(57)【要約】【課題】基板の位置補正を短時間で行ってハンダ検査を効率良く行うことができるハンダ検査方法を提供すること。【解決手段】基板７上にハンダ付けされた電子部品のハンダ付け箇所を撮像するカメラ（撮像手段）５と、同電子部品のハンダ付け箇所を照明する照明装置（照明手段）６と、前記カメラ５によって撮像された画像を処理してハンダ付けの良否を判定する画像処理装置（画像処理手段）２と、該画像処理装置２による判定結果を表示するモニター（表示手段）３を備えたハンダ検査装置を用いたハンダ検査方法として、前記画像処理装置２によって画像処理される画像から幾何学的な特徴点を複数抽出し、該特徴点を前記基板７の位置補正の基準点として使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にハンダ付けされた電子部品のハンダ付け箇所を撮像する撮像手段と、同電子部品のハンダ付け箇所を照明する照明手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を処理してハンダ付けの良否を判定する画像処理手段と、該画像処理手段による判定結果を表示する表示手段を備えたハンダ検査装置を用いたハンダ検査方法であって、
前記画像処理手段によって画像処理される画像から幾何学的な特徴点を複数抽出し、該特徴点を前記基板の位置補正の基準点として使用することを特徴とするハンダ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品がハンダ付けされた基板のハンダ付けの良否を画像処理によって判定するハンダ検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上には電子部品の複数の端子（リードピン）がハンダ付けされるが、このハンダ付けはハンダ付け装置によって自動的になされている。即ち、ハンダ付け装置においては、ロボットの水平なテーブル上に基板がセットされ、コントローラに記憶されている電子部品の端子の座標に基づいてロボットが駆動制御され、該ロボットに保持されたハンダこてが各端子位置へと順次連続的に移動せしめられる。そして、電子部品の所定の端子位置に移動したハンダこてが加熱され、このハンダこてに自動的に供給されるハンダが溶融されることによって端子が基板上の所定位置にハンダ付けされ、以後、同様にしてハンダこてが各端子位置まで順次移動しながらこれらの端子を基板上に自動で連続的にハンダ付けする。
【０００３】
而して、以上のように基板上に複数の端子がハンダ付けされた電子部品のハンダ付けの良否（基板上の端子間にハンダ等の異物が存在するか否かのハンダブリッジ検査を含む）はハンダ検査装置によって検査されている。ここで、ハンダ検査装置は、画像処理によってはんだ付けの良否を検査するものであって、基板上にハンダ付けされた電子部品のハンダ付け箇所を撮像する撮像手段と、同電子部品のハンダ付け箇所を照明する照明手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を処理してハンダ付けの良否を判定する画像処理手段と、該画像処理手段による判定結果を表示する表示手段を含んで構成されている。
【０００４】
斯かるハンダ検査装置によるハンダ検査においては、基板の正規の位置からのズレを補正する位置補正がなされるが、この位置補正は、図４に示すように基板１０７の捨て領域（基板１０７を製品毎に複数に分割した後に残る不要な領域）１０７ａに付された複数（図示例では、基板１０７の対角線上の２箇所）の基準マークＭの位置を検出することによってなされていた。
【０００５】
ところで、特許文献１には、基板上の配線パターンを基準マークとして基板の位置を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１６７８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図４に示すような基準マークＭの位置を検出することによって基板１０７の位置補正を行う方法においては、撮像手段や照明手段が基板１０７上の検査領域外に設けられた基準マークＭの位置まで移動する必要があるため、その移動時間分だけ検査に時間を要し、検査の効率が悪くなるという問題がある。
【０００８】
又、特許文献１において提案された方法では、基板上の配線パターンが多岐にわたり、その形状も複雑であるため、画像処理での量子化誤差が不均一となって高精度の位置補正が困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、基板の位置補正を短時間で行ってハンダ検査を効率良く行うことができるハンダ検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、基板上にハンダ付けされた電子部品のハンダ付け箇所を撮像する撮像手段と、同電子部品のハンダ付け箇所を照明する照明手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を処理してハンダ付けの良否を判定する画像処理手段と、該画像処理手段による判定結果を表示する表示手段を備えたハンダ検査装置を用いたハンダ検査方法として、前記画像処理手段によって画像処理される画像から幾何学的な特徴点を複数抽出し、該特徴点を前記基板の位置補正の基準点として使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検査すべき画像領域内の幾何学的な特徴点を基準点として基板の位置補正を行うようにしたため、撮像手段や照明手段を位置補正のために移動させる必要がなくなり、基板の位置補正を短時間で行ってハンダ検査を効率良く行うことができる。又、基板の検査領域外に設けていた基準マークが不要となり、特徴点を基板分割後においても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るハンダ検査方法に使用されるハンダ検査装置の基本構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るハンダ検査方法の手順を示す説明図である。
【図３】本発明に係るハンダ検査方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のハンダ検査方法に使用されていた基準マークが付された基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るハンダ検査方法に使用されるハンダ検査装置の基本構成を示す斜視図であり、図示のハンダ検査装置は、不図示のコントローラによって駆動制御されるロボット１と、画像処理手段である画像処理装置２及び表示手段であるモニター３を備えている。
【００１５】
上記ロボット１は、ハンダこて４と撮像手段であるカメラ５及び照明手段である照明装置６を保持してこれらを直交座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸及びＺ軸を中心とする回転方向であるθ方向に移動させるものであって、その水平なテーブル１ａ上には矩形平板状の基板７がセットされている。尚、ロボット１を駆動制御する不図示のコントローラには、基板７上に実装された電子部品の端子等の位置座標が予め記憶されており、ロボット１に保持されたハンダこて４は電子部品の各端子の位置まで移動しながら各端子を基板７上に自動で連続的にハンダ付けする。
【００１６】
而して、ロボット１に保持された前記カメラ５と前記照明装置６、前記画像処理装置２及び前記モニター３を備えて構成されるハンダ検査装置は、基板７上に実装された電子部品の複数の端子８（図２参照）のハンダ付けの良否（基板７上の端子８間にハンダ等の異物が存在するか否かのハンダブリッジ検査を含む）を判定するものである。
【００１７】
ここで、照明装置６は、基板７上に実装された電子部品の複数の端子８のハンダ付け箇所を含む検査領域に光を照射してその検査領域を照明するためのものであり、前記カメラ５は、照明装置６によって照明される検査領域の画像を撮像するものである。又、前記画像処理装置２は、カメラ５によって撮像された画像を処理して端子８のハンダ付けの良否を判定するものであり、前記モニター３は、画像処理装置２によって処理された画像と判定されたハンダ付けの良否を表示するものである。
【００１８】
次に、以上説明したハンダ検査装置を用いて実施される本発明に係るハンダ検査方法をその手順に従って図２及び図３を参照しながら以下に説明する。
【００１９】
図２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るハンダ検査方法の手順を示す説明図、図３は同ハンダ検査方法の手順を示すフローチャートであり、ハンダ検査に際しては、先ず、照明装置６によって照明された基板７の検査領域がカメラ５によって撮像され、その画像データが画像処理装置２に入力され（図３のステップＳ１）、図２（ａ）に示す画像（カメラ画像）がモニター３に表示される。尚、図２において、８は基板７上に実装された不図示の電子部品の複数の端子であり、これらの端子８は基板７を貫通して基板７の表面に突出しており、その突出部はハンダ９によって基板７にそれぞれハンダ付けされている。又、１０は基板７に配置された配線パターンであって、この配線パターン１０は、円孔状の導通部１１，１２，１３を介して基板７の裏面に配置された不図示の配線パターンに電気的に接続されている。
【００２０】
上述のように基板７の検査領域の画像データが画像処理装置２に入力されると、画像処理装置２においては、その画像データが微分されて線画（境界線を示す線図）が得られ(ステップＳ２)、閾値を判定することによって画像中のエッジが強い箇所が選出される（ステップＳ３）。そして、次に領域検出によって画像中の線で閉じた箇所が抽出され（ステップＳ４）、その箇所の面積が計算される（ステップＳ５）。
【００２１】
上記面積計算によって得られた面積を所定の閾値と比較し、面積が閾値を超える箇所が１０点以上存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。面積が閾値を超える箇所が１０点未満である場合には、閾値を変更して面積が閾値を超える箇所が１０点以上になるまでステップＳ２〜Ｓ６の処理を繰り返し、面積が閾値を超える箇所が１０点以上である場合には、画像に幾何学的な特徴を有する特徴点の候補となる箇所を選出する（ステップＳ７）。
【００２２】
本実施の形態では、基板７の検査領域に存在する配線パターン１０の円孔状の導通部１１〜１３が特徴点として選出され、その特徴点の円形度が計算される(ステップＳ８)。尚、本実施の形態では、真円の円形度を１．０とし、形状が真円から遠ざかるほど円形度の値が小さくなるように規定している。
【００２３】
上述のように特徴点の候補となる点の円形度が算出されると、その算出された円形度が閾値（本実施の形態では、０．８）以上であるか否かが判定され（ステップＳ９）、円形度が閾値（＝０．８）以上の点が存在する場合には、その点を特徴点として選択する（ステップＳ１０）。次に、選択された特徴点の個数を判定し（ステップＳ１１）、その個数が３以上である場合には、その特徴点を基準点として登録し（ステップＳ１２）、その基準点に基づいて基板７の実際の位置を検出し、該基板７の正規の位置からのズレ量を求め、そのズレ量が０となるよう基板７を位置補正して該基板７を正規の位置にセットし直す。尚、本実施の形態では、図２（ｂ）に示す３つの導通部１１〜１３が特徴点として選択される。
【００２４】
ところで、円形度が閾値(＝０．８)以上の点が存在しない場合、或いは選択された特徴点の個数が３未満である場合には、ステップＳ６〜Ｓ１１の処理が繰り返される。
【００２５】
而して、基板７が正規の位置のセットされると、画像処理装置２は図２（ｃ）に示すように隣接するハンダ９の間の検査箇所（図２（ｃ）において矩形の枠で囲んだ箇所）を決定し、各検査箇所の輝度情報によって各検査箇所のハンダ付けの良否が判定され、その結果が図２（ｄ）に示すようにモニター３に表示される。ここで、図２（ｄ）において破線（実際には赤色表示）にて示す検査箇所に不要なハンダ１４の画像が存在する場合等には、その検査箇所の判定結果はＮＧとされ、他の実線（実際には、青色表示）にて示す検査箇所の判定結果はＯＫとされる。
【００２６】
以上のように、本発明に係るハンダ検査方法によれば、検査すべき画像領域内の幾何学的な特徴点である導通部１１〜１３を基準点として基板７の位置補正を行うようにしたため、ロボット１を駆動してカメラ５や照明装置６を位置補正のために移動させる必要がなくなり、基板７の位置補正を短時間で行ってハンダ検査を効率良く行うことができるという効果が得られる。
【００２７】
又、本発明に係るハンダ検査方法においては、従来は基板７の検査領域外に設けていた基準マークが不要となり、特徴点を基板７の分割後においても使用することができるというメリットも得られる。
【符号の説明】
【００２８】
１          ロボット
１ａ        ロボットのテーブル
２          画像処理装置（画像処理手段）
３          モニター（表示手段）
４          ハンダこて
５          カメラ（撮像手段）
６          照明装置（照明手段）
７          基板
８          端子
９          ハンダ
１０        配線パターン
１１〜１３  導通部（特徴点）
１４        不要なハンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014102206.tif 000006