(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のランド上に印刷されたクリーム半田の状態を、鉛直上方のみから光照明し、鉛直上方からカラー撮影し、そのカラー画像から前記ランドの画像を色抽出により抽出し、前記カラー画像における濃淡画像から前記抽出した前記ランドの画像を除去して前記クリーム半田のみの濃淡画像を求め、前記クリーム半田のみの濃淡画像によりクリーム半田の印刷状態を検査するようにしたクリーム半田印刷検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などを回路基板に実装する場合に用いるクリーム半田の印刷状態を検査するクリーム半田印刷検査装置およびクリーム半田印刷検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品の高密度実装において、クリーム半田を回路基板のランド上に印刷し、そのクリーム半田を加熱して半田付けする手段が広く用いられるが、クリーム半田の印刷状態が半田付け品質を左右するので、その印刷状態を的確に検査できることが要請される。
【０００３】
図４は従来のクリーム半田印刷検査装置を示す模式図である。図において、１はランド２上にクリーム半田３が印刷される回路基板、４は回路基板１を位置決めするＸＹテーブル、５は回路基板１とランド２とクリーム半田３とを陰が生じないように照明する拡散照明装置、６は単色カメラ（以下、モノクロカメラと称す）、７はモノクロカメラ６による画像を輝度分布により濃淡画像処理してクリーム半田の画像を得る濃淡画像処理装置、８は表示装置であって、たとえばパーソナルコンピュータなどを用いることができる。
【０００４】
上記構成において、回路基板１のランド２上に印刷されたクリーム半田３がＸＹテーブル４により所定位置に位置決めされ、拡散照明装置５による拡散照明のもとにモノクロカメラ６により撮影される。その画像にはランド２の画像も含まれるが、濃淡画像処理装置７により輝度分布に基づいて処理することによりクリーム半田３の画像をランド２の画像から分離して求め、その画像からクリーム半田３の状態，位置および面積などを求めて基準の値と比較判定し、クリーム半田３の印刷状態を検査する。さらに、３次元レーザ光を照射し、クリーム半田３の高さ情報まで加えて印刷状態を検査する場合もある。
【０００５】
図５（ａ）はクリーム半田３の状態を示す断面図、図５（ｂ）は上記従来のクリーム半田印刷検査装置で得た濃淡画像の輝度分布の一例を示す特性図である。図に示したように、クリーム半田３の輝度はランド２の輝度よりも小さいので、小さい輝度の画像部分をクリーム半田３の画像と判断し、その状態，位置および面積などについてクリーム半田３の印刷状態を検査している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のクリーム半田印刷検査装置では、ランド２とクリーム半田３とを濃淡画像の輝度分布のみで分離して判定するので、図５に示したようにランド２の輝度とクリーム半田３の輝度とが同程度の場合には、ランド２とクリーム半田３とを完全に分離できず、たとえば図５（ａ）に示したクリーム半田３の中央のくぼみ部分はランド２とほぼ同じ輝度であるのでクリーム半田が欠如していると判断されるなど、正常なクリーム半田３の印刷状態まで不良と判定する問題があった。
【０００７】
また、３次元レーザ光を用いた場合でも、クリーム半田３の表面状態によっては正確に判定できず、また検査速度が遅いという欠点を有していた。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するもので、ランド２の輝度とクリーム半田３の輝度とが同程度であるような場合でも、クリーム半田３の状態，位置，面積などについて、印刷状態を的確にかつ高速に検査できるクリーム半田印刷検査装置およびクリーム半田印刷検査方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、基板のランド上に印刷されたクリーム半田の状態を、鉛直上方のみから照明し、鉛直上方からカラー撮影し、そのカラー画像から前記ランドの画像を色抽出により抽出し、前記カラー画像における濃淡画像から前記抽出した前記ランドの画像を除去して前記クリーム半田のみの濃淡画像を求め、前記クリーム半田のみの濃淡画像によりクリーム半田の印刷状態を検査するようにしたクリーム半田印刷検査方法を用いる。
【００１０】
これにより、前記クリーム半田の印刷状態を、前記ランドの画像の影響を排除して、状態，位置，面積などについて、的確に検査でき、また３次元レーザ光などを用いない手段であるので高速に検査することができる。
【００１１】
また、請求項２に係わる本発明は、回路基板のランド上に印刷されたクリーム半田をカラー撮影し、前記カラー撮影で得たカラー画像から前記ランドの画像を除いた前記クリーム半田のみの濃淡画像を生成し、その濃淡画像から前記クリーム半田の印刷状態を検査するようにしたクリーム半田印刷検査方法である。
【００１２】
これにより、前記クリーム半田の印刷状態を、前記ランドの画像の影響を排除して、状態，位置，面積などについて、的確かつ高速に検査することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１ないし請求項２に係わる本発明において、カラー画像からクリーム半田のみの濃淡画像を得る手段は、カラー画像からランドの画像を色抽出する色抽出回路と、前記カラー画像の濃淡画像を記憶する濃淡画像メモリと、前記濃淡画像メモリに記憶した濃淡画像から前記抽出したランドの画像を除去してクリーム半田のみの濃淡画像を生成する画像処理回路とで実現できる。
【００１４】
また、表示手段は上記濃淡画像を単に表示するのみのものでもよいが、上記濃淡画像について面積などを自動計測し、また自動判定させるために、たとえばパーソナルコンピュータとその表示器とを用いることができる。
【００１５】
以下、実施例について説明する。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明のクリーム半田印刷検査装置の一実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本実施例の構成を示す模式図である。なお、図４に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与して説明を省略する。図において、９はカラー撮像装置、１０は半田画像生成装置である。半田画像生成装置１０は、色変換回路１１と色抽出回路１２と濃淡画像メモリ１３と画像処理回路１４とを備えている。本実施例が従来例と異なる点は、カラー撮影し、ランド２の画像を色抽出により抽出し、濃淡画像からランド２の画像を除去してクリーム半田３のみの濃淡画像を得て、その濃淡画像からクリーム半田３の印刷状態を検査するようにしたことにある。
【００１７】
上記構成において、その動作を説明する。回路基板１のランド２上に印刷されたクリーム半田３はＸＹテーブル４により所定位置に位置決めされ、拡散照明装置５による照明のもとにカラー撮像装置９により撮影される。カラー撮像装置９によるカラー画像は、半田画像生成装置１０において、色変換回路１１を経由して色抽出回路１２によりランド２の画像を色抽出するとともに、カラー画像の濃淡画像を濃淡画像メモリ１３に格納し、画像処理回路１４で前記濃淡画像から前記抽出したランド２の画像を除去処理してクリーム半田３のみの濃淡画像を得る。
【００１８】
図２は本実施例における画像処理をクリーム半田の印刷状態に対応して示す模式図である。従来のクリーム半田印刷検査装置では、ランド２とクリーム半田３のくぼみ３ｃは同等の輝度になってランド２と判別できず、クリーム半田３が欠けていると誤判定する。しかし、本実施例によれば、図に示したように、色抽出によりランド２の画像を抽出し、そのランド２の画像を濃淡画像から除去することにより、３ｂと３ｃからなるクリーム半田３のみの画像をランド２の画像から分離して生成することができる。この状態において、図２（ａ）に示したようにクリーム半田３の頂上部３ｂと、その中心部の輝度分布とにより３ｃがくぼみであると判定でき、クリーム半田３の欠如と誤判定することはない。また、３ｂの輝度分布を観察すると、図２（ａ）の状態では周辺部分の輝度が小さくなっていることからクリーム半田３に傾斜部分３ａ、すなわち垂れがあると判定でき、これに対して図２（ｂ）に示した状態では３ｂの輝度分布が全体に一様であることからクリーム半田３に垂れがほとんどないと判定することができ、輝度分布からクリーム半田３の垂れ状態を判定することもできる。
【００１９】
図３は本実施例の動作を示すフローチャートである。ステップ１においてカラー撮像装置９によりランド２とクリーム半田３とを撮像し、ステップ２において半田画像生成装置１０における色変換回路１１による前処理を行い、ステップ３において色抽出回路１２によりランド２の画像を色抽出によりクリーム半田３の画像と分離抽出し、ステップ４において濃淡画像メモリ１３に記憶した濃淡画像を画像処理回路１４で処理してランド２の画像を除去し、ステップ５において前記クリーム半田３のみの画像をさらに濃淡処理し、ステップ６においてクリーム半田３の状態，位置および面積を検出し、ステップ７ないしステップ９によりそれぞれクリーム半田３の状態，位置，面積について可否判定し、それらのすべてが合格であれば良品と判定して終了するが、いずれかが不合格であればステップ１０で不良と判定して終了する。
【００２０】
以上のように本実施例によれば、ランド２とクリーム半田３とをカラー撮像装置９で撮像し、半田画像生成装置１０により、ランド２の画像を色抽出により抽出し、カラー画像から得た濃淡画像から前記抽出したランド２の画像を除去することによりクリーム半田３のみの濃淡画像を生成し、その輝度分布によりクリーム半田３の印刷状態を状態，位置，面積などについて検査するようにしたことにより、ランド２の輝度の影響を排除して、クリーム半田３のみの状態について判定することができ、クリーム半田の印刷状態を的確に検査することができ、また、レーザ光を用いた手段でないので高速に検査することができる。
【００２１】
なお、濃淡画像を表示装置８に表示して目視により検査することもできるが、パーソナルコンピュータなどに接続して、濃淡画像を表示するとともに、面積などの自動計測，状態の可否判定などを自動的に実行させることができることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、ランド上に印刷されたクリーム半田の状態をカラー撮影し、そのカラー画像からランドの画像を色抽出により抽出し、画像から除去してクリーム半田のみの濃淡画像を求め、その濃淡画像からクリーム半田の状態，位置，面積などについて判定するので、ランドの画像の影響を排除してクリーム半田の印刷状態を的確かつ高速に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクリーム半田印刷検査装置の一実施例の構成を示す模式図
【図２】同実施例における画像処理をクリーム半田の印刷状態に対応して示す模式図
【図３】同実施例の動作を示すフローチャート
【図４】従来のクリーム半田印刷検査装置の構成を示す模式図
【図５】同従来例におけるクリーム半田の状態を示す断面図および濃淡画像における輝度分布を示す特性図
【符号の説明】
１  回路基板
２  ランド
３  クリーム半田
４  ＸＹテーブル
５  拡散照明装置
６  モノクロカメラ
７  濃淡画像処理装置
８  表示装置
９  カラー撮像装置（カラー撮像手段）
１０  半田画像生成装置（半田画像生成手段）
１１  色変換回路
１２  色抽出回路
１３  濃淡画像メモリ
１４  画像処理回路
【図１】
0004180127.tif 000002
【図２】
0004180127.tif 000003
【図３】
0004180127.tif 000004
【図４】
0004180127.tif 000005
【図５】
0004180127.tif 000006