WO1996005714A1

WO1996005714A1 - Procede et dispositif de verification des soudures d'une plaquette de circuit imprime

Info

Publication number: WO1996005714A1
Application number: PCT/JP1995/001569
Authority: WO
Inventors: Shiro Koike; Yasuo Morita; Yasunori Kakebayashi; Eiji Yoshida; Taro Nishijima; Yoshikazu Mori
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1996-02-22
Also published as: EP0776151A1; EP0776151A4; US5836504A

Description

明細害実装基板の半田付け検査方法及び装 IB 技術分野

本発明は、半田付けによって部品が実装された荑装基板の半田付け検査方法及び装置に係わり、特に、 X線を照射して、 X線の透 a画像から半田付け状態の良否を検査する半田付け検査方法及び ¾Bに »する。背景技術

半田付けによって部品が実装された実装基板の半田付けの状態の良否を検査する従来の方法に、実装基板に X糠を照射し、その照射した X線の透通量を検出し、その透通 Sを実裟基板の異なる部位に対する速過量分布として x«透過画像に表して検査を行うものがある。この χ »透 a 面像から半田付け郎についての半田付け郎の形状や半田 sが検出でき、半田付け状 «の良否を判定することができる。このように、 X練透： s画像は被写体の x «¾«度に応じた s度愔報が得られ、半田付け検査方法としては優れた特 s [を有する。

しかし、兩面実装基板では s板両面の実装抑品の透過面像が重なり合うため、単純に x «透 «画像から半田付け検査を行うことがきない。

そこで、この Rffiを解決すべく、両面実装基板に対する X線透過画像による半田付け検査方法、及び、その装 Sが特開平 3— 2 1 8 4 0 9号公報、特開平 5— 9 9 6 4 3号公報に提案されている。以下に特開平 3 - 2 1 8 4 0 9号公報、特 BB平 5— 9 9 6 4 3号公報に関示された両面実装基板に対する Χ β透過画像による半田付け検査の従来例について、その概略を示す。上記特平 3— 2 1 8 4 0 公報に SB示された方法によれば、両面実装基板の一面側に郎材が実装された状靡の一面側 X據透通画像を採取して記 ttさせておき、両面実が完了した状想で両面 X »透 ift画像を採取し、この画像と上記一面側 X線透通画像との差画像から他面側の X » 透過画像を得る。この処理によって一面側と他画面側それぞれの X線透通画像がえられることになり、それぞれの画像を用いて半田付け検査が実施できる。

上記特開平 5— 9 9 6 4 公報に開示された方法によれば、予め検査の妨げとなる片面側の実装郜品のみの X線透過画像を採取して記使させておき、この画像データと検査対象画像との位 15合わせをした後、検査対象である半田付け節の画像から、この中に混在している上記記慷画 »の部分を減算することにより両面の半田付け検査が実施できる。このように、上記従来方法は両面実装基板の X « 通画像から一面側のみに突装された状 »の X »透fi画繳を滅算する ^理によって、他面側の画像を得るものとしている。

ところで、 »品の小型化等の要求に伴い、基板へ実装する «J品が多くなり基板の実装密度は増大する傾向にある。そのような ffi密度の実装基板では、 X »透過画像も雑になる。従って、実装基板の半田付け検査を確実に行うために、基板の ¾形状に S3した、より高精度の X »透通画像を得ることが要求されるようになりつつある。

しかしながら、上記従来の検査方法のように、両面に夷装された基板の X »透通面像から一面側のみに実装された状患の X糠透過画像をに減算するだけでは、上記高密の実装基板の半田付け検査を行える程度に正確な高精度の X »透過画像を得ることができないという問理を有していた。

本発明は上記問題に IBみなされたもので、その目的とするところは、実形状に BPした、より高糖度の X敏透過画像を得ることにより、半田付け検査をより確突にし、検査枏度の向上がなし得る半田付け検 S方法及び装置、加えて、前記半田付け検査方法を実施する装置に具備されるに適した画像統取装 gを提供することにある。本発明者等は、高精度の X»透通画像を得るにあたり、空間周波数に着目した。

X線検出器は、第 9図に示す X糖検出器の一種であるィメージィンテンシファイアの例に示されるように、空 R3周波数が異なれば、その空 IB 周波数に対するレスポンスも異なり、一定ではない。これは、一面側のみに部品が実装された状想の基板と、他面に部品が実装されて両面に郎品が実装された状 ¾の基板とでは空 !S周波数が ¾なるので、異なったレスポンスで X線の透通量が検出されることを意味する。そのため、実 R には X線検出 *のレスポンス特性の影 βにより、両面に実装された基板の X線透通画像から一面側のみに実装された状想の X «i透通画像を単に城 *するという上記従来の検査方法では、半田付け検査を行える程に正確な他面诹のみの透過画像を得ることができない。

特に、画像処理系の伝達特性により波数が高い部分でのゲイン特性が低下し、レスポンスが 3»くなる。これは、高い空間周波数における濃度愔報と被写体の X敏速 S度との M係と、低ぃ空閱周波数における度情報と被写体の X線 £蔽度との K係とが異なるものとなり、実形状に即した Χ β透通画像を得ることを困難にする。発明の開示

そこで、上記目的を達成するために本発明は、一 S側透遇画取手段と、一面側半田付け検 3 [手段と、両面実装基板の透通画像読取手段と、レスポンス補正手 sと、手段と、他面側半田付け検査手 Sとを備えた検査装 sを用いて、以下の検査方法によって検査を行う。

上記目的を逮成するために本発明が採用する検査方法は、一面側のみに部品が実装された基板に X線を照射して一面側透通画像を得る透通画像統取工程と、前記一面側透過画像を用いて半田付け検査を行う工程と

、両面に郎品が実装された基板に X tt!を照射して両面実装の透通画像を得る工程と、前記一面側透過画像、及び、前記両面実装の透通画像を前記透通画像抚取工程における画像撮影系及び画像処理系の空間周波数に対するレスポンス特性に基づいて所定の空 R8闳波数範囲でレスポンス特性を略一定にするようにレスポンス補正する工程と、前記レスポンス補正された両面実装の透過画像から前 Sレスポンス補正された一面側透過画像を滅算して他面側のみの透通画像を得る工程と、前記他面側透: 3画像を用いて前記他面側の半田付け検査を行う工程とを含んだ実装基板の半田付け検査方法である。

前記レスポンス補正は、所定の空 K阇波数範囲のゲイン特性を略一定になるように Χβ透過画像を補正することによって行っても良い。上記本検 Ϊ方法によれば、上記レスポンス補正によって、異なった空捆阇波数の一面側透通画像と両面実装の透通画像が、所定の空 ne周彼数範囲でレスポンス特性が一定に搁えられた透過画像に補正される。そのため、異なる空閉阁波数に対してレスポンスが一定ではないという X» 検出器のレスポンス特性（空 IH用波数が高い 85分でのゲイン特性が低下するというゲイン特性を含む）の影響が排 Κίでき、補正された両面突装の透過画像から補正された一面側透通画像を a [することによって正確な他面側透 ¾画像が得られ、半田付けの検査精度は向上する。

«、上記一面側透 S画像を用いて半田付け検査を行う工程においても前記レスポンス補正を行った一面側透過画像を用いて半田付け検査を行 14 うと、より IS精度の検査が行える。

更に、前記両面実の透過画像から前記一面側透過画像を減算するェ程は、一面側 as画像及び両面実装の透 «画像からそれぞれに κみ取つた基準マークに関する情報と事前に与えられた基板の基準点に Rする情報とのそれぞれのずれ量を求め、おずれ量を用いて画素ビッチ未满のずれを補 ¾針算して前記両画像の位 B合わせをする工程を含んでいる。上記のような位蠹合わせは、両画像のずれを面棄ビッチ宋满におさえることができる。そのため、両画像からそれぞれに院み取った基準マークに関する情報を単に一 &させて他面側透過画像を得るよりも正確な他面側透遇画像を得ることができる。

また、前記他面刪透過画像を得るために必要な前記種々の工程に前記一面側透通画像を適宜転送する瞎に、前記一面側透 Λ画像を圧縮、符号化処理して転送すると、転送速度が向上する。

前 E圧縮、符号化処理された一面側透通画像を « 、伸 ¾処理して記值する工程を含ませると、両面透通画像の検出工程に合わせて随時一面側透過画 *を取り出すことが可 ftになり、一面側の半田付け検査と他面側の半田付け検査とを平行に実行することができる。加えて、一つの基板の検査中に、次の基板の一面側透過面像を準備することができ、実装基板の製造工程に合わせた半田付け検 5の実施を可能にする。

加えて、上記本発明の半田付け検査方法を実施する装靈に具像されるに適した蹰像铳取装 Bとしては、平面状の基板の上方に位 Hする放射線源から S基板下方の蓄稷性蛍光材料からなる記録プレートに向けて放射 »を垂直に照射して K基板を透通した放射線画像を前記記 βプレートに記録する画像 Κβ手 Sと、錄プレートに励起光を照射して前 ΚΕ 錄プレートから発せられる輝尽発光光を暁み取ることで £録された画像を読み取る画像銃取手段と、前記記録ブレートに記録された画像に 85光することで E»画像を ffi去する消去手段と、前記記 »プレートを同一水平面内で前記画像記録手段、前記画像 R取手段、及び前記消去手段へと通に搬送して再度前記画像記録手段へと循環搬送する循環搬送手段と、前記基板を前記記 S5プレートの搬送水平面の上方で平行な水平面内で搬送する搬送手段とを慷えた画像読取装 fiである。

上記画取装 itは、 εβプレートと基板が平行の水平面内で搬送されるので両者の搬送装 g|«の拒雜を狭く投定することができ、装體全体の小型化が可能となる。また画像記録郎では放射練が下方（床方向）に向けて照射されるので、オペレータが放射敏を浴びる,ことが少ない。前記記録ブレートを真空吸着装匮に吸着させて前 S循環搬送水平面内で循環搬送させるようにすれば、極めて ffi単に記録プレートの脱春が可能となり、かつ、記録ブレートの位 g決めが容易となる。

前記画像記録手 Sが、前記基板と前記記録プレートとの距離を ¾節するための基板昇降手段を備えていると、前記画像記錄郎における基板の前 κ記 »プレートに対する距離を a整可能とすもことが可 egになり、大きな被写体から小さな被写体まで画像 κ取が可能となる。また、ビント合わせも容«となる。

前記画 «κ取手段が、前記記録プレートに励起光を照射する走査装 fi を記録プレートの搬送方向に ¾¾具碟していると、一枚の記¾プレートを複数に分割して一斉に画像記録、または走査することができ、走 ϊの時 Kが走査装 Bの数に反比例して短くなり、走査に時閱がかかるといつた間題がない。

そして、 βο記複数の走査装 gが共通の光 «からの光ビームを共用するようにすると、 β¾性が向上する。酡記複数の走 ¾¾置による光ビームの照射 ¾度を同一にすると、走 $装 ΙΕΙΒの出力レンジの校正が不要となる。図面の鳕単な説明

第 1 Hは、本発明の一実施例に係わる基板検 δ方法を実施する装 B内の画像铳取装度の透視斜視図であり、第は、同函像 K取装置の走査 ¾fiの概念を K明する Sであり、第 3図は、第 1図に示した基板、又は記録プレートの搬送装 fiに用いられる真空吸着装置の斜視であり、第 4 Sは、本発明の実施例に係る半田付け検査方法の構成を示すブ oック図であり、第 5囟は、一面側透通画像と両面突装の透過画像との画素ビッチ未满の位合わせの状想を鋭明する模式図であり、第 6図（a ) は、両面実装の例を示す図であり、第 6 ( b ) 図は、両面実装の X線透過鼉分布の例を示すグラフであり、第 7 ( a ) 図は、一面側実装の例を示す図であり、第 7 ( b ) Sは、一面側突装の X線透分布の例を示すグラフであり、第 8 ( a ) 図は、他面側実装の例であり、第 8 ( b ) 図は、他面蒯実装の X敏透通 S分布及び両面実装の透過画像から一面側透通画像を滅 Sした差画像の X糠透過 S分布の例を示すダラフであり、第 9 図は、 X練検出器のレスポンス特性の例を示すグラフである。発明を実施するための良の形想

以下、添付 B1面を参照して本発明を具体化した実施例につき脱明し、本発明の理解に供する。尚、以下の突施例は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

*初に本発明の実装基板の半田付け検査方法を実施する装 fi内に具備される X »等の放射線透通画像狭取装 2 3について、第 1図に基づき説明する。

第 1 Ξに示した X線等の放射據透過面像統取装鼴 2 3は、 X線発生装 S 4 1、プリント基板 Pを矢印 Xで示す水平方向に搬送する基板 ffi送装置 4 2 (前半の画像記& (部の搬送装 B 4 2 aと、後半の搬送装 B 4 2 b とに分かれている）、 ¾5«性蛍光体シート Sの載 B台 4 3を、矢印 Y 1 、 Y 2、 Y 3、 Y 4に示すように、プリント基板 Pの水平搬送面に平行な水平面内で »送する図外の蓄積性蛍光体シート搬送装匿と、搬送されて来た蓄種性蛍光体シート Sに記録された画 «情報を消去する蛍光灯よりなる «却郎 4 8とを主たる構成要素としている。

なお、上記基板搬送 ¾匾 4 2 a、 4 2 bは夫々に投けられたモー夕 M 1、 M 2により被検査物である基板の大きさに対応して矢印 Z方向に昇降できる共に、上 E昇降動作により焦点 88整が行えるようになつている ο

図示したように X線 ¾生¾ 4 1の下方に基板が搬送装 4 2 aによつて搬入されると、 X線発生装置 4 1は下方に向けて X Sを放射する。基板 Pを透過した X »は、基板下方に位 fig决められた ¾¾性蛍光体シート sを照射し、基板及びその表面の半田付け asに対応した面像を蓄»性蛍光体シート Sに記録させる。

画像をした ¾¾性蛍光体シート Sは矢印 Y 1で示すように画像 K 取部 4 5に送られる。画像统取部 4 5の詳細は第 2図に示す通りである。画像暁取部 4 5において、レーザ光敏 5 1から発射されたレーザ光が矢印で示す如く、ガルバノメータ 5 2によって紙面と直角に交差し紙面手前から向こう側へ延びる面 5 4面内で往偏向され、 f ーレンズ 5 3を通して収差を觯消された上でハーフミラー 5 5に至る。ここで、 f ーレンズは、画面上での走査速度が一定となるよう像 ¾ Yが入射角（走査角） eと比例するレンズで、 y = f （ f は焦点拒 a になるべく近くなるように投針されている。

ハーフミラー 5 5は透 a率が 5 0 %に設定されており、反射した全反射ミラー 5 6 aに至る光量と、透過した全反射ミラー 5 6 cに至る光 S とが同じになる。全反射ミラー 5 6 aで反射されたレーザ光は、更に全反射ミラー 5 6 bで反射されて、載 !1台 4 3上に載蟹された番 «性¾光体シート Sに照射される。またハーフミラー 5 5を透通したレーザ光は全反射ミラー 5 6 cで反射されて、前記 S積性蛍光体シート Sに翔射される。前記全反射ミラー 5 6 bからのレーザ光は、 S積性蛍光体シート Sの搬送方向（Y 1 ) にみて下流側の領域に照射され、全反射ミラー 5 6 cからのレーザ光は、上流側の铟¾に照射される。この両レーザ光は同時に蓄租性蛍光体シート Sを照射する。これは、共通の光源からの光ビームを共用した走査装 Eを搬送方向に 2つの並べたことと同じ効果を有し、 1つのレーザ光のみで铳取処理するより半分の時間で 1枚の S種性蛍光体シート Sを统取処理することができる。また、両レーザ光の光 Sが等しいので、途中で光: a讕節の必要がない。

上記蓄種性萤光体シ一ト Sの載轚台 3は¾¾性蛍光体シート Sを確実に位置決めをすると共に、蓄稷性蛍光体シート Sを簡単に着 Kできるようにする為に、真空吸着装 4 4をその上面に備えている。上記真空吸着装度 4 4の詳細は第 3図に示されており、載 S台 4 3は内部が空になっている。覼 g台 4 3の上面に形成した複数の吸引孔 4 9、 4 9、 …と、真空 « 4 8に速 ¾されたフレヰシプルチューブ 4 7の内耶とが、前記敏 S台 4 3の空洞を介して速通している。従って、 2点錐糠で示す蓄種性蛍光体シート Sを上記敏置台 4 3上に載せて真空源 4 8を作動させることにより、蓄積性蛍光体 'ンート Sを確夷に載匱台 4 3上に固定し位置决めすることができる。蓄種性玺光体シート Sの固定を解除するには、上記真空源 4 8を停止させるだけでよい。

S¾性蛍光体シート S上の 2つのレーザ光で励 fiされた領 ¾からは夫々可視蛍光光が発生するので、前記ガルパノメータによる倆向（走 S) 角度及び画像铳取部 4 5内で矢印 Y 1で示す撮送ベルト 5 0による搬送 Sで決まる位 Bからの蛍光光量を時分割的に栓光韆 5 7、 5 7により検出することで、 S¾性蛍光体シート Sに蓄稷された基板 P及びその半田付け ffiについての X線の透邁 S分布に対応する 2次元画像を時分割データとして検出することができる。

画像 «取の終了した S種性 ¾光体シート Sは図示せぬ搬送装 Bにより矢印 Y 2方向に送られ、消去装 IS 4 6の下方で消去用の蛍光灯光に ¾されて記録を消去する。

記ほの消却された蓄積性蛍光体シート Sは更に矢印 Y 3及び Y 4で示すように水平平面內で送られて再度 X線発生部 4 1の下郎の画像記録郎に循 »する。上記工程を « えすことにより、蓄積性蛍光体シート Sを排出することなく «り返し使用することが出来る。

上記の実施例では蓄 S性蛍光体-ンート Sからの画像データを統み取る銃取部に光ビーム走査装置を用いた例を示したが、番稷性蛍光体シートのかわりに惑光体シートを載 3上に載し、画像データに応じた光 Sの光敏を 2本の光 «から ¾光体シートに照射する画像形成（害き込み) 装 Sにも、通応できることを付記しておく。

上記透通画像 K取装匿を使用すると以下のような効果が得られる。記錄ブレートと基板が平行の水平面内で *送されるので両者の搬送装匿の距離を狭く設定することができ、装 g全体の小型化が可 ¾となる。放射棟を床に向けて放射して画像を記録するので、放射據漏れによる危険性が少ない。また、基板が画像記録装匿内で昇降可能であるので、サイズの異なる基板に対応することが可艇であると共に、焦点合わせが ¾実に行われる。更に、 ¾租性蛍光体シートを真空吸着装匿で吸着したまま搬送できるようにすれば、 sa性蛍光体シートの位匿ずれ等のおそれがなく且つ «単に S脫できる。また、光ビーム走査は、複数の走査装蟹が

1つの走査対象物に対して同時に走査するので、走査時 raが上記走査装 4

IBの数に反比例して短縮される。前記複数の走 S装 Bを共通の光源からの光ビームを共用して楊成することにより光瀕の数を Wらして的な装 fiを得ることができる。前記 ffi数の走査装 Sによる光ビームの照射強度を同一とすれば、各走査装 gからの出力のレンジを校正する必要がなく、出力装匿が簡素化される。

次に、本発明の実装基板の半田付け検査方法について説明する。第 4 図において、本実施例に係る半田付け検査装 B5 1は、基板に郎品を実装した後に半田付け検査が実施できるように、基板実装ラインの一郎としての半田付け検査ラインに投けられている。

検査対象とする基板が両面実装である場合には、一面側検査郎 2と、他面側検査部 3と、前記一面側検査部 2から前記他面側検査郎 3に画像データを転送するために前記両検査部間に接統される伝送路 4とを «えている。そして、一面側検査郎 2は一面側の基板実装ラインに、他面側検査部 3は他面側の基板実装ラインにそれぞれ E匮される。検査対象とする基板が片面実装であるときは、上記一面側検査部 2のみで半田付け検査を行う。

上記一面側査郎 2は、 X據透通画像统取装 B 2 3と、レスポンス補正装 g 2 2と、実装欠 ¾判定装匿 7と、画像圧縮装 g 2 4と、符号化装匿 2 5と、メモリ 5と、画像送信 « 6とを摘えている。

他面側検査部 3は、画像受信器 8と、複号装 B 9と、画像伸張装 1 0と、画像切替 S i 1と、 2つのメモリ 1 2、 1 3と、 X糠透: i画像暁取 ¾鏝1 Ίと、レスポンス補正 ¾B 1 8と、滅 1 B 2 0と、基準点計 SE装 B 1 9と、切 S» l 4と、レスポンス補正装置 1 5と、点針算装 S 1 6と、実装欠陷判定装置 2 1とを備えている。

上記 X糠透通画像铳取装 B 2 3及び 1 7は、第 1図に示すように X» 透 ¾画像から検査対象とする半田付け郎の X敏透遇量分布を検 Wォることにより、半田付け郎の形状や半田 Sを判定することができ、半田付けの良否を検査することができる。

上記装置を使用して、本発明の実装基板の半田付け検査方法は以下のようにして行われる。

上記 X »透通画像耪取装 g 2 3により得られる Xffi透画像は、レスポンス特性の影響により空周波数の高い部分でのゲイン特性が低下するため、実形状に即した X糠透過画像が正確に得られない問題がある。そこで、レスポンス補正装 B 2 2により X »透通画像をレスポンス特性に対応させた補正を行って、所定の空閣周波数 E囲のゲイン特性を一定にした画像を得る。このレスポンス補正された画像を用いて、上記したように X敏透 ¾量分布による半田付け検査を実装欠陥判定装置 7により施 9る o

このように、一面側への実装が完了した基板は、画像 K取装置 2 3と、レスポンス補正装置 2 2と、実装欠陥判定装 fi 7により半田付け検査を行う。検査対象とする板が片面実装である場合には、この時点で、半田付け検査は終了する。検査対象とする基板が両面実装である場合には、前記のように基板の一面側の半田付け検査を行う一方で、透通画像暁取装匾 2 3により得られた基板の一面側の X敏透遇画像を画像圧格装 B 2 4により画像圧糖し、符号化装 g 2 5により符号化してメモリ 5に記 ttさせ、この記ほ面像を画像送信 « 6から伝送路 4を通じて他面側検 ® 3に送信する。

他面側検査郎 3では、転送されてきた画像を画像受信器 8で受信し、複号装 S 9により »号し、画像伸張装 S 1 0により一面側透： ft画像を再生する。この画像は切替港 1 1により 2つのメモリ 1 2、 1 3に «宜切替えて格納される。

この送信画像は画像圧縮、符合化されているので、転送時 (ffiが短縮さ 4 れ、基板の実装工程の速度に対応することが可鹿である。そのため、基板実装工程と半田付け検査をィンラインで実施することを可艇にしている。また、のメモリ 1 2、 1 3は、転送されてきた一面側透 *面 « を顺次一時待機させ、基板の実装工程の流れに合わせて一面側 ¾¾画像取り出し、処理を実行することを可能にすると共に、半田付け検査画像の処理抽出に、次の一面側透: ¾画像を準備、待機させておくことを可 fig にしている。

他面への実装が完了し、両面への実装を終えた基板は他面側検査郎 3 の X線透通画像统取装匿 1 7により X據透通画 «が採取され、レスボンス補正装 S 1 8により所定の空間周波数範囲のゲイン特性が一定になるように補正される。このレスポンス補正された画欲は滅 »装 S 2 0に入力されると共に、基準点針算装 g l 9に入力される。

一方、現在、処理動作に入っている両面への実装を終えた基板に対応する一面側の透: ¾画像を上記した 2つのメモリ 1 2、 1 3から、切替器 1 4により選択して取り出し、レスポンス補正装匿 1 5により上記と同様にレスポンス補正される。このレスポンス補正された画像は城算装 g

2 0に入力されると共に、基準点計 S装 IB 1 6に入力される。

上記基準点針算装匿 1 6及び 1 9は、一面側透 ¾画像及び両面実装の透過画像から統み取った基準点マ一クの位度情報と事前に与えられた基板の基準点に閱する位 B惰報とのずれをそれぞれに算出して装 S 2 0に入力する。

上紀滅 S装醍 2 0は、両面実装の透 «画像から Kみ取った基準点マークと所定の基準点とのずれと、一面側 ¾¾面像から Kみ取った基準点マークと所定の基準点とのずれに基づいて、それぞれの画像の 1画素以下のずれを補間針算する。統いて、レスポンス補正された両面実装の透過画像と、レスポンス補正された一面側透遇画像とを位置合わせする。して、両画像の差画像を求め、他面側のみの透通面像を得る。この他面側透 «画像を用いて実装欠 BS判定装 S 21により他面側の半田付け検査が実施される。

上記のような位 IB合わせは、他面側のみの透通画像を得るために、一面側の透通画像と両面実装の透過画像との差画像を求めるに摩して、画素のビッチ未 »の精度で位 E合わせをすることを可能にする。 X被透画像は X»検出器等で検出されたアナ nグ信号を AZD変換器を用いて所定の時 fflMPiで鼸敗化する。この時閱閱痛は画像の画素ビッチに相当する。従って、差画像を求めるに、画素ピッチ未滴の精度の位 IB合わせを行うことなく滅算すると、得られた画像に 1画素のずれによる拱差が生じて半田付け検査の旗判定を招く要因となる。そこで、本実施例では所望の位 Bの画素の «淡レベル（X線透通量レベル）を二次元で補 ffi することにより、摸判定要因の排除を実現している。

例えば、画像の濃淡レベルを表す二次元行列 Y a 〔j、 k〕が与えられたとする。ここで、 jは 1から mまでの範囲とし、 kは 1から nまでの糠囲の自然数である。これ以外に、長さ mの配列 X 1 a、長さ IIの E 列 X 2 aも与えられる。これらの傖から港淡のレベルの値は、下式（ 1 ) で ¾すことができる。

Y a C j . k] =y (x 1 a C j ) , x 2 a Ck] ) ·.. (1) ここで、 Y aは平面で離 ft化された濃淡レベル値、 yは連統 Sの «淡レベル使を表す。

補 B0により推定したいのは、これに含まれない点（x l, X 2) における yの使である。いま、第 5図に示すように、点 (X 1, X 2) を囲む 4点を考える。第 5図における各点の正方形は各要素を示している。下式（2) (3) により、 kを定め、

x l a ί Π ≤ x l≤ x l a C j + 1) ." (2) 4 x 2a Ck] ≤x 2≤x 2 a Ck+lD - (3) 各点の fi浚レベルを下式（4) (5) (6) (7) とおく。

71-Ya C j . k] ·.. (4) y 2 = Ya U十 1, k〕 - (5) y 3 = Ya C j + 1. k+ 13 - (6) 4 = Y a C j . k+ 1] - (7) 二次元でおも簡単な補 fflは、下式（8) (9) により、 t、 uを求め t = ( 1- x 1 a C j ] ) / (x 1 a Ci +13 - x 1 a 〔i〕）

··· (8)

(x 2- x 2 a Ck] ) / (x 2 a 〔k十 1〕一 x 2a 〔k〕）

- (9) 更に、下式（10) により点（x l. X 2) における fi淡レベルを求のる。

y * (x 1. 2) = ( 1 - t ) ( 1 -u) y 1 + t ( 1 -u) y 2

+ t u y 3+ ( 1— t ) u y 4 - - (10) 上式（10) は、所望の位 ISの濃淡レベルを、その近傍の複数の画素に対する面租比により重みをつけたものとみなすことができ、和をとることにより補 BBがなされる。

更に補間の精度を向上せたい場合には、補 Iffl値を求める点（x l. X 2) を含む mX nプ πックを 3び、 X 2方向の mfflの画案を用いて一次元補 fflを行い、次に X 1方向の n«の画素を用いて一次元補簡を行うことができる。一次元補 Ifflとして、ラグランジュの公式などの多項式による補簡、有理明数による補間、スプライン 58数による補 Hなどを用いることができる。

上記滅算装 20に入力される一面側透過画像と両面実 ¾画像は、既に記述したようにそれぞれレスポンス補正された画像である。上記レスポンス補正は、 X練検出器で検出されたアナ oグ信号による X »透 ¾ 画像をデジタル変換し、このデジタル面像から空 IBffl波数成分を求め、予め定めた所定の空簡周波数 e囲でのレスポンス特性を略一定になるように補正する補正係数を乗算し、乗算結果を逆変換することにより、レスボンス特性を所定の空閉周波 &範囲で一定になるように画像を補正する処理である。上記補正係数は、固有の空間周波数を有している種々の被写体からデジタル画 «を得、それらの空 K周波数毎のレスポンスがー定になるような補正係数を求めておくことによって投定することができる。上記所定の空! BJB波数範囲とは、例えば、一面側透過画像と、両面実装の透過画像の空閏周波数が厲する範囲である。

このように、所定の空閱周波数範囲でのレスポンス特性を略一定になるように補正が行われた両画像を用いて差画像を取り出すことにより、糖度のよい他面側実装画像を得ることができる。

このレスポンス補正された画像を用いた差画像から他面側透遇画像を抽出する具体例を以下に示す。

第 6図（a ) に示すように、基板 2 6の一面側 2 6 aに形成された半田付けランド 2 8 aに半田付けにより取り付けられたチップ瑯品 2 7と、他面側 2 6 bに取り付けられた部品のリ一ド 3 3とが重なり合って実装された両面突装基板 3 5の X線透適量分布を示す g淡レペルは、第 6 図（b ) のようになる。第 7図（a ) に示すように、この両面実装に至る前の一面側実装基板 3 6の濃淡レベルは、第 7図（b ) のようになる。この 2つの X »透 s分布のをレスポンス補正無しの ¾合と、レスポンス補正有りの場合とを、第 8図（b ) に示す。更に、第 8図（b ) には、第 8 ( a ) に示すように他面側にのみ実装した状想での X »透通画像のレスポンス補正した X被透過 S分布を比皎データとして示している。この他面側にのみ実装した状想での X敏透 *画像は夷醪の検査では得られないが、レスポンス補正した一面側透通画像と両面実 ¾画像との差画椽が、いかにこの理想状睢の他面側透 ¾面«に近似させることができるかを検征するためのものである。第 8 S ( b ) に示されるように、レスポンス補正後の差画像は、理想状想の他面側透通画像に近似していることがわかる。

この例では、レスポンス補正無しの差画像による他面側透過面像と上記理想状態の面像との差は、平均 3 . 8 %、最大 1 2 . 1 %であり、レスポンス補正することにより、平均 1 . 2 96、 ft大 4 . 0 96と小さくなる。このようにレスポンス補正することにより、両面実装の透通画像から他面側透通画像を精度よく抽出することができ、半田付け検査が正確になされる効果を得る。又、一面側透過画像及び両面実装の透 ¾画像は、共にレスポンス特性を摘えた補正がなされているので、同一の検査基準により半田付け検査を行うことができる。

以上の説明の通り本発明は、以下の効果を有する。上記レスポンス補正により、異なる空簡周波数を有する一面側透過画像と両面実装の透通画像との空簡周波数に対するレスポンス特性を所定の空 M周波数範囲で揃えることができるので、正確な他面側透過画像が抽出でき、検査精度を向上させることができる。

上記一面側透通画像と両面実装の透過画像との差画像を求めるに摩して、画素ビツチ未满のずれを補 KB計算して位 g合わせするので、より正確な他面側透^画像の抽出が可能となる。

又、一面側透 a画像を他面側透過画像を抽出するために必要な工程に通宜転送するに際して、一面側透 *画像を圧榷、符号化して転送することにより、転送速度を向上する。

転送された一面側透：！画像は頫次 tt数の画像記使手段に格納され、両面実装の透 3画像の検出するために必要な工程に合わせて通宜取り出され、両面実装の透通画像から滅 Sされる。この構成により、一面側実装の半田付け検査と他面側実装の半田付け検査とを平行して実行できると共に、一つの基板の検査中に、次の g板の一面側透通画像を準備することができ、実 ¾基板の »造工程に合わせた半田付け検査を実施できる。上の利用分野

本発明は、基板の実形状に即した、より高精度の X琅透過画像を得ることにより、半田付け検査をより確実にし、検査精度の向上がなし得る半田付け検方法及び装 Bとして最逸である。

Claims

請求の範囲

1 . 一面側のみに郎品が実装された S板に X線を照射して一面側透通画像を得る工程（23)と、

前記一面蒯透 *画像を用いて半田付け検査を行う工程（22, 7)と、両面に部品が実装された基板に X糠を照射して両面実装の透過画像を得る工程（17)と、

前記一面側透過画像、及び、前記両面実装の透過画像を前記透通画像统取工程における酾繳撮影系及び画像処理系の空 ffl面波数に対するレスポンス特性に基づいて所定の空 RB周彼数範囲でレスポンス特性を硌一定にするようにレスポンス補正する工程（15, 18) と、

前記レスポンス補正された両面実装の透通画像から前記レスポンス補正された一面側透： ®画像を搣算して他面側のみの透過画像を得る工程（1 9. 16, 20〉と、

前記他面側透： a画像を用いて前 K他面側の半田付け検査を行う工程（2 1)とを含んだ実装基板の半田付け検査方法。

2 . 前記レスポンス補正は、所定の空闓周波数範囲のゲイン特性が略一定になるように X線透通画像を補正する瞎求の範囲第 1項に記載の実装基板の半田付け検査方法。

3 . 前記両面実装の透過画像から前記一面側透通画像を減 Sする工程（1 9, 16, 20)は、一面側透通画像及び両面実装の透過函像からそれぞれに読み取った基準マークに Kする惰«と事前に与えられた基板の基準点に M する情報とのそれぞれのずれ Sを求め、該ずれ Sを用いて画素ビツチ未滴のずれを計 Sし Q6, 19) 、前両画像の位置合わせする工程を含んでいる S求の範囲第 1項に記載の 5装基板の半田付け検 5方法。

4. 前記一面側透遇酉像を、圧縮、符号化処理して前記他面側透通面像を得るために必要な前記種々の工程に適宜転送する工程（24， 25. 6, )を含んでいる請求の範囲第 1項に記載の笑»基板の半田付け検 3E方法。

5. 前記圧縮、符号化処理された一面側透通画像を復号、伸張処理して記慷する工程（9, 10. 12, 13)を含んでいる講求の範囲第 4項に記載の実装基板の半田付け検査方法。

6. 一面側のみに耶品が実装された基板に X敏を照射して一面側透 ¾画像を得る工程（23)と、

両面に郎品が実装された基板に X敏を照射して両面実装の透過画 «を得る工程（17)と、

前記両面実装の透通画像から前記一面側透過画像を減算して他面側のみの透通画像を得る工程（19, 16.20)と、

前記他面側透通画像を用いて前記他面側の半田付け検査を行う工程（2 1)とを含んだ実装基板の半田付け検査方法であって、

前記両面実装の透過商像から前記一面側透過画像を滅算する工程（19, 16, 20)は、一面側透過画像及び両面実装の透通画像からそれぞれに Κみ取った基準マークに関する情 «と事前に与えられた基板の基準点に ΒΒする情報とのそれぞれのずれ量を求め、 »ずれ Sを用いて画素ビッチ未 «I のずれを If算し（16, 19〉、前記両画像の位 g合わせをする工程を含んでいる実装基板の半田付け検査方法。

7 . X線を照射して、 X »の透 S画像から半田付け状態の良否を検査する半田付け検査方法であって、

前記透通面像を透 3画像统取畤における画像撮影系及び画像処理系の空 1¾周波数に対するレスポンス特性に基づいて所定の空 IH周波数範囲でレスポンス特性を略一定にするようにレスポンス補正する工程と、

8レスポンス補正された透通面像を用いて前記基板の半田付け検 δを行う工程とを含んだ実装基板の半田付け検査方法。

8. 一面側のみに耶品が実装された基板に X線を照射して一面側透 a画像を得る手 S (23〉と、

前記一面側透通画像を用いて半田付け検査を行う手 S (22, 7)と、両面に部品が実装された基板に X ftを厢射して両面実装の透過画像を得る手 S (l?)と、

前記一面側透通面像、及び、前記両面実装の透：！函像を前記透過画像胱取手段における面像摄影系及び画像処理系の空 RQ周波数に対するレスポンス特性に基づいて所定の空間周波数範囲でレスポンス特性を略一定にするようにレスポンス補正する手 s a5, 18) と、

前記レスポンス補正された両面実装の透過画像から前記レスポンス補正された一面側透 ¾画像を城算して他面側のみの透過画像を得る手段（1

9， 16, 20)と、

前記他面側透《画像を用いて前記他面側の半田付け検査を行う手 S (2 1)とを備えた実装基板の半田付け検査装 S。

9 . 前記レスポンス補正は、所定の空間周波数 15囲のゲイン特性が略一定になるように X線透: ifi画像を補正する諳求の範囲第 8項に記載の実装基板の半田付け検 S装 B。

1 0. 前記両面実装の透通画像から ffi]記一面側透: i画像を W算する手段 (19, 16, 20)は、一面側透過画像及び両面実装の透過画像からそれぞれに銃み取った基牟マークに関する情報と事前に与えられた基板の基準点に関する惰 Sとのそれぞれのずれ量を求め、 »ずれ Sを用いて面素ピッチ未滴のずれを針算し（16， 19) 、前記両画像の位 IS合わせする手 Sを備えている請求の範囲第 8項に記載の実装基板の半田付け検査 I B。

1 1 . 前 ffi—面側透 ¾画»を、圧縮、符号化処理して前記他面側透通画像を得るために必要な前記種々の手 Sに通宜転送する手 S (24, 25.6, )を像えている碟求.の範囲第 8項に記載の実装基板の半田付け検査装 B。

1 2. 前記圧縮、符号化処理された一面側透通画像を復号、伸張処理して億する手段（9.10, 12, 13)を儀えている睛求の騮囲第 1 1項に記載の夷装基板の半田付け検査装髗。

1 3. 一面側のみに郎品が実装された基板に X»を S射して一面側透遍画像を得る手 S (23)と、

両面に郎品が実装された基板に X琅を照射して両面実装の透通画像を得る手段（17)と、

前記両面実 gの透逷画像から前記一面側透通画像を城算して他面側のみの透画像を得る手 s 9. 16.20)と、

抑記他面側透過湎像を用いて前記他面側の半田付け検査を行う手 S (2 1)とを備えた実装基板の半田付け検査装 Eであって、

前記両面実装の透通画像から前記一面側透: a画像を滅算する手段 (19,

16, 20)は、一面側透過画像及び両面突装の透通画像からそれぞれに眯み取った基準マークに関する情報と事前に与えられた基板の基準点にする情報とのそれぞれのずれ Sを求め、おずれ Sを用いて画素ビツチ未摘のずれを計算し（16, 19) 、前記両画像の位 g合わせする手 aを備えている実装基板の半田付け検査装 B。

1 4. X »を照射して、 X»の透通画像から半田付け状態の良否を検査する半田付け検査装置であって、

前記透 Siffi像を透過画像狭取時における画像摄影系及び画像処理系の空間周波数に対するレスポンス特性に基づいて所定の空 ffl甩波数範囲でレスポンス特性を略一定にするようにレスポンス補正する手段と、

»レスポンス補正された透 a画像を用いて前記基板の半田付け検査を行う手 aとを備えた ¾基板の半田付け検$¾1¾。

1 5. 平面状の基板（P) の上方に位置する放射 «« (41)から該基板（P) 下方の蓄 «性蛍光材料からなる Κβブレート（s) に向けて放射據を垂直に照射して基板（Ρ) を透通した放射敏画像を前記記録プレート（S) に記 βする画像記録手段 (41, S)と、

前記記 βプレート（S) に励起光を照射して前記記«プレートから ¾せられる輝尽発光光を Κみ取ることで録された画像を Κみ取る画像 R取手 S (45)と、

前記 Κβプレート（S〉に記録された画像に »光することで K録画像を消去する消去手 S (46)と、

前記 ¾βプレート（S) を同一水平面（Ϊ1, Ϊ2, Ϊ3, Υ4〉内で βϋ記画像記録手段 U1, S〉、前記画取手段（45)、及び前記消去手 S (46)へと顧に撮送して再度前記画像記録手段（41, S)へと循環搬送する搬送手段（43)と、前記基板（P) を前記記録プレート（S) の循搬送水平面（Π, Ϊ2, Y3, ) の上方で平行な水平面内で搬送する搬送手段（42)とを備えた画像 K取装爨。

1 6. 前記記録プレート（S) が真空.吸着装廬（44)に吸着され前記 ««« 送水平面（Ϊ1, Ϊ2, Υ3, ) 内で循 21搬送される稱求の範囲第 1 5項に記載の画像铳取装 {6。

1 7. 前記画像記録手段 U1, S》が、前記基板（P) と前記記録プレート（S ) との距離を豳節するための基板昇降手段を備えている铕求の範囲第 1 5項に紀載の画像暁取装 fi。

1 8. 前 K面像読取手段（45)が、前 ΕΚβブ I ^一ト（S) に励起光を照射する走 δ装朦（51-57) を記録プレート（S) の搬送方向（Π)に複数具 «してなる求の範囲第 1 5項に記載の画像 Κ取装鱖。

1 9. 酡記»数の走査 ¾Β (51~57) が共通の光源（51)からの光ビームを共用してなる R求の範囲第 1 8項に記載の画像铳取装置。

2 0. 前記複数の走 3Ε装 g (51-57〉による光ビームの照射強 BEが同一となるように通節されてなる瑭求の範囲第 1 8項に記載の画像统取装匿。