JPS63124943A - 実装基板検査装置 - 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） 本発明は、実装基板を撮像して術、られた画像を処理し
て前記実装基板上の部品実装状態を検査する実装基板検
査装置に関する。

（従来の技術） 実装基板（部品が実装されたプリント基板）上に部品が
正しくマウントされているかどうかを検査する実装基板
検査装置としては、従来、第３図に示すものが知られて
いる。

この図に示す実装基板検査装置は、部品１が実装された
実装基板２を照明するランプ３と、前記実装基板２を搬
像するＴＶカメラ４と、キーボード５から入力された判
定データを記憶する記憶部６と、この記憶部６に記憶さ
れている判定データに基づいて前記ＴＶカメラ４によっ
て得られた実装基板画像をチェックして部品１が正しく
マウントされているかどうかを判定する判定部７と、こ
の判定部７の判定結果を表示したり、プリントアウトし
たりするモニタ８とを備えて構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのような実装基板検査装置によって検査され
る実装基板のチップ部品搭載面側には、銅箔パターンや
半田メッキ面が形成されているので、ＴＶカメラ４によ
って実装基板２をｆｌｉｔしたとき、これら銅箔パター
ンや半田メッキ面からの散乱反射光によってＴＶカメラ
４で得られる実装基板画像が歪んでしまうことが多い。

またこのような実装基板２上にマウントされているガラ
スコートチップ部品の表面やチップ部品の電極部分など
も光沢を持っており、かつその表面に凹凸があるため、
第４図に示す如くランプ３によって得られた照明光を正
反射する部分９ａと、正反射しない部分９ｂとが混在し
ている。

このため、ＴＶカメラ４によって複数枚の実装基板２を
順次、画像したとき、同じ位置にある同じ品番の部品で
あっても、実ＶＺｒＡ板毎にその部品の色や明度が変わ
り、このＴＶカメラ４の出力を処理する判定部７側で、
部品１の形状やマウント状態を判定できないことがある
。

本発明は上記の事情に鑑み、実装基板上に銅箔パターン
部分、半［ロメッキ面、ガラスコートチップ部品の表面
や、デツプ部品の電極部分などのにうな光沢部分があっ
ても、実装基板を搬像して得られた実装基板画像が歪ん
だり、その明度レベルや色が変妨しないようにすること
ができ、これによって部品のマウント状態を正確に検査
することができる実装基板検査装置を提供することを目
的としている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記問題点を解決するため本発明による実装基板検査装
置においては、照明部によって実装基板を照明しながら
搬像部によって前記実装基板を搬像して得られた画像を
処理して前記実装基板上の部品実装状態を検査する実装
基板検査装置において、前記照明部から撮像部までの光
路、トに少なくとも１枚以上の偏光フィルタを設けたこ
とを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明による実装基板検査！！ｉ置の一実施例
を示すブロック図である。

この図に示す実装基板検査装置は、照明部１２と、Ｘ−
Ｙテーブル部１４と、撮像部１５と、処理部１６とを備
えており、照明部１２によって得られた偏光照明光によ
って基準実Ｈｇ板１０ａや、被検査実装基板１０ｂを照
明しながら撮像部１５によって、これら各基板１０ａ、
１０ｂを偏向搬像することにより各基板１０ａ、１０ｂ
の表面やこれらの各基板１０ａ、１０ｂ上にある部品１
３ａ、１３ｂの表面等に光の散乱反射が生じ易い部分が
あっても、画像部１５によって得られる各基板１０ａ、
１０ｂの画像が歪まないようにしている。

照明部１２は、前記処理部１６から供給される制御信号
に基づいてオン／オフ制御（または、調光制御など）さ
れる白色光源２０と、この白色光源２０によって得られ
た光から偏光照明光を生成する偏光フィルタ１８とを備
えており、この偏光照明光によってＸ−Ｙテーブル部１
４上にヒツトされた各基板１０ａ、１０ｂを照明する。

Ｘ−Ｙテーブル部１４は、各基板１０ａ、１０ｂがセッ
トされるＸ−Ｙテーブル１９ど、前記処理部１６から制
御信号に基づいて前記Ｘ−Ｙデープル１９を駆動する２
つのパルスモータ１７ａ。

１７ｂとを備えており、Ｘ−Ｙテーブル１９上にセット
された各基板１０ａ、１０ｂは照明部１２から出射され
る偏光照明光によって照明されながら画像部１５によっ
て（１光撮像される。

画像部１５は、前記処理部１６からの制御信号によって
制御されるカラーＴＶカメラ２１と、このカラーＴＶカ
メラ２１のレンズ前面に配置される偏光フィルタ１１と
を備えており、前記照明部１２によって偏光照明されて
いる各基板１０ａ。

１０を偏光搬像し、これによって得られた電気信号（Ｒ
，ＧＳＢカラー信号）を処理部１６に供給する。

′　処理部１６は、Ａ／Ｄ変換部２３と、メモリ２４と
、テイーヂングテーブル２５と、画像処理部２６と、判
定部２２と、Ｘ−Ｙステージコントローラ２７と、画像
コントローラ３８と、ＣＲＴ表示器２８と、プリンタ２
９と、キーボード３０と、制御部（ＣＰＵ）３１とを備
えており、ティーチングモードのとき、前記画像部１５
から供給されるＲ、Ｇ、Ｂカラー信号（前記基準実装基
板１０ａのＲ，Ｇ、Ｂカラー信号）を処理して判定デー
タファイルを作成し、また検査モードのとき、前記搬像
部１５から供給されるＲＳＧ、Ｂカラー信号（前記被検
査実装基板１０ｂのＲ，Ｇ、Ｂカラ−信号）を処理して
前記被検査実装基板１０ｂ上にある各部品１３ｂについ
ての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実装基板１０ｂに部品
１３ｂが正しくマウントされているかどうかを検査する
。

Ａ／Ｄ変換部２３は、前記撮像部１５からＲｌＧ、Ｂカ
ラー信号を供給されたときに、これをＡ／Ｄ変換（アナ
ログ・デジタル変換）して制御部３１に供給する。

またメモリ２４は、ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メ
モリ）等を備えており、前記制御部３１の作業エリアな
どとして使われる。

また画像処理部２６は、前記制御部３１を介してＲ，Ｇ
、Ｂカラー画像データを供給されたとき、このＲ，ＧＳ
Ｂカラー画像データを処理して各種のデータを作成する
ように構成されており、ここで得られた各データは前記
制御部３１や判定部２２に供給される。

またティーチングテーブル２５は、フロッピーディスク
装置等を備えており、ティーチング時において前記制御
部３１から判定データファイル等を供給されたときに、
これを記憶し、また検査時において、前記制御部３１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
ファイル等を読み出して、これを制御部３１や判定部２
２などへ供給する。

また判定部２２は、検査時において前記制御部３１から
判定データファイルを供給され、かつ前記画像処理部２
６から検査データファイルを転送されたとき、これらを
比較判定して、被検査実装基板１０ｂに部品１３ｂが正
しくマウントされているかどうかなどを判定するように
構成されており、この判定結果を前記制御部３１に供給
する。

また搬像コントローラ３８は、前記制御部３１と、前記
照明部１２や撮像部１５とを接続するインターフェース
等を備えており、前記制御部３１の出力に基づいて前記
照明部１２と撮像部１５とを制ｍ＋する。

またＸ−Ｙステージコントローラ２７は、前記制御部３
１と前記Ｘ−Ｙテーブル部１４とを接続するインターフ
ェース等を備えており、前記制御部３１の出力に基づい
て前記Ｘ−Ｙテーブル部１４を制御する。

またＣＲＴ表示器２８は、ブラウン管（ＣＲＴ）を備え
ており、前記制御部３１から画像データ、判定結果、キ
ー人力データ等を供給されたとき、これを画面上に表示
させる。

またプリンタ２９は、前記制御部３１から判定結果等を
供給されたとき、これを予め決められた書式（フォーマ
ット）でプリントアウトする。

またキーボード３０は、操作情報や前記基準実装基板１
０ａに関するデータ、この基準実装基板１０ａ上にある
部品１３ａに関するデータ等を入力するのに必要な各種
キーを備えており、このキーボード３０から入力された
情報やデータ等は制御部３１へ供給される。

制御部３１は、マイクロプロセッサ等を備えており、次
に述べるように動作する。

まず、新たな被検査実装基板１０ｂを検査するときには
、制御部３１は、第２図（Ａ）に示す如くメイン７０チ
ヤートのステップＳＴ１で第２図（Ｂ）のティーチング
ルーチン３２を呼び出し、このルーチン３２のステップ
ＳＴ２で装置各部を制御して照明部１２や搬像部１５を
オンさせたり、撮像条件やデータの処理条件を整えたり
した後、ステップＳＴ３でＸ−Ｙテーブル部１４上に基
準実装基板１０ａがセットされたかどうかをヂエツクす
る。

そして、Ｘ−Ｙテーブル部１４上に基準実装基板１０ａ
がセットされれば、制御部３１はステップＳＴ３からス
テップＳＴ４へ分岐し、ここでＸ−Ｙテーブル部１４を
制御して基準実装基板１０ａを位置出しした後、ステッ
プＳＴ５で撮像部１５に基準実装基板１０ａを１１１４
１１させるとともに、この［１動作によって得られたＲ
、Ｇ、Ｂカラー信号をＡ／Ｄ変換部２３でＡ／Ｄ変換さ
Ｕながら、ｕ　（７）　Ａ　／　Ｄ　ｖ！換結果（Ｒｌ
Ｇ、　Ｂ１１Ｉｉｉ像チー１）　ラメモリ２４にリアル
タイムで記憶させる。

この場合、偏光照明光によって基準実装基板１０ａを照
明して、基準実装填板１０ａの銅箔パターン部分、半田
メッキ面、ガラスコートデツプ部品の表面や、デツプ部
品の電極部分等にＪ′ｊける散乱トえ射を軽減させると
ともに、偏光フィルタ１１を備えた撮像部１５によって
基準実装基板１０ａを［１するようにしているので［１
部１５から出力されるＲ、Ｇ、Ｂカラー信号に散乱反射
光成分がΦ督されないようにすることができる。

次いで、制御部３１はステップＳＴ６で前記メＬす２４
に記憶されているＲ、Ｇ、Ｂｉｉ！ｉｉ像データを画像
処理部２６へ転送させて、各部品１３ａの特徴となるパ
ラメータを抽出させた後、ステップＳ　Ｉ−７でこれら
のパラメータを判定データとしてティーチングテーブル
２５に記憶させる。

この後、制御部３１はステップＳＴ８からステップＳＴ
４に戻り、残りの画像エリアに対して上述した処理を行
なう。

そして、全ての光像エリアに対する処理が終了したとき
、制御部３１は前記ステップＳＴ８からステップＳＴ９
に分岐し、ここでティーチングテーブル２５に記憶され
ている各判定データに基づいて判定データファイルを作
成したのち、これをティーチングテーブル２５に記憶さ
せて、このティーチングルーチン３２を終了する。

また、このティーチングルーチン３２が終了して、検査
モードにされれば、制御部３１はメイン７０−ヂヤート
のステップ５Ｔ１０で第２図（Ｃ）のフローヂャートで
示される検査ルーチン３４を呼び出し、この検査ルーチ
ン３４のステップ５Ｔ１１でティーチングテーブル２５
やキーボード３０からその日の日付データや、被検査実
装基板１０ｂの１０ナンバ（識別番号）を取り込むとと
もに、ティーチングテーブル２５から判定データファイ
ルを読み出して、これを判定部２２に供給する。

この後、制御部３１は、画像条件やデータの処理部ｎを
整えた後、ステップ５Ｔ１２でＸ−Ｙテーブル部１４上
に被検査実装基板１０ｂがセラｌ−されたかどうかをチ
ェックする。

そして、これがセットされれば、制御部３１はステップ
５Ｔ１２からステップ５Ｔ１３へ分岐し、ここでＸ−Ｙ
デープル部１４をＩＩ＋御して被検査実装置ｌ板１０ｂ
を位置出しする。この後、制御部３１はステップ５Ｔ１
４で画像部１５に被検査実装基板１０ｂを光像させると
ともに、この１ｌｉ２＠動作によって得られたＲ、Ｇ、
１３力ラー信号をΔ／Ｄ変換部２３でＡ／Ｄ変換させな
がら、このＡ／Ｄ変換結果をメモリ２４にリアルタイム
で記憶さける。

この場合にも、被検査実装基板１０ｂを偏光照明しなが
ら偏光搬像しているので、光像部１５から出力されるＲ
、Ｇ、Ｂカラー信号に散乱反射光成分が千尋されないよ
うにすることができる。

次いで、制御部３１は、ステップ５Ｔ１５で前記メモリ
２４に記憶されているＲ、Ｇ、Ｂｉｉ！Ｉｉ像データを
画像処理部２６へ転送させて、各部品１３ｂの特徴とな
るパラメータを抽出させるとともに、これら各パラメー
タに基づいて被検査データファイルを作成する。

この後、制御部３１はステップ５Ｔ１６でこの被検査デ
ータファイルを判定部２２に転送させて、前記判定デー
タファイルと比較させ、被検査実装基板１０ｂ上に部品
１３ｂが正しくマウントされているかどうかを判定させ
る。

この後、ｖＩｔＥ部３１はステップ５Ｔ１７からステッ
プ５Ｔ１３に戻り、残りの撮像エリアに対して上述した
処理を行なう。

そして、全ての撮像エリアに対する処理が終了したとき
、制御部３１は前記ステップ５Ｔ１７からステップ５Ｔ
１８に分岐し、ここで各搬像エリアの判定結果をＣＲ７
表示器２８やプリンタ２つに供給して、これらを表丞さ
せたり、プリントアウトさせたりする。

このようにこの実施例においては、各基板１０ａ１１０
ｂを偏光照明しながら、偏光搬像するようにしているの
で、各基板１０ａ、１０ｂの画像中に散乱反射光成分が
入らないようにづ゛ることができ、これによって各画像
が歪まないようにすることができる。

また上述した実施例においては、偏光フィルタ１１が設
けられたカラーＴＶカメラ２１によって各基板１０ａ、
１０ｂを撮像しているが、これら基板１０ａ、１０ｂを
偏光フィルタ付きのモノクロＴＶカメラによって撮像し
ても、上述した実施例と同様な効果を得ることができる
。

また上述した実施例においては、２枚の偏光フィルタ１
１．１８を用いているが、これら各偏光フィルタ１１，
１８の一方だけでも、かなりの効果を得ることができる
。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、実装草根上に銅箔
パターン部分、半田メッキ面、ガラスコートデツプ部品
の表面や、チップ部品の電極部分等のような光沢部分が
あっても、実装基板を撮像して得られた基板画像が歪ん
だり、その色や明度レベルが変動しないようにすること
ができ、これによって部品のマウント状態を正確に検査
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実装基板検査装置の一実施例を示
すブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は各々、同実施例
の動作例を示すフローチャート、第３図は従来の実装基
板検査装置の一例を示すブロック図、第４図は部品の散
乱反射を説明するための模式図である。 １０ａ・・・基準実装基板、１０ｂ・・・被検査実装基
板、１１．１８・・・偏光フィルタ、１２・・・照明部
、１５・・・撮像部、１６・・・処理部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　照明部によつて実装基板を照明しながら撮像部によつ
   て前記実装基板を撮像して得られた画像を処理して前記
   実装基板上の部品実装状態を検査する実装基板検査装置
   において、前記照明部から撮像部までの光路上に少なく
   とも１枚以上の偏光フィルタを設けたことを特徴とする
   実装基板検査装置。