(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段によってチップ部品等の実装部品の画像を同時に撮影し、該画像から前記実装部品と予めメモリに格納されている該当部品画像との形状認識を行い、かつ、前記実装部品の位置と角度から実装部品のコーナ座標を算出すると共に隣接する部品どうしの座標間距離を算出し、この座標間距離と予めメモリに格納されている座標間距離のしきい値とを比較し、該しきい値以上の場合にはＯＫと判定するようにしたことを特徴とする実装部品の部品間検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチップ部品等の電子部品をプリント基板に実装した状態において、前記電子部品どうしが適切な位置と間隔をもってプリント基板上のパッドに実装されているか否かを検査するための実装部品の部品間検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント基板の実装密度が高くなるに伴い、部品間の間隔が狭くなってきている。例えば、携帯電話等のプリント基板にあっては、両端に電極を有するチップ部品の間隔が数百ミクロンの間隔となっている。この部品間隔が狭くなることにより部品実装装置の実装精度が追従できず、部品どうしのショート（ショートに至らないまでもショートする恐れがある間隔）が発生しやすくなる。
【０００３】
前記したような部品どうしがショートする可能性のある部品実装基板を検査する装置として、例えば、特開平５−２０９７２７号公報あるいは特開平８−１５９７１５号公報に開示されたものがある。
【０００４】
前記特開平５−２０９７２７号公報のものは、チップ部品のパッド間に検査ウインドウを発生し、エッジ抽出回路が検査ウインドウ内の部品のエッジ点を抽出し、良否判定回路がエッジ点の傾きのデータから良否判定を行うことにより、チップ部品の位置ずれを検出するものである。
【０００５】
また、特開平８−１５９７１５号公報のものは、チップ部品の一部の画像を取り出すウインドウを該チップ部品上で移動し、得られたチップ部品の画像の長さをチップ部品の正規の長さと比較し、得られた結果から検査結果を判定することにより、チップ部品の位置ずれを検出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した何れの装置にあっても、チップ部品を半田付けするためのパッドの中間に検査用ウインドウを配置し、このウインドウ内におけるチップ部品の傾きを検出することにより位置ずれを検出するものであることから、検出した傾きによっては部品どうしがショートする状態でなくてもＮＧと判定する。すなわち、１つの部品の位置ずれを従来の許容値から判定したのでは過検出状態となって実装不良でないものまでもが不良と判断されるといった問題があった。
【０００７】
本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、隣接する電子部品どうしの相対距離を判定することにより、部品実装の良否を判定するようにしたので、従来に比べて狭い部品どうしの取付けであっても不良と判断することのない実装部品の部品間検査方法を提供せんとするにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の実装部品の部品間検査方法は前記した目的を達成せんとするもので、その方法は、撮像手段によってチップ部品等の実装部品の画像を同時に撮影し、該画像から前記実装部品と予めメモリに格納されている該当部品画像との形状認識を行い、かつ、前記実装部品の位置と角度から実装部品のコーナ座標を算出すると共に隣接する部品どうしの座標間距離を算出し、この座標間距離と予めメモリに格納されている座標間距離のしきい値とを比較し、該しきい値以上の場合にはＯＫと判定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実装部品の部品間検査方法を実施するための装置を図面と共に説明する。
図１は実装部品の部品間検査装置の回路ブロック図にして、Ｐはセラミックコンデンサ等の電子部品であるチップ部品Ｃを実装したプリント基板を示す。１は該プリント基板ＰをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動して、前記チップ部品Ｃをデジタル出力を備えたＣＣＤカメラ等の撮像手段（以下、単に撮像手段という）２の真下に移動させるＸ−Ｙテーブルである。
【００１１】
３は前記Ｘ−Ｙテーブル１と撮像手段２との間の適切な位置に設置され、基板に対して平行光線を照射するための環状の蛍光灯からなる照明光源、４は部品間検査を実行するための制御装置にして以下の回路から構成されている。
【００１２】
４１はＸ−Ｙテーブル１をＸ方向およびＹ方向に駆動し、検査するチップ部品Ｃを撮像手段２の真下に移動させるテーブル制御部、４２は後述するメモリ４３に予め記憶したカメラ制御に関するデータに基づきズーム、フォーカス等の撮像手段２の機能を制御するカメラ制御部、４３は前記撮像手段２から出力される画像を記憶する画像メモリを含み、かつ、該画像メモリに取り込まれた画像における輝度信号からなる画像データを記憶すると共に、前記チップ部品Ｃの検査エリアのウインドウや取付け状態の判定基準等を記憶するメモリにして、判定基準等は図示を省略したキーボードなどからなる入力装置によって予め設定されている。
【００１３】
４４は前記メモリ４３に一時的に記憶された輝度信号中からウインドウに対応する範囲の輝度信号を抽出し、後述する所定の演算を実行する画像処理部、４５は部品間検査プログラムを記憶し、前記各部４１〜４４を制御すると共に、画像処理部４４の演算結果とメモリ４３に記憶した取付けの良否判定基準とを比較し、判定結果を出力部４６を介して外部に出力するＣＰＵである。
【００１４】
次に、図２に示す２つのチップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 と、該チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 を半田付けするためのそれぞれ一対のプリント基板ＰにおけるパッドＰ1 ，Ｐ2 との取付け状態を示す平面図を参照しながら取付け状態が適切か否かの判定を行う方法について説明する。
【００１５】
前記メモリ４３内には各チップ部品Ｃの位置座標、装着角度、部品サイズおよび部品間の判定情報が格納されている。そして、実際の検査における撮像手段２からの画像により、各部品の正規の位置からのずれ量および角度誤差を検出し、前記メモリ４３に格納されている判定情報とを比較して、部品どうしが適切とする最小離間距離の範囲に実装されているか否かの判断を行う。具体的には、各部品の位置座標Ｘ1 ，Ｘ2 ，Ｙ1 ，Ｙ2 および回転角度θに加え、部品のサイズが判れば部品間の最短距離Ｌを算出できるものである。
【００１６】
次に、図３のフローチャートと共に実装部品の部品間検査方法の詳細を説明する。
先ず、キーボードや予め作製したプログラムより検査プログラムの読み込みを行い（ステップＳ１）、次いで、撮像手段２の真下に隣接するチップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 が位置するようにＸ−Ｙステージ１を移動し（ステップＳ２）、この位置において撮像手段２によってチップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の画像を撮影しメモリ４３中の画像メモリに格納する（ステップＳ３）。
【００１７】
そして、チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の画像を取込むための検査ウインドウの読み込みを行い（ステップＳ４）、該ウインドウによって囲まれた範囲における前記チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の画像の取り込みを各部品について行い（ステップＳ５）、次いで、予めメモリ４３に格納されているチップ部品の画像データを読み込み（ステップＳ６）、前記取り込んだチップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の画像と、該当チップ部品の画像とのグレースケールサーチを画像処理部４４で行う（ステップＳ７）。
【００１８】
このグレースケールサーチにおいてパターンが一致した状態における、それぞれのチップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の中心座標および角度を検出し（ステップＳ８）、次いで、該チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の中心位置や寸法のデータである部品形状のデータを読み込む（ステップＳ９）。
【００１９】
そして、前記チップ部品の中心位置と角度および寸法のデータによって各チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 の各コーナ（角部）の座標を算出（ステップＳ１０）した後、チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 における前記コーナどうしの座標間距離を算出し（ステップＳ１１）、各チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 どうしの座標間距離が予め設定したしきい値以上か否かの判定を行う（ステップＳ１２）。
【００２０】
ここで、前記しきい値としては、図４(a) 〜(f) に示すように、(a) 〜(c) に示した座標間距離の場合はＯＫと、また、(d) 〜(f) に示した座標間距離の場合はＮＧとするように設定する。このような、しきい値において前記判定を行いＮＧと判断した場合には、その出力を送出すると共にメモリ４３に、その判定結果を格納する（ステップＳ１３）。
【００２１】
以上の説明は隣接する２つのチップ部品のコーナの座標間距離が前記しきい値以上か否かの判定を行った場合であるが、チップ部品と隣接するパッドとの間においても判定する必要がある。
【００２２】
そこで、前記したチップ部品間の検査において正常であると判定された場合において、各チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 と、それぞれのチップ部品と隣接するパッドＰ1 ，Ｐ2 の予めプリント基板の検査において判っているコーナ座標の情報を読み込む（ステップＳ１４）。そして、前記した各チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 のコーナ座標と、前記読み込んだ各パッドＰ1 ，Ｐ2 のコーナ座標との隣接座標間距離を算出する（ステップＳ１５）。
【００２３】
次いで、各チップ部品Ｃ1 ，Ｃ2 と各パッドＰ1 ，Ｐ2 との最短の座標間距離が予め設定したしきい値以上か否かの判定を行う（ステップＳ１６）。このような検査方法によって、より正確な部品間距離および部品とパッドとの距離判定が行えるものである。
【００２４】
この判定において、ＮＧと判断した場合には、その出力を送出すると共にメモリ４３に、その判定結果を格納する（ステップＳ１３）。また、前記判定においてＯＫと判断した場合には、その出力を送出すると共にメモリ４３にその判定結果を格納する（ステップＳ１７）。次いで、全部の部品間距離を前記したステップＳ２からの順序で検査を行い、全ての検査が終了したか否かの判定を行うものである（ステップＳ１８）。
【００２５】
なお、前記した実施の形態にあっては、チップ部品間のコーナどうしの座標間距離を判定した後に、各チップ部品と隣接する各パッドのコーナ座標間距離を判定してＯＫかＮＧかの判断を行った場合について説明したが、検査順序は前記とは逆の順序で行って後に、ＯＫか否かを判断するようにしてもよい。
【００２６】
また、前記した実施の形態にあっては、各チップ部品と隣接する各パッドのコーナ座標間距離とからＯＫかＮＧかを判断するものについて説明したが、予め隣接するパッド間距離が分かっている場合には各チップ部品と、該チップ部品が半田付されるべきパッドとのコーナ座標間距離とからＯＫかＮＧかを判断するようにしてもよい。
【００２７】
さらに、前記した実施の形態にあっては、両端に電極を有する抵抗やコンデンサ等のチップ部品におけるチップ部品間の距離を検出してショート状態の恐れがあるか否かの判定を行うものについて説明したが、その他のＩＣ、ＬＳＩ等のパッケージからなる電子部品どうしの離間距離判定にも適用が可能である。
【００２８】
また、前記した実施の形態にあっては、撮像手段によって撮影された部品の画像とメモリに格納された部品の画像との形状認識をグレースケールサーチ手法によって行う場合を示したが、この形状認識はパターンマッチング手法によって行ってもよく、さらに、撮像手段によって部品を２つ同時に撮影する例を示したが、１つの部品でもよく個数は限定されるものではない。また、二値化した部品のエッジデータのパターンマッチングを行うことによって、部品の中心座標や角度を検出するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は前記したように、実装部品を撮像手段で撮影し、該実装部品の間隔を算出し、予め設定したしきい値との比較を行うことにより、ショートの可能性が少ないにもかかわらずＮＧと判定するような従来の過検出による歩留りの悪化を防止できる等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る実装部品の部品間検査方法を実施するための装置の回路ブロック図である。
【図２】  本発明に係る検査方法の概略を示す説明図である。
【図３】  本発明の方法を実施するためのフローチャートである。
【図４】  (a) 〜(f) はチップ部品の半田付け状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１          Ｘ−Ｙステージ
２          撮像手段
３          照明光源
４          制御装置
４１        Ｘ−Ｙステージ処理部
４２        カメラ処理部
４３        メモリ
４４        画像処理部
【図１】
0004087973.tif 000002
【図２】
0004087973.tif 000003
【図３】
0004087973.tif 000004
【図４】
0004087973.tif 000005