(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の回路基板をカラー撮像し、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとし、３原色カラー画像データから部品周辺のフラックス色を含む部品のボディ色を抽出するボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定し、各ボディ色抽出エリア内からボディ色の色成分を有する画素を抽出し、抽出画素数をカウントし、ボディ色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の有無を検出することを特徴とする装着後部品検査方法。
【請求項２】
検査対象の回路基板をカラー撮像し、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとし、３原色カラー画像データから部品周辺のフラックス色を含む部品のボディ色を抽出するボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に部品の中心軸に対して対称にかつ細かく分割して配列した複数のエリアに設定し、各ボディ色抽出エリア内からボディ色の色成分を有する画素を抽出し、抽出画素数をカウントし、ボディ色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品のずれを検出することを特徴とする装着後部品検査方法。
【請求項３】
検査対象の回路基板をカラー撮像し、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとし、３原色カラー画像データから回路基板の基板色を抽出する基板色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定し、各基板色抽出エリア内から基板色の色成分を有する画素を抽出し、抽出画素数をカウントし、基板色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の有無を検出することを特徴とする装着後部品検査方法。
【請求項４】
検査対象の回路基板をカラー撮像し、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとし、３原色カラー画像データから部品の裏面色を抽出する裏面色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定し、各裏面色抽出エリア内から部品の裏面色の色成分を有する画素を抽出し、抽出画素数をカウントし、裏面色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の表裏反転を検出することを特徴とする装着後部品検査方法。
【請求項５】
検査対象の回路基板をカラー撮像するカラー画像撮像手段と、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとするカラー画像処理部と、３原色カラー画像データから部品周辺のフラックス色を含む部品のボディ色を抽出するボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定する指令を記憶するボディ色抽出エリア記憶手段と、各ボディ色抽出エリア内からボディ色の色成分を有する画素を抽出する色抽出手段と、抽出画素数をカウントし、ボディ色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の有無を検出する認識判定部とを備えたことを特徴とする装着後部品検査装置。
【請求項６】
検査対象の回路基板をカラー撮像するカラー画像撮像手段と、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとするカラー画像処理部と、３原色カラー画像データから部品周辺のフラックス色を含む部品のボディ色を抽出するボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に部品の中心軸に対して対称にかつ細かく分割して配列した複数のエリアに設定する指令を記憶するボディ色抽出エリア記憶手段と、各ボディ色抽出エリア内からボディ色の色成分を有する画素を抽出する色抽出手段と、抽出画素数をカウントし、ボディ色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品のずれを検出する認識判定部とを備えたことを特徴とする装着後部品検査装置。
【請求項７】
検査対象の回路基板をカラー撮像するカラー画像撮像手段と、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとするカラー画像処理部と、３原色カラー画像データから回路基板の基板色を抽出する基板色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定する指令を記憶する基板色抽出エリア記憶手段と、各基板色抽出エリア内から基板色の色成分を有する画素を抽出する色抽出手段と、抽出画素数をカウントし、基板色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の有無を検出する認識判定部とを備えたことを特徴とする装着後部品検査装置。
【請求項８】
検査対象の回路基板をカラー撮像するカラー画像撮像手段と、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとするカラー画像処理部と、３原色カラー画像データから部品の裏面色を抽出する裏面色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定する指令を記憶する裏面色抽出エリア記憶手段と、各裏面色抽出エリア内から部品の裏面色の色成分を有する画素を抽出する色抽出手段と、抽出画素数をカウントし、裏面色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の表裏反転を検出する認識判定部とを備えたことを特徴とする装着後部品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子機器に使用される回路基板の実装工程において、特に回路基板上に装着された電子部品の装着状態を検査する装着後部品検査方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回路基板上に装着された電子部品の装着状態を非接触で検査する装着後検査工程においては、例えば特公平６−１６１６５６号公報に開示されているように、カラー画像データからフラックス色を抽出するフラックス色抽出エリアを、正規に装着された部品の電極間中央部の両側に流れ出たフラックスを含むように設定し、色抽出手段にてフラックス色抽出エリア内からフラックス色の色成分を有する画素を抽出し、認識判定部にて抽出画素数をカウントし、カウントされた画素数の過少から部品無しを検出していた。
【０００３】
図１０、図１１を参照して説明すると、先ず、ステップ＃２１にて部品２を含む検査エリア１３を設定し、ステップ＃２２でフラックス色抽出エリア２３を設定する。次に、ステップ＃２３にてフラックス色抽出エリア２３内でフラックス色を抽出し、予め設定してある色抽出闘値に基づいて２値化する。次にステップ＃２４にて２値化されたフラックス色抽出画素の数をカウントし、ステップ＃２５にてカウントされたフラックス色抽出画素の数を予め設定された画素数範囲に適合する場合は部品有りと判定し、適合しない場合は部品無しと判定していた。
【０００４】
なお、図１１（ａ）は部品２が無い状態を、図１１（ｂ）は部品２が正規に実装された状態をそれぞれ示し、２ａは部品２の電極部、１５は半田、１６はフラックスである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装着後部品検査方法では、部品の中央部に設定されたフラックス色抽出エリア２３内のフラックス色の画素数のみを検査していたため、回路基板に塗布されるフラックスの塗布量によって判定基準が変化してしまうという問題や、フラックスの塗布量が少ない場合に部品に付着した汚れと区別することが難しくなるという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、フラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに、部品の有無判定、位置ずれ判定、表裏判定が可能な装着後部品検査方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明の装着後部品検査方法は、検査対象の回路基板をカラー撮像し、そのカラー映像信号をＡ／Ｄ変換して回路基板の３原色カラー画像データとし、３原色カラー画像データから部品周辺のフラックス色を含む部品のボディ色を抽出するボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定し、各ボディ色抽出エリア内からボディ色の色成分を有する画素を抽出し、抽出画素数をカウントし、ボディ色抽出エリアでカウントされた画素数の過少から部品の有無を検出することを特徴とする。
【０００８】
また、第２発明の装着後部品検査方法は、ボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に部品の中心軸に対して対称にかつ細かく分割して配列した複数のエリアに設定することにより、部品のずれを検出することを特徴とする。
【０００９】
また、第３発明の装着後部品検査方法は、第１発明のボディ色抽出エリアに代えて、回路基板の基板色を抽出する基板色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定して同様に部品の有無を検出することを特徴とする。
【００１０】
また、第４発明の装着後部品検査方法は、第１発明のボディ色抽出エリアに代えて、部品の裏面色を抽出する裏面色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定して同様に部品の表裏反転を検出することを特徴とする。
【００１１】
また、第５〜第８発明の装着後部品検査装置は、それぞれ上記第１〜第４発明の方法の各工程を実施する手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
本願の第１、第５発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、ボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定することにより、検査対象の回路基板に部品が実装されていない場合にはいずれかのエリアでボディ部分の色が存在しないため、各ボディ色抽出エリア内から抽出したボディ色の色成分を有する画素の過少の判定にてフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の有無を検査することができる。
【００１３】
また、本願の第２、第６発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、ボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に部品の中心軸に対して対称にかつ細かく分割して配列した複数のエリアに設定することにより、部品位置に比較的大きな平行ずれや傾きずれを発生した場合にいずれかのエリアでボディ部分の色が存在しないため、複数のエリアの抽出画素数からフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の位置ずれを検査することができる。
【００１４】
また、本願の第３、第７発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、回路基板の基板色を抽出する基板色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定することにより、同様にフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の有無を検査することができる。
【００１５】
また、本願の第４、第８発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、部品の裏の色を抽出する裏面色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定することにより、同様にフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の表裏反転を検査することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の装着後部品検査に使用する装着後部品検査装置の第１実施例について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１７】
図１において、検査対象の回路基板１にはチップ部品等の部品２が実装されており、この回路基板１がＸＹテーブルコントローラ４で動作を制御されるＸＹテーブル３に搭載され、照明手段５にて照明されている。部品２を実装した回路基板１はカラーＣＣＤカメラ６で撮像され、カラー画像処理部７にてそのカラー映像信号がＡ／Ｄ変換され、回路基板１の３原色カラー画像データとされる。
【００１８】
カラー画像処理部７は色座標変換手段８と色抽出手段９を備えている。色座標変換手段８は、回路基板１の３原色カラー画像データを制御部１２にて指定された抽出指定色を抽出し易いように変換する。色抽出手段９は指定された色抽出エリアから抽出指定色の色成分のみを抽出して予め設定されている色抽出闘値に基づいて２値化する。
【００１９】
１０は記憶部で、制御部１２にて指定された抽出指定色の各々についてその抽出指定色を抽出すべきそれぞれの色抽出エリアを記憶している各種の色抽出エリア記憶手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・を有し、色抽出手段９に色抽出エリアを指定する。
【００２０】
１１は認識判定部で、色抽出手段９で得られた２値画像の画素数をカウントし、カウントされた画素数の多少によって各種の判定を行なう。
【００２１】
１２は制御部で、テーブルコントローラ４、カラー画像処理部７、記憶部１０、認識判定部１１を制御する。
【００２２】
次に、以上の構成の装置による回路基板１上の部品２の有無検査について説明する。制御部１２は、図３に示すように、回路基板１の３原色カラー画像データに、記憶部１０のボデ色抽出エリア記憶手段１０ａが記憶している情報に基づいて部品２の実装状態を検査する検査エリア１３と部品２周辺のフラックス色を含むボディ色を抽出するボディ色抽出エリア１４ａ、１４ｂ、１４ｃを設定する。
【００２３】
図３（ａ）は部品２が実装されていない場合のランド上の半田１５と半田周囲のフラックス１６を示し、図３（ｂ）は部品２が実装された場合の部品２とその周囲ににじみ出たフラックス１６とを示す。
【００２４】
図３に示すように、部品２の有無によってフラックス１６の形状が異なり、部品２が実装されていない場合にはフラックス１６が分離し、中間部にはフラックス１６が無くかつ部品２のボディ色も存在しないエリア１４ｂが存在する。図３（ｂ）はフラックス１６の量が少ない事例を示しており、ボディ色抽出エリア１４ｂには部品２周囲のフラックス１６が存在しない。
【００２５】
次に、図２に基づいて部品２の有無の検査方法について説明する。ステップ＃１において検査エリア１３を設定する。次にステップ＃２においてボディ色抽出エリア１４ａ、１４ｂ、１４ｃを設定する。次にステップ＃３においてボディ色抽出エリア１４ａ、１４ｂ、１４ｃ内で、それぞれ部品２の周囲のフラックス色を含む部品のボディ色を抽出し、予め設定してある色抽出闘値に基づいて２値化する。次にステップ＃４において２値化された部品周囲のフラックス色を含む部品のボディ色の抽出色の抽出画素数をカウントする。次にステップ＃５においてボディ色抽出エリア１４ａ、１４ｂ、１４ｃのすべてのエリアにおいてカウントされた部品周囲のフラックス色を含む部品のボディ色抽出画素の数が予め設定された画素数範囲に適合する場合は部品有りと判定し、何れかのボディ色抽出エリアにおいて適合しない場合には部品なしと判定する。例えば、図３（ａ）においては、ボディ色抽出エリア１４ｂにおいてはフラックス色もボディ色も無いため、部品なしと判定する。
【００２６】
次に、本発明の第２実施例について図４、図５を参照して説明する。なお、以下の実施例における装置構成は、図１に示した第１実施例と共通であり、その説明を援用する。
【００２７】
図１、図５において、制御部１２は、記憶部１０のボディ色抽出エリア記憶手段１０ｂが記憶している情報に基づいて回路基板１の３原色カラー画像データに、各部品の実装状態を検査する検査エリア１３と部品２周辺のフラックス色を含むボディ色抽出エリア１７ａ〜１７ｆを設定する。図５（ａ）は、部品２がずれて実装された場合の部品２と周囲のフラックス１６が表れる状態を示し、図５（ｂ）は部品２が正規に実装された場合の部品２とその周囲ににじみ出たフラックス１６とを示す。図５から明らかなように、部品２の位置によって部品周囲のフラックス色及び部品のボディ色が存在する位置が異なり、部品２がずれている場合にはフラックス色も部品のボディ色も全く存在しないボディ色抽出エリア１７ｆが存在する。
【００２８】
次に、図４に基づいて部品２の位置ずれの検査方法について説明する。ステップ＃６において検査エリア１３を設定する。次にステップ＃７において部品２の周辺にボディ色抽出エリア１７ａ〜１７ｆを部品中心軸に対して対称的に設定する。次にステップ＃８においてボディ色抽出エリア１７ａ〜１７ｆ内で、フラックス色を含む部品のボディ色を抽出し、予め設定してある色抽出闘値に基づいて２値化する。次にステップ＃９において２値化されたフラックス色を含む部品のボディ色の抽出色の抽出画素数をカウントする。次にステップ＃１０においてボディ色抽出エリア１７ａ〜１７ｆのすべてのエリアにおいてカウントされた部品周囲のフラックス色を含む部品のボディ色抽出画素の数が予め設定された画素数範囲に適合する場合は部品位置ずれ無しと判定し、何れかのボディ色抽出エリアにおいて適合しない場合には位置ずれ有りと判定する。例えば、図５（ａ）においては、ボディ色抽出エリア１９ｆにおいてはフラックス色もボディ色も無いため、位置ずれ有りと判定する。
【００２９】
次に、本発明の第３実施例について図６、図７を参照して説明する。
【００３０】
図１、図７において、制御部１２は、記憶部１０の基板色抽出エリア記憶手段１０ｃが記憶している情報に基づいて回路基板１の３原色カラー画像データに、各部品の実装状態を検査する検査エリア１３と基板色抽出エリア１８ａ、１８ｂ、１８ｃを設定する。図７（ａ）は部品２が実装されていない場合のランド上の半田１５と半田周囲のフラックス１６を示し、図７（ｂ）は部品２が実装された場合の部品２とその周囲ににじみ出たフラックス１６とを示す。図７に示すように、部品２の有無によってフラックス色及び部品のボディ色の存在するエリアが異なり、部品２が実装されていない場合にはフラックス１６が分離し、中間部に基板色しか存在しないエリア１８ｂが存在する。
【００３１】
次に、図６に基づいて部品２の有無の検査方法について説明する。ステップ＃１１において検査エリア１３を設定する。次にステップ＃１２において基板色抽出エリア１８ａ、１８ｂ、１８ｃを設定する。次にステップ＃１３において基板色抽出エリア１８ａ、１８ｂ、１８ｃ内で基板色を抽出し、予め設定してある色抽出闘値に基づいて２値化する。次にステップ＃１４において２値化された抽出画素数をカウントする。次にステップ＃１５において基板色抽出エリア１８ａ、１８ｂ、１８ｃのいずれかのエリアにおいてカウントされた基板色抽出画素の数が予め設定された画素数範囲に越える場合は部品無しと判定し、すべての基板色抽出エリアにおいて越えない場合には部品有りと判定する。例えば、図７（ａ）においては、基板色抽出エリア１８ｂにおいては基板色のみ抽出されるため、部品無しと判定する。
【００３２】
次に、本発明の第４実施例について図８、図９を参照して説明する。
【００３３】
図１、図９において、制御部１２は、記憶部１０の裏面色抽出エリア記憶手段１０ｄが記憶している情報に基づいて回路基板１の３原色カラー画像データに、各部品の実装状態を検査する検査エリア１３と裏面抽出エリア１９ａ、１９ｂ、１９ｃを設定する。図９（ａ）は部品２が表裏反転して実装された場合の部品の裏面２１が見える状態を示し、図９（ｂ）は部品２が正規に実装された場合の部品２の表面２０が見える状態を示す。図９に示すように、部品２の表裏反転によって、部品２の裏面２１の色だけが抽出されるエリア１９ａ、１９ｂ、１９ｃが存在する。ゴミ２２が付着してるエリア１９ｂには、部品の裏面２１の色以外にゴミ２２の色が存在する。
【００３４】
次に、図８に基づいてチップ部品２の表裏反転の検査方法について説明する。
【００３５】
ステップ＃１６において検査エリア１３を設定する。次にステップ＃１７において裏面色抽出エリア１９ａ、１９ｂ、１９ｃを設定する。次にステップ＃１８において基板色抽出エリア１９ａ、１９ｂ、１９ｃ内で、裏面色を抽出し、予め設定してある色抽出闘値に基づいて２値化する。次にステップ＃１９において２値化された抽出画素数をカウントする。次にステップ＃２０において裏面色抽出エリア１９ａ、１９ｂ、１９ｃのいずれかのエリアにおいてカウントされた裏面色抽出画素の数が予め設定された画素数範囲に越える場合は表裏反転と判定し、すべての裏面色抽出エリアにおいて越えない場合には反転無しと判定する。例えば、図９（ａ）においては、裏面色抽出エリア１９ａ、１９ｃにおいては裏面色が多く抽出されるため、表裏反転と判定する。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願の第１、第５発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、ボディ色抽出エリアを電子部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定することにより、検査対象の回路基板に部品が実装されていない場合には部品のボディ部分のいずれかのエリアでボディ部分の色が存在しないため、各ボディ色抽出エリア内から抽出したボディ色の色成分を有する画素の過少判定にてフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の有無を検査することができる。
【００３７】
また、本願の第２、第６発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、ボディ色抽出エリアを、部品のボディ部分に部品の中心軸に対して対称にかつ細かく分割して配列した複数のエリアに設定することにより、部品位置に比較的大きな平行ずれや傾きずれを発生した場合にいずれかのエリアでボディ部分の色が存在しないため、複数のエリアの抽出画素数からフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の位置ずれを検査することができる。
【００３８】
また、本願の第３、第７発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、回路基板の基板色を抽出する基板色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定することにより、同様にフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の有無を検査することができる。
【００３９】
また、本願の第４、第８発明の装着後部品検査方法及び装置によれば、部品の裏面色を抽出する裏面色抽出エリアを、部品のボディ部分に細かく配列した複数のエリアに設定することにより、同様にフラックスの塗布量や汚れ等のノイズに影響されずに部品の表裏反転を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における装着後部品検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例における検査方法のフロー図である。
【図３】同実施例の検査方法におけるボディ色抽出エリアの説明図である。
【図４】本発明の第２実施例における検査方法のフロー図である。
【図５】同実施例の検査方法におけるボディ色抽出エリアの説明図である。
【図６】本発明の第３実施例における検査方法のフロー図である。
【図７】同実施例の検査方法における基板色抽出エリアの説明図である。
【図８】本発明の第４実施例における検査方法のフロー図である。
【図９】同実施例の検査方法における裏面色抽出エリアの説明図である。
【図１０】従来例の装着後部品検査方法のフロー図である。
【図１１】同従来例の検査方法におけるボディ色抽出エリアの説明図である。
【符号の説明】
１  回路基板
２  部品
６  カラーＣＣＤカメラ
７  カラー画像処理部
９  色抽出手段
１０ａ〜１０ｄ  色抽出エリア記憶手段
１４ａ〜１４ｃ  ボディ色抽出エリア
１７ａ〜１７ｆ  ボディ色抽出エリア
１８ａ〜１８ｃ  基板色抽出エリア
１９ａ〜１９ｃ  裏面色抽出エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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