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JPH0726810B2 - Chip component misalignment inspection device - Google Patents
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JPH0726810B2 - Chip component misalignment inspection device - Google Patents

Chip component misalignment inspection device

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Publication number
JPH0726810B2
JPH0726810B2 JP62257192A JP25719287A JPH0726810B2 JP H0726810 B2 JPH0726810 B2 JP H0726810B2 JP 62257192 A JP62257192 A JP 62257192A JP 25719287 A JP25719287 A JP 25719287A JP H0726810 B2 JPH0726810 B2 JP H0726810B2
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image
light
slit light
component
cutting line
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裕治 高木
大輔 勝田
清治 秦
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品実装基板検査装置により係り、特に小
型・面付チップ部品のプリント基板実装後における位置
ずれ自動検査に好適な検出光学系を有するチップ部品位
置ずれ検査装置に関する。
The present invention relates to an electronic component mounting board inspection device, and more particularly to a detection optical system suitable for automatic displacement inspection after mounting a small size / faceted chip component on a printed circuit board. The present invention relates to a chip component positional deviation inspection device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のチップ部品が実装されたプリント基板のチップ部
品位置ずれ検査装置は例えば特開昭61−294302号に記載
のように複数の照明を利用して対象部品を照射し、コン
トラストのよい画像入力および特定対象のみを強調した
画像入力を行ない、この入力画像を2値化することによ
り部品の位置ずれを検査する方法をとっていた。
A conventional chip component position shift inspection apparatus for a printed circuit board on which chip components are mounted irradiates a target component using a plurality of illuminations as described in JP-A-61-294302, and image input with good contrast and An image is input by emphasizing only a specific object, and the input image is binarized to inspect the positional deviation of components.

また特開昭58−135941号に記載のように平行照明を対象
に照射し、対象部品の陰影を基板上に形成させ、その陰
影を画像として入力することによりチップ部品の外形お
よび位置を決める方法をとっていた。
Further, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 58-135941, a method of determining the outer shape and position of a chip component by irradiating a target with parallel illumination to form a shadow of the target component on a substrate and inputting the shadow as an image. Was taking.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は特開昭61−294302号で開示された方法で
は対象部品色および基板色の組合せによりコントラスト
のとりにくい場合について配慮がされておらず、検査適
用可能な対象に制限があった。
In the above-mentioned conventional technique, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-294302 does not consider the case where it is difficult to obtain the contrast due to the combination of the target component color and the substrate color, and there is a limit to the target applicable to the inspection.

また特開昭58−135941号で開示された装置では円筒部品
やその他の異形部品等のより複雑な形状の部品について
配慮がされておらず、上記同様に検査適用可能な対象に
制限があった。
Further, in the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-135941, consideration is not given to parts having a more complicated shape such as cylindrical parts and other odd-shaped parts, and there is a limit to the objects to which the inspection can be applied similarly to the above. .

さらに上記従来技術は両方とも積極的な投光を行なう
が、これに伴い半田面等からの高輝度な反射光による特
に固体撮像素子使用時に起る撮像素子上でのブルーミン
グやスミア等の点について配慮がされておらず、半田付
け後の検査が困難となる問題があった。
Further, both of the above-mentioned prior arts perform positive light projection, but due to this, due to the high-brightness reflected light from the solder surface, etc., regarding blooming and smear on the image pickup element that occur especially when a solid-state image pickup element is used. No consideration was given, and there was a problem that inspection after soldering would be difficult.

本発明の目的はチップ部品の色・形状およびプリント基
板の色などに影響されずにプリント基板へ半田付け後の
チップ部品の位置ずれ検査を常に安定に行えるチップ部
品位置ずれ検査装置を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a chip component misalignment inspection apparatus that can always perform a stable misalignment inspection of a chip component after soldering to a printed circuit board without being affected by the color / shape of the chip component and the color of the printed circuit board. is there.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、スリット光投影器からのスリット光をガル
バノミラーで反射させたのち基板に対し斜方向から投射
して光切断線をおよび基板および実装チップ部品上に投
影し、この光切断線を基板上方からテレビカメラにより
光切断線が画像内で水平になるように撮像し、画像中の
光切断線の形状を画像処理制御装置により解析してチッ
プ部品の位置ずれを検出するチップ部品位置ずれ検査装
置により達成される。
The purpose is to reflect the slit light from the slit light projector by a galvanometer mirror and then project it obliquely to the substrate to project the light cutting line on the board and the mounted chip component, and the light cutting line is printed on the board. A chip component misalignment inspection that detects the misalignment of chip parts by taking an image of the optical cutting line from above from the TV camera so that it is horizontal in the image and analyzing the shape of the light cutting line in the image with the image processing control device. Achieved by the device.

〔作用〕[Action]

上記のチップ部品位置ずれ検査装置では、スリット光を
基板に対し斜方から照射してこれを真上から撮像するこ
とにより画像中の光切断線の位置が被照射面の高低に応
じて変化するため光切断線の形状を解析することにより
対象の高低が分るので、これにより基板上に実装された
チップ部品の位置は基板面の凹凸から検出可能であって
チップの色・形状および基板の色には影響されない。こ
のさい光切断線を十字に対象に照射することにより対象
チップの横ずれおよび縦ずれを検出できる。またガルバ
ノミラーによりスリット光投影器から投射されたスリッ
ト光を反射させて任意の角度で対象に光切断線を照射で
きるので、これにより多様なチップの高さに対してチッ
プ上面に確実に光切断線を照射できる。さらに対象に照
射された光切断線を画像内で水平方向になるように撮像
することにより、スリット光あるいは一般照射等が直接
に半田等の金属面に当って高輝度の反射光を返した場合
に特に固体撮像素子を用いた時に生じるスミアあるいは
ブルーミングと呼ばれる明るい縦線と光切断線とを画像
内での輝線の方向として区別ができるので、光切断線検
出時の誤検出を防ぐことができる。
In the above-described chip component position shift inspection device, the position of the light cutting line in the image changes depending on the height of the irradiated surface by irradiating the substrate with the slit light obliquely and imaging it from directly above. Therefore, the height of the target can be known by analyzing the shape of the optical cutting line, so that the position of the chip component mounted on the board can be detected from the unevenness of the board surface, and the color / shape of the chip and the board Not affected by color. By laterally irradiating the target with this dicing light cutting line, it is possible to detect the lateral deviation and the vertical deviation of the target chip. In addition, the galvanometer mirror reflects the slit light projected from the slit light projector to irradiate the target with a light cutting line at an arbitrary angle, so that the light can be reliably cut on the chip upper surface for various chip heights. Can irradiate a line. In addition, when the slit light or general irradiation etc. directly hits the metal surface of solder etc. and returns the reflected light of high brightness by imaging the light cutting line irradiated on the object so that it is horizontal in the image. In particular, since it is possible to distinguish a bright vertical line called smear or blooming that occurs when a solid-state image sensor is used from a light cutting line as the direction of the bright line in the image, it is possible to prevent erroneous detection at the time of detecting the light cutting line. .

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の一実施例を第1図から第10図により説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10.

第1図は本発明によるチップ部品位置ずれ検査装置の一
実施例を示す概略構成図である。第1図において、1は
検査対象を撮像するテレビカメラ、2はハーフミラーで
2台のテレビカメラ1を光学的に結合して2台のテレビ
カメラ1が同じ場所を各々90゜ずれた角度関係で撮像で
きるようにしている。3はスリット光プロジェクタ(ス
リット光投影器)、4はスリット光プロジェクタ3より
投射されたスリット光を反射して光切断線の基板上照射
位置を制御するためのミラーたとえばガルバノミラーで
ある。5は検査対象のチップ部品を実装したプリント基
板を保持するXYステージであり、平面的に移動可能なXY
テーブルで駆動される。6はスリット光プロジェクタ3
の点灯制御とガルバノミラー4およびXYステージ(XYテ
ーブル)5の動作制御を行なう制御回路、7はテレビカ
メラ1より入力される画像データを処理する画像処理回
路、8は制御回路6および画像処理回路7より成る画像
処理制御装置である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a chip component position shift inspection apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a television camera for imaging an inspection object, 2 is a half mirror, and the two television cameras 1 are optically coupled to each other, and the two television cameras 1 are angularly displaced from each other by 90 ° at the same place. So that it can be imaged. Reference numeral 3 is a slit light projector (slit light projector), and 4 is a mirror for reflecting the slit light projected from the slit light projector 3 to control the irradiation position of the light cutting line on the substrate, for example, a galvano mirror. Reference numeral 5 denotes an XY stage that holds a printed circuit board on which chip components to be inspected are mounted, and an XY stage that can be moved in a plane.
Driven by the table. 6 is a slit light projector 3
Control circuit for controlling the lighting of the display and the operation of the galvano mirror 4 and the XY stage (XY table) 5, 7 is an image processing circuit for processing image data input from the television camera 1, 8 is a control circuit 6 and an image processing circuit. 7 is an image processing control device.

第1図の装置はテレビカメラ1と、スリット光プロジェ
クタ3と、検査対象であるチップ部品を実装したプリン
ト基板を装着するXYステージ(XYテーブル)5と、テレ
ビカメラ1より入力される画像データの処理およびシス
テムの制御を行なう画像処理制御装置8より成る電子部
品実装基板検査装置において、基板上に照射される光切
断線が各々直交するように2台のスリット光プロジェク
タ3を備え、さらに投射されたスリット光を反射させて
各々のスリット光の照射位置を制御するために画像処理
制御装置8により制御されるガルバノミラー(ミラー)
4を設けるとともに、基板上に照射された2本の光切断
線を画像中水平方向に撮像できるように2台のテレビカ
メラ1およびハーフミラー2を設けることにより、テレ
ビカメラ1によりえられる画像中の光切断線の形状を画
像処理制御装置8により解析してチップ部品の位置ずれ
を検出するようにしたチップ部品位置ずれ検査装置であ
る。
The apparatus shown in FIG. 1 includes a television camera 1, a slit light projector 3, an XY stage (XY table) 5 on which a printed circuit board having a chip component to be inspected is mounted, and image data input from the television camera 1. An electronic component mounting board inspection apparatus including an image processing control apparatus 8 for controlling processing and a system is provided with two slit light projectors 3 so that light cutting lines irradiated on the board are orthogonal to each other, and further projected. Galvano mirror (mirror) controlled by the image processing controller 8 to reflect the slit light and control the irradiation position of each slit light.
4 is provided and two TV camera 1 and a half mirror 2 are provided so that the two light cutting lines irradiated on the substrate can be imaged in the horizontal direction in the image. Is a chip component position shift inspection device configured to detect the position shift of the chip component by analyzing the shape of the light section line by the image processing control device 8.

第2図は第1図の検出光学系の部分説明図である。第1
図の光学系は1台のテレビカメラ1とスリット光プロジ
ェクタ3およびガルバノミラー4が1組となってそれら
が2組だけ用意されているが、第2図はそのうちの1組
を側面から見た図を示している。第2図において、各図
面を通じて同一符号は同一または相当部分を示すものと
し、9は検査対象であるチップ部品、10はチップ部品9
を実装したプリント基板でXYステージ5(第1図)に装
着される。11はスリット光プロジェクタ3によりガルバ
ノミラー4を介して光切断線を検査対象のチップ部品9
に照射した時の画像をテレビカメラ1により撮像して入
力した時の入力画像である。
FIG. 2 is a partial explanatory view of the detection optical system of FIG. First
In the optical system shown in the figure, one TV camera 1, slit light projector 3 and galvano mirror 4 make up one set, and only two sets are prepared. In FIG. 2, one set is seen from the side. The figure is shown. In FIG. 2, the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings, 9 is a chip part to be inspected, and 10 is a chip part 9.
It is mounted on the XY stage 5 (Fig. 1) with a printed circuit board on which is mounted. Reference numeral 11 denotes a slit light projector 3 which is a chip component 9 to be inspected for an optical cutting line through a galvanometer mirror 4.
It is an input image at the time of capturing and inputting the image when it is irradiated on the camera with the television camera 1.

第2図のテレビカメラ1は基板10に対して垂直方向に設
置され、スリット光プロジェクタ3からの光切断線はガ
ルバノミラー4により反射されて基板10に対し斜方から
照射される。これにより基板10面より高い位置のチップ
部品9上に照射された光切断線は画像11上で基板面に照
射された光切断線より上方に移動する。このように光切
断線の画像11上位置は対象のチップ部品9の凹凸により
変化するので、画像11上の光切断線の形状から対象のチ
ップ部品9の位置を検出が可能であり、第2図ではチッ
プ部品9のX方向の位置ずれについて検出可能である。
ここで検査対象であるチップ部品9は品種の違いにより
その高さが違ってくるため、対象のチップ部品9に応じ
て光切断線がその上面に照射されるようにガルバノミラ
ー4によりスリット光プロジェクタ3からのスリット光
を反射させて照射位置を制御する。このガルバノミラー
4の制御回路6(第1図)による制御方法はチップ部品
9の高さを示すデータを利用してガルバノミラー4の角
度を制御することにより行なわれる。なお第2図の画像
11で示すチップ部品9のY方向の位置ずれを検出するた
めに、第2図に示す光学系を別に1組だけ用意する。こ
のため第1図に示す各々2台のテレビカメラ1とスリッ
ト光プロジェクタ3とガルバノミラー4を設け、スリッ
ト光プロジェクタ3およびガルバノミラー3は各々が第
1図に示すごとく直交するように配置される。
The television camera 1 shown in FIG. 2 is installed in a direction perpendicular to the substrate 10, and the light cutting line from the slit light projector 3 is reflected by the galvanometer mirror 4 and is obliquely irradiated to the substrate 10. As a result, the light cutting line irradiated on the chip component 9 at a position higher than the surface of the substrate 10 moves above the light cutting line irradiated on the substrate surface on the image 11. In this way, the position of the light cutting line on the image 11 changes depending on the unevenness of the target chip component 9, so that the position of the target chip component 9 can be detected from the shape of the light cutting line on the image 11. In the figure, the positional deviation of the chip component 9 in the X direction can be detected.
Since the height of the chip component 9 to be inspected differs depending on the product type, the slit light projector 4 is configured by the galvano mirror 4 so that the upper surface of the chip component 9 is irradiated with the light cutting line according to the target chip component 9. The slit light from 3 is reflected to control the irradiation position. The control method by the control circuit 6 (FIG. 1) of the galvanometer mirror 4 is performed by controlling the angle of the galvanometer mirror 4 using the data indicating the height of the chip component 9. The image in Figure 2
In order to detect the displacement of the chip part 9 in the Y direction shown by 11, only one set of the optical system shown in FIG. 2 is prepared. Therefore, two TV cameras 1, a slit light projector 3 and a galvano mirror 4 are provided as shown in FIG. 1, and the slit light projector 3 and the galvano mirror 3 are arranged so as to be orthogonal to each other as shown in FIG. .

第3図は第1図の撮像方式の説明図である。第1図のテ
レビカメラ1については第3図に示すようにハーフミラ
ー2により検査対象の基板10上のチップ部品9より入射
する光線を2分割し、この画像を2台のテレビカメラ1
a,1bで撮像する。このとき2台のテレビカメラ1a,1bは
同じ対象をその画像内に捕えているが、その2台のテレ
ビカメラ1a,1bより入力される画像11は入力画像11a,11b
のように互いに直交している。これにより第3図の画像
11a,11bに示すような画像上の光切断線の形状から検査
対象であるチップ部品9の各X,Y方向の位置ずれを検出
が可能である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the image pickup method of FIG. As shown in FIG. 3, the television camera 1 shown in FIG. 1 divides a light beam incident from a chip component 9 on a substrate 10 to be inspected into two by a half mirror 2 and displays this image on two television cameras 1.
Image with a and 1b. At this time, the two TV cameras 1a, 1b capture the same target in the image, but the image 11 input from the two TV cameras 1a, 1b is the input image 11a, 11b.
Are orthogonal to each other. This gives the image in Figure 3.
It is possible to detect the positional deviation of the chip component 9 to be inspected in each of the X and Y directions from the shape of the light cutting line on the image as shown in 11a and 11b.

第4図および第5図は第2図および第3図の各入力画像
11例の説明図である。第4図および第5図において、12
は高輝度な点、13は高輝度な縦線、14は光切断線による
高輝度縦線、15は反射光による高輝度縦線である。上記
の第2図および第3図の光切断線は第2図の入力画像11
および第3図の画像11a,11bに示すように画像中水平方
向になるようにテレビカメラ1を設定して撮像する。こ
のようにすれば第4図の画像11に示すように対象とする
チップ部品9を半田付けした基板10上に照射した光切断
線が基板10上の半田あるいは金属光沢面で反射した場合
に、これがテレビカメラ1の画像11中の高輝度な点12と
して撮像され、これにより高輝度な縦線13を発生する
が、これと光切断線は方向として判別が容易である。こ
れに対してもし第5図の画像11に示すように光切断線が
画像中縦方向になるように撮像した場合には、光切断線
による高輝度縦線14と反射光により発生した高輝度な点
12による高輝度縦線15との判別が困難になるから好まし
くない。つぎにテレビカメラ1により光切断線が画像中
水平方向になるように撮像した場合に、この画像より光
切断線を安定に抽出するための回路構成および抽出方式
について説明する。
4 and 5 are the input images of FIG. 2 and FIG.
It is explanatory drawing of 11 examples. 12 in FIGS. 4 and 5
Is a high-intensity point, 13 is a high-intensity vertical line, 14 is a high-intensity vertical line due to a light cutting line, and 15 is a high-intensity vertical line due to reflected light. The light cutting lines in FIGS. 2 and 3 above are the input images 11 in FIG.
And, as shown in images 11a and 11b in FIG. 3, the television camera 1 is set so as to be in the horizontal direction in the image and the image is taken. In this way, as shown in image 11 of FIG. 4, when the optical cutting line irradiated on the substrate 10 on which the target chip component 9 is soldered is reflected by the solder or the metallic glossy surface on the substrate 10, This is picked up as a high-brightness point 12 in the image 11 of the television camera 1, and thereby a high-brightness vertical line 13 is generated, which can be easily discriminated as a direction. On the other hand, if the image is taken so that the light cutting line is in the vertical direction in the image as shown in image 11 of FIG. 5, the high brightness vertical line 14 due to the light cutting line and the high brightness generated by the reflected light Point
It is not preferable because it becomes difficult to distinguish the high-intensity vertical line 15 from the 12th line. Next, a circuit configuration and an extraction method for stably extracting the light cutting line from the image when the TV camera 1 captures the light cutting line in the horizontal direction in the image will be described.

第6図は第1図の光切断線抽出回路を含む画像処理回路
7の概要構成図である。第6図において16はA/Dコンバ
ータ、17は画像メモリ、18は光切断線抽出回路、19は位
置記憶メモリ、20はCPU、21はメモリ、22はバスであ
る。第6図のテレビカメラ1から入力される画像信号は
画像処理回路7のA/Dコンバータ16でアナログ・デジタ
ル変換され、画像メモリ17あるいは光切断線抽出回路18
に入力できる。光切断線抽出回路18はA/Dコンバータ16
から画像データを入力して光切断線抽出演算を行ない、
その演算結果を位置記憶メモリ19に出力する。制御回路
6はCPU20により制御され、スリット光プロジェクタ3
とガルバノミラー4とXYステージ(XYテーブル)5を制
御する。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the image processing circuit 7 including the optical cutting line extraction circuit of FIG. In FIG. 6, 16 is an A / D converter, 17 is an image memory, 18 is an optical cutting line extraction circuit, 19 is a position storage memory, 20 is a CPU, 21 is a memory, and 22 is a bus. The image signal input from the television camera 1 shown in FIG. 6 is analog-digital converted by the A / D converter 16 of the image processing circuit 7, and the image memory 17 or the optical cutting line extraction circuit 18 is provided.
Can be entered in. The optical cutting line extraction circuit 18 is an A / D converter 16
Input the image data from and perform the optical cutting line extraction calculation,
The calculation result is output to the position storage memory 19. The control circuit 6 is controlled by the CPU 20, and the slit light projector 3
It controls the galvanometer mirror 4 and the XY stage (XY table) 5.

第7図は第6図の光切断線抽出方法の説明図である。第
7図において、11Aは光切断線を照射した画像、11Bは光
切断線を照射しない画像、11Cは差画像である。第6図
の光切断線抽出回路18はA/Dコンバータ16からの画像デ
ータにより、第7図の光切断線を照射した画像11Aと光
切断線を照射しない画像11Bの2つを用いて、この2つ
の画像11A,11B間で減算を行なう。これにより2つの画
像11A,11B間で変化する部分は光切断線の照射部分のみ
であるから、光切断線のみを背景から分離して差画像11
Cとして抽出し、配線パターン等からの反射光の影響を
除去できる。なお座標I,Jは各々画像の水平,垂直方向
に対応する座標である。
FIG. 7 is an explanatory view of the optical cutting line extraction method of FIG. In FIG. 7, 11A is an image irradiated with a light cutting line, 11B is an image not irradiated with a light cutting line, and 11C is a difference image. The light cutting line extraction circuit 18 in FIG. 6 uses the image data from the A / D converter 16 to use two images, an image 11A irradiated with the light cutting line and an image 11B not irradiated with the light cutting line, in FIG. Subtraction is performed between these two images 11A and 11B. As a result, the portion that changes between the two images 11A and 11B is only the irradiation portion of the light cutting line, so only the light cutting line is separated from the background and the difference image 11
Extracted as C, the influence of reflected light from the wiring pattern etc. can be removed. The coordinates I and J are the coordinates corresponding to the horizontal and vertical directions of the image, respectively.

第8図は第7図の差画像11Cの明るさ分布の説明図であ
る。第7図の差画像11Cに対して走査線と垂直方向に明
るさの分布を調べると、第8図のように明るさの値F
(J)はスリット光による光切断線の照射部分以外は相
殺されて雑音成分の影響によるごくわずかの明るさレベ
ルしか示さない。そこで一定のしきい値THを設定するこ
とにより、スリット光による光切断線の部分のみを残す
ことができる。このスリット光による光切断線部分の明
るさの変化は第8図のように正規分布状の変化を示し、
このスリット光による光切断線の画像11C上の位置はこ
の明るさ分布の中心と考えられるから、次式による荷重
平均処理により座標Iにおける中心値M(I)が計算さ
れる。ここに座標I,Jは第7図に示すように各々画像の
水平,垂直方向に対応する座標である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the brightness distribution of the difference image 11C in FIG. When the brightness distribution is examined in the direction perpendicular to the scanning line with respect to the difference image 11C in FIG. 7, the brightness value F as shown in FIG.
(J) is canceled out except for the irradiation portion of the light cutting line by the slit light, and shows only a very small brightness level due to the influence of the noise component. Therefore, by setting a constant threshold value TH, it is possible to leave only the portion of the light cutting line due to the slit light. The change in brightness of the light cutting line portion due to the slit light shows a normal distribution-like change as shown in FIG.
The position of the light cutting line on the image 11C due to this slit light is considered to be the center of this brightness distribution, so the center value M (I) at the coordinate I is calculated by the weighted average processing by the following equation. Coordinates I and J are coordinates corresponding to the horizontal and vertical directions of the image, respectively, as shown in FIG.

但しF(J)は座標Jにおける明るさの値、J0,J1は第
8図に示す明るさの値F(J)がしきい値THを越える時
の座標Jの座標値である。この(1)式による計算を各
座標Iについて行なうことにより、光切断線が次の点列
として抽出される。
However, F (J) is the brightness value at the coordinate J, and J 0 and J 1 are the coordinate values of the coordinate J when the brightness value F (J) shown in FIG. 8 exceeds the threshold value TH. By performing the calculation according to the equation (1) for each coordinate I, the light cutting line is extracted as the next point sequence.

(I,M(I)) I=0,1,…,N (2) 但しNは画像11Cの水平画素数である。(I, M (I)) I = 0,1, ..., N (2) where N is the number of horizontal pixels of the image 11C.

第9図は反射光による高輝度縦線13のある第7図の差画
像11Cの明るさ分布の説明図である。上記の第4図のよ
うに光切断線照射による撮像のさい高輝度の反射光によ
る高輝度な点12が撮像された時に発生する画像11上の高
輝度縦線13がある場合には、第9図のようにその縦線13
上の差画像11Cの明るさの値F(J)のレベルは座標J
の全体にわたってしきい値THを越えるので、(1)式に
よる演算を施される部分は広範囲におよぶ。そこで W=J1−J0 (3) で表わされる範囲Wの値がある一定しきい値WTHを越え
た時(1)式による演算結果をその縦線13分だけについ
てクリアする。これにより高輝度反射光による高輝度縦
線13の光切断線抽出時に与える影響を排除できる。上記
のアルゴリズムによる光切断線抽出処理を行なう光切断
線抽出回路18の回路構成およびその動作について次に説
明する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the brightness distribution of the difference image 11C of FIG. 7 having the high-intensity vertical line 13 due to the reflected light. As shown in FIG. 4 above, when there is a high-intensity vertical line 13 on the image 11 generated when the high-intensity point 12 due to the high-intensity reflected light is picked up during the image pickup by irradiation with the light cutting line, Vertical line 13 as shown in Fig. 9
The level of the brightness value F (J) of the difference image 11C above is the coordinate J.
Since the threshold value TH is exceeded over the entire range of, the part subjected to the calculation by the equation (1) covers a wide range. Therefore, when the value of the range W represented by W = J 1 −J 0 (3) exceeds a certain threshold value WTH, the calculation result by the equation (1) is cleared only for the vertical line 13 minutes. As a result, it is possible to eliminate the influence of the high-brightness reflected light on the extraction of the light cutting line of the high-brightness vertical line 13. The circuit configuration and the operation of the optical cutting line extraction circuit 18 which performs the optical cutting line extraction processing by the above algorithm will be described below.

第10図は第6図の光切断線抽出回路18の回路構成ブロッ
ク図である。第10図において、23,24は画像メモリ、25
はアドレス発生器、26はクロック発生器、27は差分器、
28は加算器、29は比較器30は差分器、31は乗算器、32,3
3は加算器、34,35はラッチ、36は除算器、37はラッチ、
38はゲートである。
FIG. 10 is a circuit configuration block diagram of the optical cutting line extraction circuit 18 of FIG. In FIG. 10, 23 and 24 are image memories, and 25
Is an address generator, 26 is a clock generator, 27 is a differencer,
28 is an adder, 29 is a comparator 30, a difference device, 31 is a multiplier, 32,3
3 is an adder, 34 and 35 are latches, 36 is a divider, 37 is a latch,
38 is a gate.

第10図のテレビカメラ1により入力された画像信号はA/
Dコンバータ16によりデジタル化されて画像メモリ23,24
に記憶される。このさい光切断線を照射した画像11A
(第7図)を画像メモリ23に記憶し、一方の光切断線を
照射しない画像11Bを画像メモリ24に順次に記憶する。
クロック発生器26によりアドレス発生器25より画像メモ
リ23,24を走査線と垂直方向にアクセスするようにアド
レスを画像メモリ23,24に送る。差分器27により画像メ
モリ23の光切断線を照射した画像11Aデータと画像メモ
リの光切断線を照射しない画像11Bデータの差分より差
画像11Cデータを生成し、差分器30により第8図および
第9図に示される差画像11Cデータの明るさの値F
(J)としきい値THを比較して、しきい値TH以上のデー
タについてのみ次の乗算器31および加算器32による処理
を行なう。すなわち乗算器31はアドレス発生器25より発
生するアドレスの座標値Jと差分器27より差分器30を介
した差画像11CデータF(J)の積を計算し、加算器に
よりこの積F(J)*Jを累積して(1)式の分子の計
算を実行する。また加算器32は差分器27より差分器30を
介した差画像11CデータF(J)を累積して(1)式の
分母の計算を実行する。各各の計算結果は各々ラッチ3
4,35に保持され、一垂直線走査後にアドレス発生器25よ
り発生する終了命令により除算器36による除算結果M
(I)をラッチ37に出力し、位置記憶メモリ19に(1)
式による中心値M(I)データを出力して記憶する。加
算器28はクロック発生器26より出力されるクロックを差
分器30からキャリーが発生しない限りすなわち演算器3
1,32,33で演算が実行されている限り累積加算する。こ
の累積結果は常時に比較器29で(3)式のしきい値WTB
と比較され、累積結果がしきい値WTHより大きくなる
と、演算結果M(I)を保持するラッチ37をクリアして
零データを位置記憶メモリ19に出力すると同時に、アド
レス発生器25をリセットして次の垂直行のアドレス発生
に更新する。この比較器29の作用により、第9図を示す
反射光により発生する画像11上の高輝度縦線13(第4
図)を含む部分の画像データM(I)をクリアできる。
The image signal input by the TV camera 1 in FIG.
Image memory 23, 24 digitized by D converter 16
Memorized in. Image 11A illuminated by this dicing line
(FIG. 7) is stored in the image memory 23, and the image 11B not irradiated with one light cutting line is sequentially stored in the image memory 24.
The clock generator 26 sends an address to the image memories 23 and 24 so that the address memories 25 can access the image memories 23 and 24 in the direction perpendicular to the scanning lines. The difference unit 27 generates difference image 11C data from the difference between the image 11A data of the image memory 23 irradiated with the light cutting line and the image 11B data of the image memory not irradiated with the light cutting line, and the difference unit 30 generates the difference image 11C data. Brightness value F of the difference image 11C data shown in FIG.
(J) is compared with the threshold TH, and only the data equal to or larger than the threshold TH is processed by the next multiplier 31 and adder 32. That is, the multiplier 31 calculates the product of the coordinate value J of the address generated by the address generator 25 and the difference image 11C data F (J) through the difference device 30 from the difference device 27, and this product F (J ) * J is accumulated and the calculation of the numerator of Formula (1) is performed. Further, the adder 32 accumulates the difference image 11C data F (J) from the difference unit 27 via the difference unit 30 and executes the calculation of the denominator of the equation (1). Latch 3 for each calculation result
The result of division by the divider 36 is held at 4,35 and is divided by the end instruction generated by the address generator 25 after scanning one vertical line.
(I) is output to the latch 37 and is stored in the position storage memory 19 (1).
The central value M (I) data according to the formula is output and stored. The adder 28 outputs the clock output from the clock generator 26 unless the carry is generated from the differentiator 30.
Cumulative addition is performed as long as the operation is executed at 1,32,33. This accumulated result is always displayed by the comparator 29 in the threshold value WTB of the equation (3).
When the accumulated result becomes larger than the threshold value WTH, the latch 37 holding the operation result M (I) is cleared to output zero data to the position storage memory 19, and at the same time, the address generator 25 is reset. Update to next vertical row address occurrence. By the action of the comparator 29, the high-intensity vertical line 13 (fourth line) on the image 11 generated by the reflected light shown in FIG.
It is possible to clear the image data M (I) of the portion including the figure.

本実施例によれば、プリント基板上に実装された小型面
付チップ部品の位置ずれ検出をチップの色・形状および
プリント基板の色に制限されることなく行うことがで
き、またスリット光の投光による基板上の半田等の金属
面等からの高輝度な反射光によりひき起される撮像素子
上での縦の輝線の影響を除去することができる。
According to the present embodiment, it is possible to detect the positional deviation of the small surface-mounted chip component mounted on the printed circuit board without being restricted by the color and shape of the chip and the color of the printed circuit board, and to project the slit light. It is possible to eliminate the influence of vertical bright lines on the image pickup element caused by high-luminance reflected light from a metal surface such as solder on the substrate due to light.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、チップ部品の色・形状およびプリント
基板の色に制限されることなくチップ部品の位置ずれ検
出を行なうことができ、また半田等からの反射光の影響
も除去できるので、半田付け後の実装チップの外観検査
を高信頼度に行なうことができる効果がある。
According to the present invention, it is possible to detect the positional deviation of the chip component without being limited by the color / shape of the chip component and the color of the printed circuit board, and it is also possible to remove the influence of the reflected light from the solder or the like. There is an effect that the appearance inspection of the mounted chip after attachment can be performed with high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明によるチップ部品位置ずれ検査装置の一
実施例を示す概略構成図、第2図は第1図の検出光学系
の部分説明図、第3図は第1図の撮像方式の説明図、第
4図,第5図は第2図,第3図の各入力画像例図、第6
図は第1図の画像処理回路の概要構成図、第7図,第8
図,第9図は第6図の各光切断線抽出方法の説明図、第
10図は第6図の光切断線抽出回路のブロック図である。 1……テレビカメラ 2……ハーフミラー 3……スリット光プロジェクタ 4……ガルバノミラー 5……XYステージ 6……制御回路 7……画像処理回路 8……制御装置
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a chip component position shift inspection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a partial explanatory view of the detection optical system of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the imaging system of FIG. Explanatory drawing, FIG. 4, FIG. 5 is each input image example drawing of FIG. 2, FIG. 3, and FIG.
The figure is a schematic configuration diagram of the image processing circuit of FIG. 1, FIG. 7, and FIG.
Fig. 9 and Fig. 9 are explanatory views of the method of extracting each optical cutting line in Fig. 6,
FIG. 10 is a block diagram of the optical cutting line extraction circuit of FIG. 1 ... TV camera 2 ... Half mirror 3 ... Slit light projector 4 ... Galvano mirror 5 ... XY stage 6 ... Control circuit 7 ... Image processing circuit 8 ... Control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−142208(JP,A) 特開 昭62−39341(JP,A) 特開 昭61−290311(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-58-142208 (JP, A) JP-A-62-39341 (JP, A) JP-A-61-290311 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】部品を搭載した基板に第1のスリット光と
該第1のスリット光と交叉する第2のスリット光とをそ
れぞれ前記部品の設計データに応じて照射するスリット
光照射手段と、 前記第1のスリット光による前記基板表面からの反射光
の像を撮像画像中に水平に撮像する第1の撮像部と前記
第2のスリット光による前記試料表面からの反射光の像
を撮像画像中に水平に撮像する第2の撮像部とを有する
撮像手段と、 前記撮像手段で撮像した前記部品表面からの反射光の画
像信号に基づいて前記基板に搭載した部品の位置の前記
設計データに対するずれ量を検出する画像処理制御手段
と を有することを特徴とする部品位置ずれ検査装置。
1. A slit light irradiating means for irradiating a substrate on which a component is mounted with a first slit light and a second slit light intersecting with the first slit light according to design data of the component. A first imaging unit that horizontally captures an image of reflected light from the surface of the substrate by the first slit light and an image of reflected light from the surface of the sample by the second slit light. An image pickup unit having a second image pickup unit for horizontally picking up the image, and the design data of the position of the component mounted on the board based on the image signal of the reflected light from the component surface imaged by the image pickup unit. An image processing control means for detecting a deviation amount, and a component position deviation inspection device.
【請求項2】前記第1のスリット光と前記第2のスリッ
ト光とは、互いに直角に交叉していることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の部品位置ずれ検査装置。
2. The component positional deviation inspection device according to claim 1, wherein the first slit light and the second slit light intersect each other at a right angle.
【請求項3】前記スリット光は、前記部品の高さに応じ
て前記部品への照射角度を制御して照射されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の部品位置ずれ検査
装置。
3. The component positional deviation inspection device according to claim 1, wherein the slit light is emitted by controlling an irradiation angle of the component according to a height of the component. .
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DE3850840T DE3850840T2 (en) 1987-10-14 1988-10-13 Device and method for fault inspection in fastened components, using a light slot.
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