JPS6269600A

JPS6269600A - 搭載物の検査方法及び搭載物の検査装置

Info

Publication number: JPS6269600A
Application number: JP60209547A
Authority: JP
Inventors: 茂樹小林; 茂谷村; 角田　良夫
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1987-03-30

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、例えばプリント基板等の基体上に搭載され
る、例えば電子部品等の搭載物の配置状態を検査する方
法及び装置に関する。

（ロ）従来の技術一般に、プリント基板に抵抗器や半導体素子等の各種チ
ップをマウントする工程は、自動化されている。しかし
、現時点の自動マウントの精度から見て、基板」−の正
当な位置に正当なチップが正しい姿勢（位置・方向）で
マウントされているかどうか、また脱落がないかどうか
を検査する必要がある。この検査は、自動化が困難なた
め、目視で行われているのが現状である。

プリント基板の組上がり品の目視検査の機械化は、例え
ばパターン認識装置を用いて行う方法が検討されている
が、未だ実用に耐える自動装置は存在していない。

（ハ）発明が解決しようとする問題点従来のパターン認識装置を用いても、実用的な自動検査
装置を実現できない原因は、主として、■従来のパター
ン認識装置は、１画素当たりの光量レベル（グレイレベ
ル：濃度）の記憶容量が１ビツトしか用意されていない
ものが多い。

■プリント基板に搭載される部品とその背景となる基板
の画像４−での領域識別の条件づけがなされていない。

ことである。

従来の文字認識等は、白紙上に描かれた黒色の図形・文
字等を情報処理するため、ｌビットの濃度−ｃ二値化す
れば、はとんどそのまま図形領域の抽出識別が可能であ
る。しかしながら、チップ部品が搭載された基板は、種
々の色彩のチップ部品や基板面が渾然としたものであり
、その画像は、はとんどが中間のグレイレベルを持って
いるため、チップ領域と基板領域（チップが搭載された
領域以外の領域）を直りに二別することが不可能であっ
た。そのため、チップ部品の本来あるべき箇所に千ノブ
が存在するか否かを示す信月が、検出器（ＴＶカメラ等
）よりｆｌｔられないので、その後の情報処理過程で、
いかなるプログラム演嘗を加えても、チップ部品の領域
を特定化することができず、実用的な検査を行うことが
できなかった。

この発明Ｇ、［、」−記に鑑み、チップ部品等の搭載物
領域を、その他の領域から正確に識別でき、搭載物の検
出を精度良くなし得る検査方法及び装置を提供すること
を目的としている。

（ニ）問題点を解決するだめの手段及び作用この発明は
、搭載物の表面に螢光物質を含有した塗料を塗布してお
き、この搭載物を含む基体面を前記螢光物質の発光スペ
クトルに対応する透過波長領域を持つフィルタを介して
二次元走査し、得られた画像信号を二値化し、この二値
化信号と搭載物標準パターンとを比較して、搭載物の配
置状態を検査するようにしている。

この発明では、搭載物の表面に螢光物質を含有した塗料
を塗布しているので、その螢光物質の発光スペクトルに
対応する透過帯域を持つフィルタを通して二次元走査す
ると、螢光物質を含有した塗料を塗布した搭載物の領域
のみ、いずれの部品であっても同一の高レベルの信号が
得られ、逆に、螢光物質を含有した塗料が塗布されない
領域は低レベルの信号が得られるので、両領域が鮮明に
識別できる。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明が実施されるプリント基板自動検査
装置の構成を示す図である。同図において、プリント基
板１がチャック機構２で保持され、Ｘ−Ｙテーブル３上
に移動可能に載置されている。

Ｘ−Ｙテーブル３上方には、リング照明装置４を介して
プリント基板１上を走査するためのカラーテレビカメラ
５が設けられている。カラーテレビカメラ５で撮像され
た画像はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色信号に分
解され、ビデオ信号処理部６、Ａ／Ｉ”）変換器７を経
て、画像メモリ８に記憶されるようになっている。画像
処理部９は、二値化処理、ウィンドウ処理等の為に特別
に設番１られた専用回路である。標準パターンメモリ１
０には、プリント基板１」−に各チップ部品が配置され
た場合の標準パターンが記憶されている。

また、機構照明コントローラ１１は、リング照明装置４
、チャック機構２、ｘ−ｙテーブル３を制御するために
設けられている。これらシステム装置全体は、Ｃｒ　ｔ
、Ｊ　１２によって制御される。

次に、上記プリント基板自動検査装置を用いてプリント
基板を検査する場合の動作を、第２図に示すフローチャ
ートを参照して説明する。

先ず、基準用のプリント基板をＸ−Ｙテーブル３上にセ
ントする（ステップ５ＴＩ）。ここで基準用のプリント
基板とは、まだチップ部品が搭載されていないプリント
基板をいい、第３図（ａ）に−例を示すように、プリン
ト基板３１のランド３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、
３４ａ、３４ｂＪ二にまだチップ部品が搭載されてない
なものである。

なお、３５は配線パターンである。プリント基板３１＆
才、ランド３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ３３４ａ、
３４ｂ及び配線パターン３５以外の領域３６に緑色のレ
ジスタが塗布されている。

この基準用のプリント基板３１を全面に亘って走査し、
そしζそのＲ信号の画像パターンＰｓを画像メモリ８に
記憶する（ステップ５Ｔ２）。今、第３図（ａ）の線Ａ
上を走査しているものとすると、画像信号レベルは、第
３図（ｂｌに示すように変化する。ここでは、プリント
基板３１−Ｊ二の配線パターン３５の部分が銀白色なの
で、ややハイレベルに近いが、その他のプリント基板３
１の表面３６は緑色なので、ローレベルである。

基準用のプリント基板３ＩのパターンＰｓの読込みが終
了すると、続いて基準用の基板３１に代えて、チップ部
品搭載後のプリント基板、つまり検査基板３１゛をＸ−
Ｙテーブル３上にセントする（ステップ５Ｔ３）。検査
用のプリント基板３１°には、ランド３２ａ、３２ｂ、
３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ−！−にチップ部品４
１．４２．４３が搭載されている。チップ部品４１．４
２及び４３の表面全体に亘り、赤色の螢光を発する物質
を含有する塗料が塗布されている。この検査用のプリン
ト基板３１°　も、全面に亘り走査され、そして、その
画像のＲ信号の対象パターンＰｃが読込まれ、ランチさ
れる（ステップ５Ｔ４）、今、第４図（ａｌの線Ａｌ−
を走査しているものとすると、画像信号レベルは、第４
図（ｔｌ）に示すように変化する。ここでも、やはりプ
リント基板３１“のチップ部品が占有しない緑色の領域
３６のレベルばローレベルであり、配線パターン３５の
銀白色部分は、その領域よりもハイレベルとなる。これ
に対し、デツプ部品４１．４２．４３に相当する部分ば
、赤色螢光物質を含有する塗料が塗布されているので、
ハイレベルの信号が得られる。

続いて、対象パターンＰ　ｃから基γＶパターンＰｓの
差値を演算して、この差値を部品パターンＰ。

として記憶する（ステップＳ　Ｔ　５　’）。この差値
演算により、基準パターンＰｓと対象パターンＰｃに含
まれる同しベル成分は相殺されるので、配線パターン部
分、表出ランド部分、プリント基板の大部分はレベル成
分として除去され、部品パターンＰＯの画像は、第５図
（ａｌに示すものとなる。同図において、５１．５２．
５３はそれぞれチップ部品４１．４２．４３の画像であ
る。今、第５図（ａｌの綿Ａ上を走査しているものとす
ると、画像信号レベルは、第５図（ｈｌに示すように変
化する。この波形によると、チップ部品の存在する部分
のみが相対的に大きくハイレベルとなるので、各ウィン
ドウ毎のレベルヒストグラムを取り、所定のしきい値を
設定して、部品パターンＰｏを二値化する（ステップ５
Ｔ６）。

次に、この二値化パターンＰｏと予め標準パターンメモ
リ１０に記憶されている標準パターン、つまり部品が正
常な位置に配置されている時の二値化データパターンと
を、各パターン毎に比較する。そして、各部品のパター
ン毎に、ずれの生じているビット数を算出する（ステッ
プ５Ｔ７）。

仮に、求めた検査基板のその部品の二値化パターンＰｏ
と標準パターンに各ビットが全で一致している場合は、
両者は全くずれなしということになり、その部品４才正
常に配置・装着されていることになる。

ある部品パターンと標準パターンにビットずれがあり、
そのビットずれ総数が基準値を越えている場合は（ステ
ップ５Ｔ８）　、その部品は限界を越えて載置されてい
ることになる。そのため、この場合は、プリント基板に
つき搭載不良処理を行う　（ステップ５Ｔ９）。

ステップＳＴ８で、ビットずれ総数が基準値以下の場合
にば、ビットずれのチェックが、そのプリント基板の全
部について行われたか否か判定しくステップ５ＴＩＯ）
、全部品についてビットずれチェックを終了するまで、
ステップＳＴ７、Ｓｒ８、Ｓｒ１の処理を繰返す。全て
の部品についてビットずれチェックを行い、なおいずれ
の部品もビットずれ総数が基ｆｔ！！４直１ソ下の場合
は、搭載良好である旨の処理を行う（ステップ５ＴＩＩ
）。

１個の検査）Ｅ板について、その検査が終了すると、ス
テップＳＴ３に戻り、次の検査基板の検査に移る。

なお、上記実施例において、プリント基板の載置良否判
定をなすのに、ビットずれ総数を用いているが、他の方
法を用いて良否を判定してもよい。

また、上記実施例では、プリン）ｌ板の二次元走査信号
を得るのに、テレビカメラを用い、そのＲ信号を用いた
が、他のＢ信号等を用いてもよいし、あるいは螢光物質
の発光スペクトルに対応する透過特性を持つフィルタを
備えた白黒テレビカメラ等、他の二次元撮像装置を用い
てもよい。

また、」二記実施例では、搭載物を載置する前のプリン
ト基板の基Ｙ１ｔパターンと搭載物を載置した後のプリ
ント基板のパターン、つまり対象パターンの差を取り、
これを部品パターンとして二値化信号を得るようにしで
いるが、対象パターンのみを読増り、それを二値化して
もよい。螢光物質を塗布しているので、差演算を行わな
くても、十分に部品のみの二値化パターンを得ることが
できる。

さらにまた、上記実施例では、チップ部品の表面全体に
螢光を発する塗訃１を塗布し−（いるが、チップ部品の
表面の一部の２４にその塗ギｌを塗／ｉｉシてもよいし
、１′１殊／（−：ｌ−りあるいし５１シ字・記−）等
を、この螢光を発−４る物質を含イ１°する塗料で１１
＋１いてもよい。

（へ）発明のり１．１ごの発明に３１れば、ノん体にＩ？’ｉ　ｉＶ　する１
ｈ載物の表面に螢光を発−４ろ物質を含有し人・塗ネコ
１を塗−／ｉ１シているので、部品ｆ１「１域、）りの
光りが他の領域に比し、より多いので、−次元走査（７
て画像信号をｉｉ）た場合、部品領域とそれｌツタ１の
領域のレベル差が明確に取れ、精度の良い検査を行う、
二とができる。さらに、種々の部品を均一・にＩｌｋえ
るので、♂；；（別処理が簡ｉｉｉ　１ｊ二なる。

また、螢光物質の発光スペノノ１−ル４可現境！＃　（
−１近とするように設ｊｉテすれば、（ＩＣ０来のプリ
ン１基板との表面の受光Ｌ・ヘル差が・層明確になり、
搭載物の識別が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ム４１、この発明が実施されるプリン１−　）、
Ｌ　Ｉｌｉ自動検査装置の構成を示す図、第２図は、同
自動検査装置を用いてプリント基板の搭載物検査を行う
場合を説明するためのフｌ：１−チャー１・、第３図ｆ
ａｔ　＆；ｔ：、同装置にセントする部品搭＠前のプリ
ン］・基板の一例を示す平面図、第３図（ｉｌｌは、同
プリント２．（板を線Ａで走査した時の画像波形、第４
図（ａｌは、同装置にセントする部品搭載後のプリント
基板の一例を示す平面図、第４図ｆｂｌは、同プリント
基板を線Ａで走査した時の画像波形、第５図ｆａ＋は、
第４図（ｈｌの波形から第３図（ｂｌの波形を減した波
形に対応するプリント基板の画像例、第５図（ｈ）は、
同減じられた画像波形である。１・３１・３１′ニブリント基板、２：チャソク機構、
３　：　Ｘ−Ｙテーブル、　　　５：カラーテレビカメ
ラ、８：画像メモリ、　　　　　９：画像処理部、１０
：標ｆｉ！！バクーンメモリ、１２：ＣＰ［Ｊ、旧・４
２・４３：チップ部品。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　信第５図手続ネ市正ｐＦ　（自発）昭和６１年　５月　６［１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体の所定の領域に配置される搭載物の検査方法
であって、前記搭載物の表面に螢光物質を含有した塗料を塗布して
おき、前記搭載物を含む基体面を前記螢光物質の発光ス
ペクトルに対応する透過波長帯域を持つフィルタを介し
て二次元走査し、得られた画像信号を二価化し、この二
値化信号と搭載物標準パターンとを比較して、搭載物の
配置状態を検査する搭載物の検査方法。
（２）基体の所定の領域に配置される搭載物の配置状態
を検査する搭載物の検査装置であって、前記搭載物の表
面に螢光物質を含有した塗料を塗布した基体を支持する
基体支持手段と、前記螢光物質の発光スペクトルに対応
する透過波長帯域を持つフィルタと、このフィルタを通
して前記搭載物を含む基体を走査する二次元走査手段と
、得られた画像信号を二値化する二値化手段と、基準と
なる搭載物の標準パターンを予め記憶する標準パターン
記憶手段と、前記二値化信号と標準パターンとを比較し
て搭載物の配置状態の正否を判定する比較手段とからな
る搭載物の検査装置。