection frame obtained by the area calculation operation is within the range of the upper limit value vh and lower limit value vQ of the area pass/fail criterion parameters, and the area within one lead tip inspection frame is checked. However, if there is a value outside the range, the IC to be inspected is determined to have a poor solder amount (step S17.
521).
そして、パターン有無検出動作でそれぞれのリード間検
査枠についての結果が全てのリード間検査枠にパターン
なしであればその検査対象ＩＣは半田付は良品とする（
ステップ８１８，５１９）。Then, in the pattern presence/absence detection operation, if the result for each lead-to-lead inspection frame is that there is no pattern in all the lead-to-lead inspection frames, the IC to be inspected is determined to have good soldering (
Steps 818, 519).
１カ所のリード間検査枠でもパターンが検出されればそ
の検査対象ＩＣは半田ブリッジ又は半田ボール不良と判
定する（ステップ５２０）。If a pattern is detected in even one inter-lead inspection frame, the IC to be inspected is determined to have a solder bridge or solder ball defect (step 520).
（実施例） 第１２図は一実施例を表わす。(Example) FIG. 12 represents one embodiment.
照明装置１−１〜１−４は内部にランプを収容した箱で
あり、検査対象物に面する箱の一面は乳白色の光を投下
する拡散板で構成され、この面が面光源となる。４方向
ガルウイング型リードＩＣ１２方向ガルウイング型リー
ドＩＣのそれぞれのリード突出方向から照明を行なうた
め、照明装置は検査対象物を取り囲むように４基配置さ
れ、検査時のＩＣリードの突出方向に合わせてマイクロ
コンピュータ部２０により照明切換え部２１を介してそ
れぞれの照明方向が切り換えられる。照明切換え方法は
、ランプの点滅による方法でもよく、シャッタの開閉に
よる方法でもよい。それぞれの照明光源は検査対象ＩＣ
リードの位置から基板面に対して１５〜６０度程度上方
の角度θ位置に設置されている。The illumination devices 1-1 to 1-4 are boxes that house lamps inside, and one side of the box facing the object to be inspected is composed of a diffuser plate that emits milky white light, and this side serves as a surface light source. In order to provide illumination from the protruding direction of each lead of the 4-directional gull-wing lead IC and the 12-directional gull-wing lead IC, four lighting devices are arranged to surround the object to be inspected. Each illumination direction is switched by the computer section 20 via the illumination switching section 21. The illumination switching method may be by blinking a lamp or by opening and closing a shutter. Each illumination light source is the IC to be inspected.
It is installed at an angle θ position approximately 15 to 60 degrees above the substrate surface from the position of the lead.
画像入力装置３としてはＩＴＶカメラなどを用いること
ができる。ＩＴＶカメラ３は検査対象物２の上方に設置
される。As the image input device 3, an ITV camera or the like can be used. The ITV camera 3 is installed above the inspection object 2.
Ａ／Ｄ変換部４はＩＴＶカメラ３の出力信号をデジタル
信号としてフレームメモリ７に送出するものであるが、
−例としてＩＴＶカメラ３の出力信号を二値化するよう
に使用することができる。The A/D converter 4 sends the output signal of the ITV camera 3 to the frame memory 7 as a digital signal.
- For example, it can be used to binarize the output signal of the ITV camera 3.
その場合、二値化のための閾値は検査対象物によって自
由に設定することができる。In that case, the threshold value for binarization can be freely set depending on the object to be inspected.
２２は画像信号制御部であり、ＩＴＶカメラ３を制御す
る同期信号を発生し、フレームメモリ７へのデータ記憶
を制御（ＤＭＡコントロール）し、画像モニタ２３への
表示を制御し、画像モニタ２３への文字出力を制御する
などの動作を行なう。22 is an image signal control unit that generates a synchronization signal to control the ITV camera 3, controls data storage in the frame memory 7 (DMA control), controls display on the image monitor 23, and controls the display on the image monitor 23. Perform operations such as controlling character output.
マイクロコンピュータ部２０は、ＣＰＵ、Ｉ１０インタ
ーフェース、メモリ装置を備えている。The microcomputer unit 20 includes a CPU, an I10 interface, and a memory device.
２４は外部メモリであり、ＩＣメモリカードやフロッピ
ーディスクを用いることができる。マイクロコンピュー
タ部２ｏは画像信号制御部２２を制御し、フレームメモ
リ７からデータを取り込み。24 is an external memory, and an IC memory card or a floppy disk can be used. The microcomputer section 2o controls the image signal control section 22 and takes in data from the frame memory 7.
外部メモリ２４から内部メモリにパラメータをロードし
て、半田付は部の良否を判定し、判定結果を出力する。Parameters are loaded from the external memory 24 to the internal memory, the quality of the soldering part is determined, and the determination result is output.
すなわち、マイクロコンピュータ部２０は、第１図にお
けるパターン有無検出手段８、位置補正手段９１面積算
出手段１０１判定手段１１及びパラメータメモリ１２を
実現している。マイクロコンピュータ部２０はまた１位
置決め機構制御部２５を介して位置決め機構５を制御し
、照明切換え部２１を介して照明装置１−１〜１−４を
切り換える。That is, the microcomputer section 20 implements the pattern presence/absence detection means 8, position correction means 91, area calculation means 101, determination means 11, and parameter memory 12 in FIG. The microcomputer section 20 also controls the positioning mechanism 5 via the 1-positioning mechanism control section 25 and switches the lighting devices 1-1 to 1-4 via the lighting switching section 21.
（発明の効果）
本発明の検査装置では、照明装置として面光源を用いて
いるため、半田表面状態の表面角度のばらつきによる検
出パターンの大きさへの影響が小さくなり、判定誤差が
小さくなる。(Effects of the Invention) Since the inspection apparatus of the present invention uses a surface light source as the illumination device, the influence of variations in the surface angle of the solder surface state on the size of the detected pattern is reduced, and the determination error is reduced.
本発明ではまた、反射光パターンの面積比較による良否
判定を行なうため、検出パターンと標準記憶パターンと
の重ね合わせによる判定に比べて位置決め精度による判
定結果への影響が少なくなって、この点でも判定誤差が
小さくなる。In the present invention, since the pass/fail judgment is made by comparing the area of the reflected light pattern, the influence of positioning accuracy on the judgment result is reduced compared to the judgment based on the superimposition of the detection pattern and the standard memory pattern. The error becomes smaller.
さらに、パターン有無検出手段を設けると、半田量不良
検査とともに半田ブリッジや半田ボール不良の検査を同
時に行なうことが可能になる。Furthermore, by providing a pattern presence/absence detection means, it becomes possible to simultaneously test for solder bridge and solder ball defects as well as solder amount defects.
位置補正手段を設けると、２方向ガルウイング型リード
ＩＣのように位置ずれの起こる可能性のあるＩＣの検査
において、判定誤差が小さくなる。Providing the position correction means reduces judgment errors in testing ICs where positional deviations may occur, such as two-way gull-wing lead ICs.
第１図は本発明を示すブロック図、第２図は光源、検査
対象基板及び画像入力装置の配置を示す平面図、第３図
は４方向ガルウイング型リードＩＣを示す平面図、第４
図は２方向ガルウイング型リードＩＣを示す平面図、第
５図はガルウィング型リードＩＣのリード部を示す側面
図、第６図（Ａ）から（Ｃ）はＩＣリードと半田を示す
断面図、（Ｄ）は半田ブリッジを示す断面図、（Ｅ）か
ら（Ｉ（）はそれぞれ（Ａ）から（Ｄ）に対応した反射
光パターンを示す図である。第７図は１個のＩＣの検査
枠設定例を示す図、第８図（Ａ）は画像取込み範囲内で
の検査枠設定例を示す平面図、同図（Ｂ）はその反射光
パターンを示す図である。
第９図（Ａ）は位置決め基準位置設定例を示す平面図、
同１！ （Ｂ）は位置補正パターンとその補正位置の検
出点の例を示す図である。第１０図は１個のＩＣについ
てパラメータを設定する手順を示すフローチャート図、
第１１図は１個のＩＣについて検出手順を示すフローチ
ャート図である。第１２図は一実施例を示すブロック図
である。
１−１〜１−４・・・・・・照明装置、２・・・・・・
プリント基板、３・・・・・・ＩＴＶカメラ、４・・・
・・・Ａ／Ｄ変換部、５・・・・・・位置決め機構、６
・・・・・・画像処理装置、７・・・・・・フレームメ
モリ、８・・・・・・パターン有無検出手段、９・・・
・・・位置補正手段、１０・・・・・・面積算出手段、
１１・・・・・・判定手段、１２・・・・・・パラメー
タメモリ。
第２図
第６図
第８
図
（Ａ）
第９図
（Ａ）
ｑ
（Ｂ）
（Ｂ）
袷−′
第７図FIG. 1 is a block diagram showing the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of a light source, a board to be inspected, and an image input device, FIG. 3 is a plan view showing a four-way gull-wing type lead IC, and FIG.
The figure is a plan view showing a two-way gull wing type lead IC, FIG. 5 is a side view showing the lead part of the gull wing type lead IC, and FIGS. 6 (A) to (C) are sectional views showing the IC lead and solder. D) is a cross-sectional view showing a solder bridge, and (E) to (I) are views showing reflected light patterns corresponding to (A) to (D), respectively. Fig. 7 shows an inspection frame for one IC. FIG. 8(A) is a plan view showing an example of setting the inspection frame within the image capture range, and FIG. 8(B) is a diagram showing the reflected light pattern. is a plan view showing an example of positioning reference position setting,
Same 1! (B) is a diagram showing an example of a position correction pattern and detection points of its correction position. FIG. 10 is a flowchart showing the procedure for setting parameters for one IC;
FIG. 11 is a flowchart showing the detection procedure for one IC. FIG. 12 is a block diagram showing one embodiment. 1-1 to 1-4... Lighting device, 2...
Printed circuit board, 3...ITV camera, 4...
... A/D conversion section, 5 ... Positioning mechanism, 6
... Image processing device, 7 ... Frame memory, 8 ... Pattern presence/absence detection means, 9 ...
. . . position correction means, 10 . . . area calculation means,
11... Judgment means, 12... Parameter memory. Figure 2 Figure 6 Figure 8 (A) Figure 9 (A) q (B) (B) Sleeve-' Figure 7
Claims (3)
ードＩＣの少なくとも１本のＩＣリード部と、プリント
基板側でそのＩＣリード部と接続されるリードパターン
を含む範囲を照明する大きさをもち、検査対象物を取り
囲んで配置され、検査時のＩＣリードの突出方向によっ
て切り換えられる４個の面光源からなる照明装置と、こ
の照明装置により照明されたＩＣの検査箇所の像を画像
信号として得る画像入力装置と、この画像入力装置から
の画像信号を入力し、ＩＣの半田付け部外観の良否を判
定し出力する画像処理装置と、検査箇所を可変的に設定
する位置決め機構を備え、前記画像処理装置は各種パラ
メータを記憶しているパラメータメモリと、前記画像入
力装置からの１画面分の像を記憶するフレームメモリと
、このフレームメモリのデータと半田部検査枠設定パラ
メータを用い半田肉付け部の反射光パターンの面積を算
出する面積算出手段と、この面積算出手段による面積と
面積判定基準パラメータとを用いて半田付けの良否を判
定する判定手段を備えている半田付け外観検査装置。(1) It has a size that illuminates an area including at least one IC lead part of a gull wing type lead IC soldered to a printed circuit board and a lead pattern connected to that IC lead part on the printed circuit board side, and is inspected. An illumination device consisting of four surface light sources arranged surrounding the object and switched depending on the direction in which the IC leads protrude during inspection, and an image input device that obtains an image of the IC inspection area illuminated by the illumination device as an image signal. an image processing device that inputs an image signal from the image input device, determines whether the external appearance of the soldered portion of the IC is good or not, and outputs the result, and a positioning mechanism that variably sets an inspection location, the image processing device is a parameter memory that stores various parameters, a frame memory that stores one screen worth of images from the image input device, and uses the data in this frame memory and the solder portion inspection frame setting parameters to detect the reflected light of the solder filling portion. A soldering appearance inspection apparatus comprising: an area calculation means for calculating the area of a pattern; and a determination means for determining the quality of soldering using the area calculated by the area calculation means and an area determination reference parameter.
データとリード間検査枠設定パラメータを用い、リード
間検査枠内の反射光パターンの有無を検出するパターン
有無検出手段を備え、前記判定手段は半田肉付け部の反
射光パターン面積、面積判定基準パラメータ及び前記パ
ターン有無検出手段の結果によって半田付けの良否を判
定する請求項１記載の半田付け外観検査装置。(2) The image processing device further includes pattern presence/absence detection means for detecting the presence or absence of a reflected light pattern within the inter-lead inspection frame using frame memory data and inter-lead inspection frame setting parameters, and the determination means 2. The soldering appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the quality of the soldering is determined based on the reflected light pattern area of the solder filling portion, an area determination reference parameter, and the result of the pattern presence/absence detection means.
データとパラメータメモリからの位置補正パラメータを
用い、部品装着位置のずれによる検査枠設定位置の補正
を行なう位置補正手段を備えている請求項１又は２に記
載の半田付け外観検査装置。(3) The image processing apparatus further comprises a position correction means for correcting the inspection frame setting position due to a deviation in the component mounting position using data in the frame memory and position correction parameters from the parameter memory. Or the soldering appearance inspection device according to 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP143789A JPH02181602A (en) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | Visual inspection instrument for soldering of gull wing type lead ic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP143789A JPH02181602A (en) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | Visual inspection instrument for soldering of gull wing type lead ic |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181602A true JPH02181602A (en) | 1990-07-16 |
Family
ID=11501419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP143789A Pending JPH02181602A (en) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | Visual inspection instrument for soldering of gull wing type lead ic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181602A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02203258A (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-13 | Omron Tateisi Electron Co | Method for inspecting solder bridge of lead component |
| JPH0483108A (en) * | 1990-07-26 | 1992-03-17 | Ckd Corp | Method and apparatus for inspecting caulked part of terminal in electric product |
| JPH04178508A (en) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Appearance inspection method for solder state |
| JP2018138871A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 株式会社レクザム | Substrate inspection device |
| JP2018186180A (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-22 | 株式会社パラット | Soldering device and soldering method |
-
1989
- 1989-01-07 JP JP143789A patent/JPH02181602A/en active Pending
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