JPH0749930B2 - Mounted board inspection device - Google Patents
Mounted board inspection deviceInfo
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- JPH0749930B2 JPH0749930B2 JP1236158A JP23615889A JPH0749930B2 JP H0749930 B2 JPH0749930 B2 JP H0749930B2 JP 1236158 A JP1236158 A JP 1236158A JP 23615889 A JP23615889 A JP 23615889A JP H0749930 B2 JPH0749930 B2 JP H0749930B2
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- data
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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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、プリント基板上に実装された部品の位置ずれ
等の実装不良を検査する実装基板検査装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mounting board inspection apparatus for inspecting a mounting defect such as a positional deviation of a component mounted on a printed board.
従来の技術 従来、プリント基板上に実装された部品の位置ずれ、欠
品や浮き等の不良の検査は人間による目視検査に頼って
いた。ところが、製品の小型化や軽量化が進むにつれ、
プリント基板上の部品の小型化や高密度実装化もより一
層進んでいる。このような状況の中で、人間が高い検査
精度を保ちつつ非常に細かな部品の実装状態を、しかも
長時間続けることが難しくなってきている。2. Description of the Related Art Conventionally, visual inspections by humans have been used to inspect for defects such as displacement of parts mounted on a printed circuit board, missing parts, and floating. However, as products become smaller and lighter,
The miniaturization and high-density mounting of components on the printed circuit board are progressing even further. In such a situation, it is becoming difficult for a person to keep a very fine component mounting state for a long time while maintaining high inspection accuracy.
そこで最近、検査の自動化が強く望まれている中で、ビ
デオカメラの濃淡画像から部品の位置ズレ等を検査する
装置が提案されている。Therefore, recently, while automation of inspection is strongly desired, an apparatus for inspecting a positional deviation of parts from a grayscale image of a video camera has been proposed.
ビデオカメラで部品を撮像して、二次元的な情報を用い
ているために、例えば部品が半田付け不良等の原因で全
体的に浮き上がって実装されていたり、ICの足が部分的
に浮き上がっているような不良は検出できないというこ
とがあり、三次元的データを測定し部品の位置ずれや浮
きを検査する方法が提案されている。Since two-dimensional information is used by imaging the parts with a video camera, the parts are sometimes lifted up due to defective soldering, or the IC feet are partially lifted up. There is a case in which such a defect cannot be detected, and a method of measuring the three-dimensional data and inspecting the positional deviation or floating of the component has been proposed.
第4図(a)は、そのような従来例を示す実装基板検査
装置のブロック図である。第4図(a)において401は
プリント基板、402はプリント基板401上に実装されてい
る部品、403はプリント基板401を移動させる搬送手段、
404はその移動方向を示す矢印である。405はレーザ光
源、406はレーザ光源405からのレーザ光、407はポリゴ
ンミラー、408aから408cはレーザ光をポリゴンミラー40
7に導く反射鏡、409はfθレンズ、410は反射ミラーで
ある。411は集光レンズ、412は位置検出素子、413は位
置検出素子412からの位置信号、414はその位置信号413
から部品の高さデータに変換演算をする画像演算処理手
段、415はプリント基板401上の部品402の実装状態の良
否を判定する判定処理演算手段である。FIG. 4A is a block diagram of a mounting board inspection apparatus showing such a conventional example. In FIG. 4 (a), 401 is a printed circuit board, 402 is a component mounted on the printed circuit board 401, 403 is a conveying means for moving the printed circuit board 401,
Reference numeral 404 is an arrow indicating the moving direction. 405 is a laser light source, 406 is laser light from the laser light source 405, 407 is a polygon mirror, and 408a to 408c are laser light from the polygon mirror 40.
A reflecting mirror leading to 7, a fθ lens 409, and a reflecting mirror 410. 411 is a condenser lens, 412 is a position detection element, 413 is a position signal from the position detection element 412, and 414 is the position signal 413.
Is an image calculation processing unit that performs a conversion calculation to height data of the component, and 415 is a determination processing calculation unit that determines whether the mounting state of the component 402 on the printed circuit board 401 is good or bad.
以下にその動作を説明する。The operation will be described below.
部品402が実装されているプリント基板401を搬送手段40
3により移動方向404の方向に移動させつつ、レーザ光源
405からのレーザ光406を反射鏡408を3個用いて、回転
しているポリゴンミラー407に導き、ポリゴンミラー407
とfθレンズ409によりレーザ光406をプリント基板401
上に垂直に照射する。これにより、プリント基板401上
にレーザ光406を二次元的に全面走査する。The printed circuit board 401 on which the component 402 is mounted is used as the transfer means 40.
While moving in the direction of movement 404 by 3, laser light source
The laser beam 406 from the 405 is guided to the rotating polygon mirror 407 by using three reflecting mirrors 408, and the polygon mirror 407 is guided.
And the laser light 406 by the fθ lens 409 to the printed board 401
Irradiate vertically on top. As a result, the laser light 406 is two-dimensionally scanned over the printed circuit board 401.
レーザ光406の走査によりプリント基板401上から反射し
てくる散乱光を、検査対象物であるプリント基板401と
fθレンズ409との間に設けた反射ミラー410で反射さ
せ、fθレンズ409とポリゴンミラー407を介して、さら
に集光レンズ411を通して位置検出素子412に集光する。
位置検出素子412からの位置信号413は、画像演算処理手
段414に入力される。Scattered light reflected from the printed board 401 by scanning the laser light 406 is reflected by a reflection mirror 410 provided between the printed board 401, which is the inspection object, and the fθ lens 409, and the fθ lens 409 and the polygon mirror are reflected. The light is focused on the position detecting element 412 via the condenser lens 411 via 407.
The position signal 413 from the position detection element 412 is input to the image calculation processing means 414.
画像演算処理手段414では、同期信号のタイミングで入
力された位置信号413をプリント基板401およびプリント
基板401上に実装された部品402の高さデータに変換し、
実測高さデータとして判定処理手段415へ出力する。判
定処理手段415では、画像演算処理手段414で演算された
実測高さデータとあらかじめ定めておいた基準高さデー
タとを比較し、プリント基板401上の部品402の実装状態
を判定するものである。The image calculation processing means 414 converts the position signal 413 input at the timing of the synchronization signal into height data of the printed board 401 and the component 402 mounted on the printed board 401,
The measured height data is output to the determination processing unit 415. The determination processing means 415 compares the actually measured height data calculated by the image calculation processing means 414 with predetermined reference height data to determine the mounting state of the component 402 on the printed board 401. .
以上の動作を繰り返し、順次行うことによりプリント基
板401上全面について検査することができる。なお、こ
の一連の動作は、適当な信号により同期して行う必要が
ある。By repeating the above operation and sequentially performing it, the entire surface of the printed board 401 can be inspected. It should be noted that this series of operations must be performed in synchronization with an appropriate signal.
三次元データを用いることにより、ビデオカメラのよう
な二次元的な濃淡画像からでは、検出できない部品の浮
きやICの足が部分的に浮き上がっているような不良が検
出できる点では最良の方法である。By using 3D data, it is the best method in that it is possible to detect defects such as floating parts that cannot be detected in a two-dimensional grayscale image such as a video camera or partial lift of the IC legs. is there.
発明が解決しようとする課題 しかし、測距法で高さデータを得ようとした場合、第4
図(b)で示すように、部品の陰になりレーザの散乱光
が受光素子であるポジション センシティブ デテクタ
(Position Sensitive Detector)PSD#1に戻らないこ
とが指摘されている。この対策として、レーザの走査方
向に対して対称位置に反射ミラー、集光レンズおよび受
光素子であるPSD#1,#2を2組設け、それぞれの高さ
データの平均値を実測高さデータとすることも考えられ
ている。Problems to be Solved by the Invention However, when the height data is obtained by the distance measuring method,
It has been pointed out that the scattered light of the laser, which is behind the component and does not return to the position sensitive detector (Position Sensitive Detector) PSD # 1, which is the light receiving element, as shown in FIG. As a measure against this, two sets of reflection mirrors, condenser lenses and light receiving elements PSD # 1 and # 2 are provided symmetrically with respect to the laser scanning direction, and the average value of the height data of each is used as the measured height data. It is also considered to do.
以上のように、部品の陰の影響や正反射光により高さデ
ータが正しく測定されないことがある。よって、2つの
高さデータの平均値だけでは、十分とは言えない。As described above, the height data may not be correctly measured due to the influence of the shadow of the component or the specular reflection light. Therefore, the average value of the two height data is not sufficient.
本発明は以上のような従来技術の課題に鑑みてなされた
もので、高精度の高さデータが得られ、信頼性の高い検
査を可能とし、人間の目視検査に頼ることなく、また二
次元的な位置情報では検査できなかった三次元的な部品
浮き等の不良を検査でき、検査の自動化が推進できる実
装基板検査装置を提供するものである。The present invention has been made in view of the problems of the conventional art as described above, highly accurate height data can be obtained, enables highly reliable inspection, and does not rely on human visual inspection, and is two-dimensional. The present invention provides a mounting board inspection apparatus capable of inspecting defects such as three-dimensional component floating that could not be inspected with specific positional information and promoting automation of inspection.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明の技術的解決手段は、部
品が実装されたプリント基板を移動させる搬送手段と、
レーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラーとfθレン
ズにより前記プリント基板上を走査するレーザ光走査手
段と、前記レーザ光の走査により前記プリント基板上か
ら反射して得られる散乱光を、前記プリント基板と前記
fθレンズの間にレーザの走査面に対称な位置に設けた
反射ミラーで反射させ、前記fθレンズとポリゴンミラ
ーを介して反射させる散乱光反射手段と、前記散乱光反
射手段からの散乱光を導く前記対称の位置にそれぞれに
集光レンズおよび位置検出素子を設け、前記散乱光を位
置検出素子に集光し光電流信号I1およびI2をそれぞれ出
力する光量検出手段と、前記光量検出手段からのそれぞ
れの光電流信号I1およびI2から輝度データL1およびL2と
前記プリント基板およびプリント基板上に実装された部
品の高さデータP1およびP2を演算する画像演算手段と、
前記画像演算手段からの輝度データL1およびL2と高さデ
ータP1およびP2より、|P1−P2|≦△P(△P:任意に設定
した高さ差異閾値)の場合は(P1+P2)/2の平均高さデ
ータを選択し、|P1−P2|>△Pの場合は、 LMAX>L1>LMIN、LMAX>L2>LMINかつL1>L2の場合はP1
を、またLMAX>L1>LMIN、LMAX>L2>LMINかつL2≧L1の
場合はP2を、またLMAX>L1>LMINかつL2がL2≧LMAXもし
くはLMIN≧L2の場合はP1を、またLMAX>L2>LMINかつL1
がL1≧LMAXもしくはLMIN≧L1の場合はP2を、またL1がL1
≧LMAXもしくはLMIN≧L1の場合でかつL2がL2≧LMAXもし
くはLMIN≧L2の場合は0を(但し、LMAX:高輝度閾値レ
ベル、LMIN:低輝度閾値レベル)選択し高さデータを出
力する統合演算手段と、前記統合演算手段で演算された
高さデータと予め定めた標準高さデータとを比較し、前
記プリント基板上の部品の実装状態の良否を判定処理手
段とから構成したものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a technical solution of the present invention is a transporting unit that moves a printed circuit board on which components are mounted,
Laser light scanning means for scanning the laser light from the laser light source on the printed circuit board by a polygon mirror and an fθ lens; and scattered light obtained by reflecting the laser light from the printed circuit board by scanning the laser light on the printed circuit board. Scattered light reflecting means for reflecting the light by a reflection mirror provided between the fθ lens and a position symmetrical with respect to the scanning surface of the laser, and reflecting through the fθ lens and the polygon mirror, and scattered light from the scattered light reflecting means. A condenser lens and a position detection element are respectively provided at the symmetrical positions to be guided, and light amount detection means for collecting the scattered light on the position detection element and outputting photocurrent signals I1 and I2, respectively, and the light amount detection means Luminance data L1 and L2 from the respective photocurrent signals I1 and I2 and height data P1 and P2 of the printed circuit board and components mounted on the printed circuit board. An image calculation means for calculating
From the brightness data L1 and L2 from the image calculation means and the height data P1 and P2, if | P1−P2 | ≦ ΔP (ΔP: an arbitrarily set height difference threshold), then (P1 + P2) / 2 select average height data, | P1-P2 |> △ for P, L MAX>L1> L MIN, the case of L MAX> L2> L MIN and L1> L2 P1
If L MAX > L1 > L MIN , L MAX > L2 > L MIN and L2 ≧ L1, then P2, and if L MAX > L1 > L MIN and L2 is L2 ≧ L MAX or L MIN ≧ L2 Is P1, again L MAX > L2 > L MIN and L1
Is L1 ≥ L MAX or L MIN ≥ L1, then P2, and L1 is L1
If ≥L MAX or L MIN ≥L1 and L2 is L2 ≥L MAX or L MIN ≥L2, select 0 (however, L MAX : high brightness threshold level, L MIN : low brightness threshold level) and select high. Calculation means for outputting the height data, the height data calculated by the integration calculation means and predetermined standard height data are compared with each other to determine whether the mounting state of the component on the printed circuit board is good or bad. It is composed of.
作 用 本発明は、部品が実装されたプリント基板をレーザ光で
全面走査し、プリント基板から反射して得られる散乱光
をレーザの走査方向に対称な位置に設けた2組の反射ミ
ラーおよび位置検出手段を用いて反射ミラーで位置検出
手段に導き、プリント基板上の高さの凹凸に従って変化
する位置検出素子上の散乱光の集光位置を光電流信号で
検出し、それぞれ光電流信号I1およびI2を加算し輝度デ
ータL1,L2とし、それぞれのI1およびI2から画像演算処
理手段によりプリント基板上に実装された部品の高さデ
ータP1,P2を演算する。統合演算手段では、高さデータ
の差異の大小により高さデータが正しいかどうかを判断
し、高さデータの差異が小さい場合はP1とP2の平均高さ
データを採用する。また、高さデータの差異が大きい場
合は、輝度データL1およびL2からP1,P2または0データ
のいずれかを選択し、実測高さデータとする。実測した
高さデータと基準高さデータを比較することにより、プ
リント基板上の二次元的(平面的)な位置ずれの検査に
加え、三次元的な部品の浮き等の不良も簡便で高精度に
検査できるものである。Operation According to the present invention, the printed board on which the components are mounted is entirely scanned with the laser light, and the scattered light obtained by reflecting the printed board is provided at two positions symmetrical to the laser scanning direction and the position of the reflecting mirror. Guide to the position detection means by the reflection mirror using the detection means, detects the condensed position of the scattered light on the position detection element that changes according to the unevenness of the height on the printed board by the photocurrent signal, respectively the photocurrent signal I1 and I2 is added to obtain luminance data L1 and L2, and the height data P1 and P2 of the components mounted on the printed circuit board are calculated from the respective I1 and I2 by the image calculation processing means. The integrated calculation means determines whether or not the height data is correct based on the difference in height data, and if the difference in height data is small, the average height data of P1 and P2 is adopted. If the difference in height data is large, one of the brightness data L1 and L2, P1, P2, or 0 data is selected as the measured height data. By comparing the measured height data with the reference height data, in addition to inspecting the two-dimensional (planar) positional deviation on the printed circuit board, it is easy and highly accurate to detect defects such as three-dimensional floating of parts. It can be inspected.
実施例 以下、第1図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
第1図は、本発明の実装基板検査装置の一実施例を示す
ブロック結線図である。第1図において101はプリント
基板、102はプリント基板101上に実装されている部品、
103はプリント基板101を移動させる搬送手段、104はそ
の移動方向を示す矢印である。105はレーザ光源、106は
レーザ光源105からのレーザ光、107はポリゴンミラー10
8a〜108cはレーザ光をポリゴンミラー107に導く反射
鏡、109はfθレンズである。110,111は反射ミラー、11
2,113は集光レンズ、114,115は位置検出素子、116,117
はその位置検出素子114,115からの位置信号で、レーザ
の走査方向に対して対称に2組の信号を得ている。118
はその位置信号116,117であるI1およびI2から輝度デー
タL1,L2および高さデータP1,P2に変換演算をする画像演
算処理手段、119は画像演算手段118からの輝度データL
1,L2および高さデータP1,P2から正しい高さデータを演
算する統合演算手段、120は統合演算手段119からの高さ
データを用いてプリント基板101上の部品102の実装状態
の良否を判定する判定演算手段である。FIG. 1 is a block connection diagram showing an embodiment of the mounting board inspection apparatus of the present invention. In FIG. 1, 101 is a printed circuit board, 102 is a component mounted on the printed circuit board 101,
103 is a conveying means for moving the printed circuit board 101, and 104 is an arrow indicating the moving direction. 105 is a laser light source, 106 is laser light from the laser light source 105, and 107 is a polygon mirror 10.
Reference numerals 8a to 108c are reflection mirrors that guide the laser light to the polygon mirror 107, and 109 is an fθ lens. 110 and 111 are reflective mirrors, 11
2,113 is a condenser lens, 114,115 are position detection elements, 116,117
Are position signals from the position detecting elements 114 and 115, and two sets of signals are obtained symmetrically with respect to the laser scanning direction. 118
Is an image processing means for converting the position signals 116 and 117 I1 and I2 into luminance data L1 and L2 and height data P1 and P2, and 119 is luminance data L from the image computing means 118.
1, L2 and integrated calculation means for calculating the correct height data from the height data P1, P2, 120 uses the height data from the integrated calculation means 119 to determine whether the mounting state of the component 102 on the printed circuit board 101 is good or bad It is a determination calculation means for performing.
以下に、その動作を説明する。The operation will be described below.
部品102が実装されているプリント基板101を搬送手段10
3により移動方向104の方向に移動させつつ、レーザ光源
105からのレーザ光106を反射鏡108を3個用いて、回転
しているポリゴンミラー107に導き、ポリゴンミラー107
とfθレンズ109によりレーザ光106をプリント基板101
上に垂直に照射する。これにより、プリント基板101上
にレーザ光106を二次元的に全面走査する。The printed circuit board 101 on which the component 102 is mounted is provided with a conveying means 10
While moving in the moving direction 104 by 3
The laser beam 106 from 105 is guided to the rotating polygon mirror 107 by using three reflecting mirrors 108, and the polygon mirror 107
And the fθ lens 109 causes the laser light 106 to emit the laser light 106
Irradiate vertically on top. As a result, the laser light 106 is two-dimensionally scanned over the printed circuit board 101.
レーザ光106の走査によりプリント基板101上から反射し
てくる散乱光を、検査対象物であるプリント基板101と
fθレンズ109との間に設けた反射ミラー110,111でそれ
ぞれ反射させ、fθレンズ109とポリゴンミラー107を介
して、さらに集光レンズ112,113を通して、位置検出素
子114,115上に集光する。位置検出素子114,115からの位
置信号116,117は、画像演算処理手段118へ出力される。Scattered light reflected from the printed circuit board 101 by scanning the laser beam 106 is reflected by the reflection mirrors 110 and 111 provided between the printed circuit board 101, which is the inspection object, and the fθ lens 109, and the fθ lens 109 and the polygon. The light is focused on the position detection elements 114 and 115 via the mirror 107 and further through the condenser lenses 112 and 113. The position signals 116 and 117 from the position detection elements 114 and 115 are output to the image calculation processing means 118.
なお、上記実施例では、位置検出素子としてPSD(Posit
ion Sensitive Detector:半導体位置検出素子)を用い
ており、PSDに入射する入射位置は、素子の両端電極に
流れる電流が各電極間との距離に反比例するものを用い
ている。It should be noted that in the above embodiment, the PSD (Posit
ion sensitive detector (semiconductor position detecting element) is used, and the incident position at which the PSD is incident is such that the current flowing through the electrodes at both ends of the element is inversely proportional to the distance between the electrodes.
次に、画像演算処理手段118では、それぞれの位置信号1
16,117であるI1およびI2よりプリント基板101およびプ
リント基板101上に実装された部品102の高さデータP1,P
2および輝度データL1,L2に変換する演算を行い、高さデ
ータおよび輝度データを統合演算手段119に出力する。Next, in the image calculation processing means 118, each position signal 1
Height data P1 and P1 of the printed circuit board 101 and the component 102 mounted on the printed circuit board 101 from I1 and I2 of 16,117.
2 and brightness data L1 and L2 are converted, and height data and brightness data are output to the integrated calculation means 119.
統合演算手段119では、高さデータの差異の大小により
高さデータが正しいかどうかを判断し、高さデータの差
異が小さい場合はP1とP2の平均高さデータを採用する。
また、高さデータの差異が大きい場合は、輝度データL1
およびL2からP1,P2または0データのいずれかを選択
し、実測高さデータとし判定演算手段120に出力する。The integrated computing means 119 determines whether or not the height data is correct based on the size of the height data difference, and if the height data difference is small, the average height data of P1 and P2 is adopted.
If the difference in height data is large, the brightness data L1
Then, one of P1, P2 and 0 data is selected from L2 and output as the measured height data to the determination calculation means 120.
判定演算手段120では、統合演算119で演算された実測高
さデータとあらかじめ定めておいた基準高さデータとを
比較し、プリント基板101上の部品102の実装状態を判定
するものである。The judgment calculation means 120 compares the actually measured height data calculated by the integrated calculation 119 with predetermined reference height data to judge the mounting state of the component 102 on the printed circuit board 101.
以上の動作を繰り返し、順次行うことによりプリント基
板101上全面について検査することができる。この一連
の動作は、適当な信号により同期して行う必要がある
が、本実施例の場合ポリゴンミラー107の回転に合わせ
た同期信号を用いて同期を取った。By repeating the above operation and sequentially performing it, the entire surface of the printed circuit board 101 can be inspected. It is necessary to perform this series of operations in synchronism with an appropriate signal, but in the case of this embodiment, synchronism is achieved using a synchronism signal that matches the rotation of the polygon mirror 107.
次に、画像演算処理手段118および統合演算手段119につ
いて、第2図および第3図を用いてさらに詳しく説明す
る。Next, the image calculation processing means 118 and the integrated calculation means 119 will be described in more detail with reference to FIG. 2 and FIG.
画像演算処理手段118は、位置信号116,117であるI1およ
びI2をA/Dコンバータ201〜204でそれぞれデジタル信号
に変換し、I1とI2を加算回路205,206で加算して輝度デ
ータ(L1)207および輝度データ(L2)208を得る。The image calculation processing means 118 converts the position signals 116 and 117, I1 and I2, into digital signals by the A / D converters 201 to 204, respectively, and adds I1 and I2 by addition circuits 205 and 206 to obtain luminance data (L1) 207 and luminance. Data (L2) 208 is obtained.
高さ演算回路209,210では、I1および輝度データ(I1+I
2)より第(1)式を用いて高さデータ(P1)211および
高さデータ(P2)212をそれぞれ演算する。なお、K
は、正規化するための係数である。In the height calculation circuits 209 and 210, I1 and luminance data (I1 + I
Based on 2), the height data (P1) 211 and the height data (P2) 212 are calculated using the equation (1). In addition, K
Is a coefficient for normalization.
高さデータ=K・I1/(I1+I2) ……(1) そして、統合演算手段119は、画像演算処理手段118から
の輝度データL1,L2および高さデータP1,P2より、高さデ
ータの差異の大小により高さデータが正しいかどうかを
判断し、高さデータの差異が小さい場合はP1とP2の平均
高さデータを採用する。また、高さデータの差異が大き
い場合は、輝度データL1およびL2からP1,P2または0デ
ータのいずれかを選択し、実測高さデータPとする。Height data = K · I1 / (I1 + I2) (1) Then, the integrated calculation means 119 determines the difference in the height data from the brightness data L1 and L2 and the height data P1 and P2 from the image calculation processing means 118. Whether the height data is correct or not is judged depending on the size of, and if the difference in height data is small, the average height data of P1 and P2 is adopted. If the difference in height data is large, one of the brightness data L1 and L2, P1, P2, or 0 data is selected as the measured height data P.
判定演算手段120では、統合演算手段119からの実測高さ
データPと基準高さデータ格納メモリ214からの基準高
さデータとを比較回路213で比較しその差分を比較デー
タとして判定回路215に出力する。判定回路215では、比
較回路213からの比較データを基にその差分の大小によ
って部品の実装状態を判定するものである。In the judgment calculation means 120, the measured height data P from the integrated calculation means 119 and the reference height data from the reference height data storage memory 214 are compared by the comparison circuit 213, and the difference is output to the judgment circuit 215 as comparison data. To do. The determination circuit 215 determines the mounting state of the component based on the magnitude of the difference based on the comparison data from the comparison circuit 213.
次に、統合演算手段119についてさらに詳しく第3図
(a)を用いて説明する。Next, the integrated calculation means 119 will be described in more detail with reference to FIG.
第3図(a)は、統合演算手段119のブロック構成図を
示す。306は高さデータP1およびP2の平行演算回路、307
は高さデータP1およびP2の差異演算回路、308〜310は輝
度データL1およびL2を比較する比較回路、311は差異演
算回路および比較回路からの信号によりどの高さデータ
を選択するかを決める判定テーブルROM,305は高さデー
タP1,P2、高さ平均および0データを選択する選択回路
である。FIG. 3A shows a block configuration diagram of the integrated calculation means 119. 306 is a parallel operation circuit for the height data P1 and P2, 307
Is a difference calculation circuit for the height data P1 and P2, 308 to 310 is a comparison circuit for comparing the luminance data L1 and L2, and 311 is a determination that determines which height data is selected by the signals from the difference calculation circuit and the comparison circuit. Table ROM, 305 is a selection circuit for selecting height data P1, P2, height average and 0 data.
画像演算処理手段118から、輝度データL1,L2および高さ
データP1,P2を入力し、高さデータP1およびP2は選択回
路305に接続され、平均演算回路305に接続され、平均演
算回路306で平均演算され選択回路305に接続される。さ
らに、選択回路305には、0データが接続されている。Luminance data L1 and L2 and height data P1 and P2 are input from the image calculation processing means 118, and the height data P1 and P2 are connected to the selection circuit 305, connected to the average calculation circuit 305, and the average calculation circuit 306. The average is calculated and connected to the selection circuit 305. Further, 0 data is connected to the selection circuit 305.
差異演算回路307は、高さデータP1とP2の差異を演算
し、高さの差異閾値ΔPと比較され、 |P1−P2|≦△Pの場合は“1" |P1−P2|>△Pの場合は“0" を判定テーブルROM311に出力する。The difference calculation circuit 307 calculates the difference between the height data P1 and P2 and compares it with the height difference threshold value ΔP. If | P1−P2 | ≦ ΔP, “1” | P1−P2 |> ΔP In the case of, “0” is output to the judgment table ROM 311.
輝度データL1,L2は、比較回路308,309により、 LMAX>L1>LMINの場合は“1" LMAX>L2>LMINの場合は“1" とし、その範囲外なら“0"とする。さらに、比較回路31
0により、 L1>L2の場合は“1" L1≦L2の場合は“0" とし、判定テーブルROM311に出力する。The brightness data L1 and L2 are set by the comparison circuits 308 and 309 to "1" when L MAX >L1> L MIN and "1" when L MAX >L2> L MIN , and "0" when out of the range. Further, the comparison circuit 31
Due to 0, if L1> L2, it is set to “1”, and if L1 ≦ L2, it is set to “0” and output to the judgment table ROM 311.
判定テーブルROM311は、下表に示すような判定テーブル
となっている。The determination table ROM 311 is a determination table as shown in the table below.
高さデータP1,P2の差異が高さ差異閾値△Pより小さい
場合は、無条件に高さの平均値を実測高さデータPとし
て選択する。高さデータP1,P2の差異が高さ差異閾値△
Pより大きい場合は、P1あるいはP2の高さデータが正反
射または部品の陰の影響等により正しくない場合であ
り、P1,P2または0データのどれを選択するかを判定テ
ーブルROM311に従って選択するものである。 If the difference between the height data P1 and P2 is smaller than the height difference threshold ΔP, the average height value is unconditionally selected as the actually measured height data P. Difference between height data P1 and P2 is height difference threshold △
If it is larger than P, the height data of P1 or P2 is incorrect due to the influence of specular reflection or the shadow of parts, etc., and one of P1, P2 or 0 data is selected according to the judgment table ROM 311. Is.
発明の効果 以上述べてきたように本発明の効果としては、プリント
基板上の部品の高さデータを測定し、基準高さデータと
比較し部品の実装状態を判定する際に、金属面など正反
射光や部品の陰により高さデータが正しく測定されない
ことがある。このために、2組の受光系を設け、それぞ
れの高さデータおよび輝度データを用いて、高さデータ
の差異の大小により高さデータが正しいかどうかを判断
し、高さデータの差異が小さい場合はP1とP2の平均高さ
データを採用する。また、高さデータの差異が大きい場
合は、輝度データL1およびL2からP1,P2または0データ
のいずれかを選択し、実測高さデータPとする。これに
より高精度の高さデータが得られ、信頼性の高い検査を
可能とし、人間の目視検査に頼ることなく、また二次元
的な位置情報では検査できなかった三次元的な部品浮き
等の不良を検査できるようになり、検査の自動化が推進
でき、その効果は大きい。As described above, the effect of the present invention is that the height data of the component on the printed circuit board is measured and compared with the reference height data to determine the mounting state of the component. Height data may not be measured correctly due to reflected light or shadows of parts. For this reason, two sets of light receiving systems are provided, the height data and the brightness data are used to judge whether or not the height data is correct depending on the difference in height data, and the difference in height data is small. In this case, the average height data of P1 and P2 is adopted. If the difference in height data is large, one of the brightness data L1 and L2, P1, P2, or 0 data is selected as the measured height data P. This makes it possible to obtain highly accurate height data, enable highly reliable inspection, and do not rely on visual inspection by humans, and do not rely on two-dimensional position information for three-dimensional component floating, etc. Now that defects can be inspected, automation of inspection can be promoted and its effect is great.
第1図は本発明の一実施例における基板検査装置のブロ
ック結線図、第2図,第3図は同要部の詳細ブロック結
線図、第4図(a),(b)は従来の基板検査装置のブ
ロック結線図である。 101……プリント基板、102……部品、103……搬送手
段、105……レーザ光源、107……ポリゴンミラー、109
……fθレンズ、110……反射ミラー、111……集光レン
ズ、112……位置検出素子、118……画像演算処理手段、
119……統合演算手段、120……判定演算手段。FIG. 1 is a block connection diagram of a substrate inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are detailed block connection diagrams of the same portion, and FIGS. 4 (a) and 4 (b) are conventional substrates. It is a block connection diagram of an inspection device. 101 ... Printed circuit board, 102 ... Parts, 103 ... Conveying means, 105 ... Laser light source, 107 ... Polygon mirror, 109
...... fθ lens, 110 …… reflection mirror, 111 …… condensing lens, 112 …… position detection element, 118 …… image calculation processing means,
119: Integrated calculation means, 120: Judgment calculation means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宮 邦夫 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 脊戸 卓美 神奈川県横浜市港北区綱島東4丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Kunio Sannomiya Kunio Sannomiya 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Matsushita Giken Co., Ltd. No. 3 No. 1 Matsushita Communication Industrial Co., Ltd.
Claims (1)
る搬送手段と、 レーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラーとfθレン
ズにより前記プリント基板上に走査させるレーザ光走査
手段と、 前記レーザ光の走査により前記プリント基板上から反射
して得られる散乱光を、前記プリント基板と前記fθレ
ンズの間にレーザの走査面に対称な位置に設けた反射ミ
ラーで反射させ、前記fθレンズとポリゴンミラーを介
して反射させる散乱光反射手段と、 前記散乱光反射手段からの散乱光を導く前記対称の位置
にそれぞれに集光レンズおよび位置検出素子を設け、前
記散乱光を位置検出素子に集光し光電流信号I1およびI2
をそれぞれ出力する光量検出手段と、 前記光量検出手段からのそれぞれの光電流信号I1および
I2から輝度データL1およびL2と前記プリント基板および
プリント基板上に実装された部品の高さデータP1および
P2を演算する画像演算手段と、 前記画像演算手段からの輝度データL1およびL2と高さデ
ータP1およびP2より、|P1−P2|≦△P(△P:任意に設定
した高さ差異閾値)の場合は(P1+P2)/2の平均高さデ
ータを選択し、|P1−P2|>△Pの場合は、 LMAX>L1>LMIN、LMAX>L2>LMINかつL1>L2の場合はP1
を、またLMAX>L1>LMIN、LMAX>L2>LMINかつL2≧L1の
場合はP2を、またLMAX>L1>LMINかつL2がL2≧LMAXもし
くはLMIN≧L2の場合はP1を、またLMAX>L2>LMINかつL1
がL1≧LMAXもしくはLMIN≧L1の場合はP2を、またL1がL1
≧LMAXもしくはLMIN≧L1の場合でかつL2がL2≧LMAXもし
くはLMIN≧L2の場合は0を (但し、LMAX:高輝度閾値レベル、LMIN:低輝度閾値レベ
ル) 選択し高さデータを出力する統合演算手段と、 前記統合演算手段で演算された高さデータと予め定めた
標準高さデータとを比較し、前記プリント基板上の部品
の実装状態の良否を判定する判定処理手段と具備する実
装基板検査装置。1. A conveyance means for moving a printed board on which components are mounted, a laser light scanning means for scanning the laser light from a laser light source on the printed board by a polygon mirror and an fθ lens, and scanning of the laser light. The scattered light obtained by being reflected from the printed circuit board by means of is reflected by a reflection mirror provided at a position symmetrical between the printed circuit board and the fθ lens with respect to the scanning plane of the laser, and passes through the fθ lens and the polygon mirror. Scattered light reflecting means for reflecting the scattered light, and a condenser lens and a position detecting element are provided at the symmetrical positions for guiding the scattered light from the scattered light reflecting means, and the scattered light is condensed on the position detecting element to generate a photocurrent. Signals I1 and I2
And a light amount detecting means for respectively outputting the photocurrent signals I1 and I1 from the light amount detecting means.
Luminance data L1 and L2 from I2 and height data P1 and P1 of the printed circuit board and components mounted on the printed circuit board
An image calculation means for calculating P2, and | P1−P2 | ≦ ΔP (ΔP: arbitrarily set height difference threshold value) from the brightness data L1 and L2 and the height data P1 and P2 from the image calculation means. In case of, select (P1 + P2) / 2 average height data, and in case of | P1−P2 |> △ P, in case of L MAX >L1> L MIN , L MAX >L2> L MIN and L1> L2 Is P1
If L MAX > L1 > L MIN , L MAX > L2 > L MIN and L2 ≧ L1, then P2, and if L MAX > L1 > L MIN and L2 is L2 ≧ L MAX or L MIN ≧ L2 Is P1, again L MAX > L2 > L MIN and L1
Is L1 ≥ L MAX or L MIN ≥ L1, then P2, and L1 is L1
If ≥L MAX or L MIN ≥L1 and L2 is L2 ≥L MAX or L MIN ≥L2, select 0 (however, L MAX : high brightness threshold level, L MIN : low brightness threshold level) and select high. Processing for outputting the height data, and a determination process for comparing the height data calculated by the integrated calculation means with predetermined standard height data to determine whether the mounting state of the component on the printed circuit board is good or bad. A mounting board inspection apparatus equipped with a means.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP1236158A JPH0749930B2 (en) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Mounted board inspection device |
| US07/580,547 US5200799A (en) | 1989-09-12 | 1990-09-11 | System for optically inspecting conditions of parts packaged on substrate |
| DE69014505T DE69014505T2 (en) | 1989-09-12 | 1990-09-11 | System for optical inspection of conditions of parts that are mounted on a substrate. |
| EP90117499A EP0417736B1 (en) | 1989-09-12 | 1990-09-11 | System for optically inspecting conditions of parts packaged on substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236158A JPH0749930B2 (en) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Mounted board inspection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0399207A JPH0399207A (en) | 1991-04-24 |
| JPH0749930B2 true JPH0749930B2 (en) | 1995-05-31 |
Family
ID=16996626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236158A Expired - Lifetime JPH0749930B2 (en) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | Mounted board inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP5240980B2 (en) * | 2007-06-13 | 2013-07-17 | レーザーテック株式会社 | Three-dimensional measuring device and inspection device |
| JP4911113B2 (en) * | 2008-05-13 | 2012-04-04 | パナソニック株式会社 | Height measuring apparatus and height measuring method |
| EP4246000B1 (en) | 2022-03-17 | 2024-06-05 | Pacoma GmbH | Piston cylinder unit, set comprising a piston-cylinder unit and a group of piston-cylinder units |
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1989
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Also Published As
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