JPH0619252B2 - 印刷配線基板のはんだ付検査装置 - Google Patents

印刷配線基板のはんだ付検査装置

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JPH0619252B2
JPH0619252B2 JP62230808A JP23080887A JPH0619252B2 JP H0619252 B2 JPH0619252 B2 JP H0619252B2 JP 62230808 A JP62230808 A JP 62230808A JP 23080887 A JP23080887 A JP 23080887A JP H0619252 B2 JPH0619252 B2 JP H0619252B2
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printed wiring
wiring board
land
land pattern
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良明 白井
正毅 大島
芳弘 森
方大 松山
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Denso Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
NipponDenso Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、回路素子が実装された印刷配線基板のはんだ
付状態を検査する印刷配線基板のはんだ付検査装置に関
し、詳しくは印刷配線基板のランド間に生じるはんだの
ブリッジを検査する印刷配線基板のはんだ付検査装置に
関するものである。
[従来の技術] 印刷配線基板に回路素子をはんだ付する場合に、印刷配
線基板のランド間にはんだのブリッジが生じることがあ
る。このような不良を皆無とすることは難しく、従来
は、例えば特開昭57−17806号の如く、検査対象
となる印刷配線基板のパターンを工業用テレビカメラに
より撮像し、撮像した画像と比較用の正常な印刷配線基
板のパターンとを、同一のテレビ画面に表示させて目視
による検査を行なっていた。
また、特開昭60−256004号の如く、印刷配線基
板のはんだ付状態を、ウィンドを設定することでその内
部に欠陥があるかを自動的に検査する装置も知られてい
た。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、目視による検査では、検査箇所が多く、
検査パターンが微細であるため、ブリッジを見落とす場
合があった。しかも、人手による検査であるため、検査
者によって検査基準にばらつきが生じたり、検査に長時
間を要する等の問題があった。
尚、上記検査を自動化した検査装置として、例えば、回
路素子が実装された印刷配線基板を工業用テレビカメラ
等で撮像し、この撮像画像に対しはんだ付検査用ウィン
ドを設定しその内部にブリッジが発生しているかを検出
する装置も提案されている。この方法では、予めどこに
ブリッジが発生するかを正確に予測しその位置にウィン
ドを設定する必要があり、この予測するということに基
板に対する特別な固有技術が要求されるとともに、予期
しない場所に発生したブリッジは検出できないという根
本的な問題がある。また、予測不可能なブリッジにも対
処するためには、基板全域にウィンドをくまなく設定
し、すべてのウィンドについて個々に検査する必要があ
り、ウィンドの設定および検査に多大な時間を要する。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するためになされた本発明は、 印刷配線基板上のランドに回路素子をはんだ付する際
に、該ランド間に発光するはんだのブリッジを検出する
印刷配線基板のはんだ付検査装置であって、 上記印刷配線基板上のランドのパターンを2値化したラ
ンドパターンを予め記憶するランドパターン記憶手段
と、 回路素子がはんだ付された印刷配線基板を撮像し、撮像
画像を2値化して2値画像を出力する2値画像生成手段
と、 上記2値画像と上記ランドパターンとを重ね合わせた
後、該重ね合わせた画像を拡大して復元画像を生成する
前処理手段と、 上記復元画像の孤立したランドおよび上記ランドパター
ンの孤立したランドのそれぞれにラベル付けを行い、上
記ランドパターンの複数個のランドのラベルが、上記復
元画像の同一のランドのラベルに対応するか否かによっ
て、上記復元画像のランド間の連結性を認識する画像認
識手段と、 を備えたことを特徴とする印刷配線基板のはんだ付検査
装置を要旨とする。
ここで、上記ランドパターン記憶手段へのランドパター
ンの格納は、回路素子が挿入されていない印刷配線基板
を本検査装置に装着し、上記2値画像生成手段によっ
て、ランドパターンを読み込んで2値化し、このデータ
をランドパターン記憶手段へ転送することで可能であ
る。また、印刷配線基板の設計データをランドパターン
記憶手段へ転送してもよい。
さらに、上記2値画像生成手段における印刷配線基板の
撮像には、撮像管、CCD等を用いた撮像装置を用いる
ことができる。また、この撮像装置から出力される撮像
画像の2値化は、撮像画像の画素の明るさのヒストグラ
ムを作成し、このヒストグラムに基づいて定めたしきい
値によって、撮像画像を2値化することによって行なう
ことができる。
また、前処理手段における画像の拡大は、例えば、中心
の画素が1である場合に、上下左右の4画素もしくは周
りの8画素をすべて1にする処理等によって可能であ
る。
[作用] 本発明の印刷配線基板のはんだ付検査装置は、まず、2
値画像生成手段により、回路素子がはんだ付された印刷
配線基板の撮像し、撮像画像を2値化して2値画像を出
力する。次に、前処理手段により、この2値画像と、ラ
ンドパターン記憶手段に予め記憶された印刷配線基板の
ランドパターンとを重ね合わせた後、重ね合わせた画像
を拡大して復元画像を生成する。そして、画像認識手段
により、この復元画像の孤立したランド及びランドパタ
ーンの孤立したランドのそれぞれにラベル付けを行い、
ランドパターンの複数個のランドのラベルが、復元画像
の同一のランドのラベルに対応するか否かによって、復
元画像のランド間の連結性を認識する。
[実施例] 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
第1図は、本発明の一実施例としての印刷配線基板のは
んだ付検査装置の概略構成図である。本実施例の検査装
置は、回路素子1がはんだ付された印刷配線基板2の表
面の画像を画像信号に変換する画像入力系5と、この画
像信号に基づいて印刷配線基板2のはんだ付状態を認識
する画像処理系7とから構成される。
ここで、検査対象となる印刷配線基板2には、第2図に
示すように、印刷配線基板2のランド10に、回路素子
1のリード線12が挿入され、はんだ14によって固定
されている。本実施例の検査装置は、ランド10の間に
形成されるはんだのブリッジを検出するものである。
第1図において、まず画像入力系5は、印刷配線基板2
の斜め下方に印刷配線基板2を取り囲んで配置された照
明装置21と、印刷配線基板2および照明装置21を覆
うように設けられたドーム状の拡散反射板23と、拡散
反射板23の頂点の窓24の上方に設けられた工業用テ
レビカメラ26とを備えている。
拡散反射板23は、外乱光を遮断するとともに照明装置
21からの光を反射して均一な拡散光を印刷配線基板2
の表面に照射する。そして、印刷配線基板2からの反射
光は窓24を通って工業用テレビカメラ26の撮像レン
ズ27に入射される。工業用テレビカメラ26は印刷配
線基板2の画像を画像信号に変換して画像処理系7へ出
力する。
次に、画像処理系7は、画像信号を2値化して2値画像
を形成する2値化部31と、この2値画像に対して所定
の画像処理を行なって被検査画像である復元画像を生成
する前処理部33と、この復元画像に基づいてランド間
の連結性を認識する処理部35とを備えている。また、
2値化部31において画像信号を2値化する際のしきい
値を定めるブロックとして、ヒストグラム作成部38を
備え、さらに、前処理部33および処理部35における
処理に用いる印刷配線基板2のランドの形状パターン
(以下、ランドパターンという)を記憶するブロックと
して、ランドパターン記憶部40を備えている。
ヒストグラム作成部38は、画素の明るさのヒストグラ
ムを作成した後、画像信号を2値化する際のしきい値を
定め、2値化部31へ出力する。尚、ヒストグラム上に
は、画像の中のはんだとはんだ以外の部分との明るさに
対応する2つの大きな山が表れるので、しきい値を定め
るには、これらの山の間の谷を見つける方法(所謂、モ
ード法)等を用いることができる。
2値化部31は、ヒストグラム作成部38から出力され
るしきい値に基づいて画像信号を2値化し、2値画像を
生成する。
前処理部33は、2値画像とランドパターン記憶部40
のランドパターンとを重ね合わせた後、重ね合わせた画
像を拡大して復元画像を生成する。
処理部35は、復元画像とランドパターンとを比較する
ことにより、ランド間の連結性を認識する。
次に、上記検査装置において実行される処理について第
3図に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップS100にて、印刷配線基板2のランド
パターンをランドパターン記憶部40へ入力する。具体
的には、印刷配線基板2のランドパターンの設計データ
を入力する処理、もしくは回路素子1が挿入されていな
い印刷配線基板2を本検査装置に装着し、ランドパター
ンを撮像する処理等を行なう。尚、この処理は毎回行な
う必要はなく、検査対象となる印刷配線基板2の種類を
変更した場合に行えばよい。
次に、ステップS110にて、検査対象となる印刷配線
基板2を装着し、その表面を工業用テレビカメラ26で
撮像し、撮像画像に対応する画像信号を画像処理系7へ
入力する。
続いて、ステップS120にて、画像信号をヒストグラ
ム作成部38から出力されるしきい値に基づいて2値化
して2値画像を生成する。
そして、ステップS130にて、上記2値画像とランド
パターンとを重ね合わせた後、拡大して復元画像を生成
する。
ここで、復元画像を生成する処理について、第4図に基
づいて説明する。同図に示すように、2値化部31から
出力される2値画像200にはランド201の間にブリ
ッジ202が形成されているものとする。この場合、ラ
ンド201の内部にパターンの抜け203やブリッジ2
02の切断204が生じる場合がある。この抜け203
や切断204は、はんだが第2図に示すように平らでな
く、その傾斜部からの反射光が傾斜角度によっては工業
用テレビカメラ26に入射しないために生じるものであ
る。
ステップ130においては、まず2値画像200とラン
ドパターン記憶部40に格納されているランドパターン
210とを重ね合わせ、続いて重ね合わせた画像を拡大
処理する。画像の拡大は、例えば、中心の画素が1であ
る場合に、上下左右の4画素もしくは周りの8画素をす
べて1にする処理等によって行なう。したがって、画像
の重ね合わせによって上記パターンの抜け203が除去
され、画像の拡大によってブリッジ202の切断204
が再びつながった復元画像220が生成される。
次に、ステップ140にて、復元画像の孤立領域の認識
を行なう。すなわち、第5図(b)に示すように復元画
像220の一走査線毎に孤立領域の存在を調べてラベル
付(ラベリング)を行なった孤立領域を切り出す。第5
図(b)の復元画像220では、孤立領域221〜22
5にそれぞれ1〜5のラベルが付けられ、5つの孤立領
域が認識されている。
そして、ステップ150にて、復元画像220とランド
パターン記憶部40に格納されたランドパターン210
((第5図(a))とを比較し、ランドパターン210
のランド211〜216に対応する領域が復元画像22
0で孤立しているか否かを判定する。この場合、単にラ
ンドパターン210のランドの数と復元画像220の孤
立領域の数とを比較するだけでは、正確な検出を行なう
ことは難しい。復元画像220の中に、ノイズ等の影響
によって余分な孤立領域が存在する場合があるからであ
る。このため、本実施例では、ランドパターン210の
ランド211〜216に対応するラベル番号(復元画像
220の孤立領域221〜225に付けられた1〜5の
ラベル番号)を調べ、複数個のランドが同一のラベル番
号に対応する場合にそのランド間が連結されていると判
断する方法を用いる。
第5図(a)、(b)では、ランドパターン210のラ
ンド212,213は復元画像200の同一のラベル番
号2に対応しているので、これらのランド間が連結され
ていると判定する。
この場合には、ステップS160にて、検査対象の印刷
配線基板2にブリッジが発生しており不良品であること
を示す検査結果を出力する。
一方、ランドパターン210のランドに対応する領域が
復元画像220ですべて孤立している場合には、ステッ
プS170にて、検査対象の印刷配線基板2にはブリッ
ジが発生しておらず良品であることを示す検査結果を出
力する。
以上説明したように本実施例の印刷配線基板のはんだ付
検査装置は、予め記憶させてある印刷配線基板のランド
パターンと、印刷配線基板を撮像して得た2値画像とを
重ね合わせた復元画像を用いているので、たとえば、ラ
ンド上のはんだの傾斜部において反射光が工業用テレビ
カメラ26に入射せず、2値画像で0、つまり、はんだ
のない暗い部分と認識されても、予め格納されているラ
ンドのパターンでこの部分がはんだのあるように復元さ
れるので、正確にブリッジを検出することができる。
しかも、ブリッジが非常に細かったり、傾斜していて反
射光が工業用テレビカメラ26に入射せず、2値画像で
切断された場合にも、画像を拡大処理しているので再び
つながりを復元させることができ、細いブリッジや複雑
な形状のブリッジも検出できる。
したがって、本実施例によれば、印刷配線基板に発生す
るはんだのブリッジを自動的に正確に検査できる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、印刷配線基板に
生じるブリッジを自動的に検査することができ、検査の
高精度化、高速化が可能となる。
しかも、回路素子がはんだ付された印刷配線基板の2値
画像と、ランドパターンとを重ね合わせた後、拡大して
復元画像を生成し、孤立したランドにラベル付けを行っ
て、ランドパターンの複数個のランドのラベルが、復元
画像の同一のランドのラベルに対応するか否かによっ
て、復元画像のランド間の連結性を認識する。従って、
印刷配線基板上の全域にわたって、どこで発生するか解
らないブリッジを検出することができるとともに、ウィ
ンドの設定といった経験等の固有技術を要求されること
がなく、ウィンドの設定といった煩わしさもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての印刷配線基板のはん
だ付検査装置の概略構成図、第2図は印刷配線基板の断
面図、第3図は検査工程を示すフローチャート、第4図
は復元画像の生成処理を示す説明図、第5図(a)
(b)はランド間の連結性を認識する処理の説明図であ
る。 1……回路素子 2……印刷配線基板 10……ランド 14……はんだ 26……工業用カメラ 31……2値化部 33……前処理部 35……処理部 40……ランドパターン記憶部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 芳弘 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 松山 方大 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 審査官 江藤 保子 (56)参考文献 特開 昭61−293658(JP,A) 特開 昭61−293659(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】印刷配線基板上のランドに回路素子をはん
    だ付する際に、該ランド間に発光するはんだのブリッジ
    を検出する印刷配線基板のはんだ付検査装置であって、 上記印刷配線基板上のランドのパターンを2値化したラ
    ンドパターンを予め記憶するランドパターン記憶手段
    と、 回路素子がはんだ付された印刷配線基板を撮像し、撮像
    画像を2値化して2値画像を出力する2値画像生成手段
    と、 上記2値画像と上記ランドパターンとを重ね合わせた
    後、該重ね合わせた画像を拡大して復元画像を生成する
    前処理手段と、 上記復元画像の孤立したランドおよび上記ランドパター
    ンの孤立したランドのそれぞれにラベル付けを行い、上
    記ランドパターンの複数個のランドのラベルが、上記復
    元画像の同一のランドのラベルに対応するか否かによっ
    て、上記復元画像のランド間の連結性を認識する画像認
    識手段と、 を備えたことを特徴とする印刷配線基板のはんだ付検査
    装置。
JP62230808A 1987-09-14 1987-09-14 印刷配線基板のはんだ付検査装置 Expired - Lifetime JPH0619252B2 (ja)

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JPS61293658A (ja) * 1985-06-21 1986-12-24 Matsushita Electric Works Ltd 半田付け外観検査方法
JPS61293659A (ja) * 1985-06-24 1986-12-24 Matsushita Electric Works Ltd 半田付け外観検査方法

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