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JPH11132737A - Image processing method - Google Patents

Image processing method

Info

Publication number
JPH11132737A
JPH11132737A JP9296506A JP29650697A JPH11132737A JP H11132737 A JPH11132737 A JP H11132737A JP 9296506 A JP9296506 A JP 9296506A JP 29650697 A JP29650697 A JP 29650697A JP H11132737 A JPH11132737 A JP H11132737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
image
balls
component
shaped object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9296506A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takuro Honda
卓郎 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Juki Corp filed Critical Juki Corp
Priority to JP9296506A priority Critical patent/JPH11132737A/en
Publication of JPH11132737A publication Critical patent/JPH11132737A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing method recognizing the image of a ball of BGA(ball grid array) parts at a high speed and with high accuracy. SOLUTION: Images 3a of balls arranged vertically and laterally on one face of BGA parts are obtained, and vertical direction straight lines and lateral direction straight lines (M1 to M6 , N1 to N6 ) which pass the images 3a of each ball are obtained from the acquired image data of the balls. An inspection area 20 surrounding the images 3a of the balls is set in a region including positions of the balls obtained from the arrangement information of the balls and crossing points of the vertical direction straight lines and lateral direction straight lines, and images of the balls in this set inspection area are processed to determine the central position of each ball and determine the central position and inclination of the BGA parts 1 from the central position. Since an inspection area is not set in a noise 3b, a highly precise image processing is made possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法、特
に、チップマウンターなどで、電子部品の吸着姿勢の補
正および形状の検査をして基板上へ搭載するための画像
処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method, and more particularly, to an image processing method for correcting a suction posture of an electronic component and inspecting a shape of the electronic component by using a chip mounter and mounting the electronic component on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路等の電子部品として底面に小球
状のボール形状物(以下ボールという)を端子として二
次元アレイ状に多数配列したものが知られている。この
ような電子部品はボールグリッドアレイ(以下、BGA
部品という)といわれている。BGA部品をプリント基
板に実装する場合には、プリント基板上の所定位置にB
GA部品を配置し、プリント基板をリフロー加熱するこ
とにより、ボールが溶融し、BGA部品がプリント基板
に接合される。
2. Description of the Related Art As electronic components such as integrated circuits, there are known a large number of small spherical ball-shaped objects (hereinafter referred to as balls) arranged on a bottom surface in a two-dimensional array. Such an electronic component is a ball grid array (hereinafter referred to as BGA).
Parts). When mounting a BGA component on a printed circuit board,
The ball is melted by placing the GA component and reflow heating the printed circuit board, and the BGA component is joined to the printed circuit board.

【0003】かかるBGA部品の接合に際し、従来のQ
FP(Quad Flat Package)の認識手法を用いると以下
のような問題がある。すなわち、従来のQFPの認識方
法では、図10の矢印Aに示すように、QFP部品40
の画像視野の外側から中心方向にサーチを実行しリード
の位置を検出しているが、QFP部品の外周には必ずリ
ード40aが存在しているので、最初にサーチライン上
に見つかるエッジ40bは、リードの一部であるとみな
すことができた。しかしながら、この手法をBGA部品
の認識に用いると、図11に示すように、BGA部品4
1の底面に明るい部分(例えば、異物、傷など)41a
が存在した場合、ラインBに沿ってサーチした異物41
aをボールとして認識してしまうことになるので、最初
の見つかるエッジ41bが必ずしもボールでないことが
ある。
In joining such BGA parts, a conventional Q
The use of an FP (Quad Flat Package) recognition method has the following problems. That is, in the conventional QFP recognition method, as shown by the arrow A in FIG.
A search is performed from the outside of the image field of view to the center direction to detect the position of the lead. However, since the lead 40a always exists on the outer periphery of the QFP component, the edge 40b first found on the search line is: Could be considered part of the lead. However, when this method is used for recognition of BGA components, as shown in FIG.
Bright portion (for example, foreign matter, scratch, etc.) 41a on the bottom surface of 1
Exists, the foreign matter 41 searched along the line B
Since a is recognized as a ball, the first edge 41b to be found may not always be a ball.

【0004】この場合には、実際のボール41cの位置
を正しく認識することができず、BGA部品の正確な位
置や傾きを判断することができないので、BGA部品を
所定の位置に正確に実装することができない。このた
め、従来のQFPの認識手法を用いてBGA部品を認識
することができるのは、底面がすべて一様に暗いなどの
条件を満たす一部のBGA部品に限られてしまうという
問題があった。
In this case, since the actual position of the ball 41c cannot be correctly recognized, and the accurate position and inclination of the BGA component cannot be determined, the BGA component is accurately mounted at a predetermined position. Can not do. For this reason, there is a problem that the recognition of the BGA component using the conventional QFP recognition method is limited to a part of the BGA component which satisfies the condition that all the bottom surfaces are uniformly dark. .

【0005】この問題を解決するため、BGA部品の画
像を認識するために種々の新たな手法が提案され、特開
平5−296724号公報、特開平6−288732号
公報、特開平7−320062号公報などに開示されて
いる。
In order to solve this problem, various new methods have been proposed for recognizing images of BGA components. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 5-296724, Hei 6-288732, Hei 7-320062. It is disclosed in gazettes and the like.

【0006】特開平5−296724号公報では、透過
照明、反射照明を同時に当てながら対象部品を撮像し部
品パターンを得る第1工程と、透過照明により背景は高
輝度になっているので、部品ボディーと背景の境界を検
出する第2工程と、得られた境界より部品の大まかな中
心と傾きを検出する第3工程と、次に検出された中心と
傾きを利用し電極検出用の処理エリアを設定し、処理エ
リア内の輝度分布を解析し、電極の位置を検出する第4
工程を採用している。この方法によれば、透過認識方法
における高速な傾き、中心検出を用い、高速度な認識を
可能とする反射認識方法の処理エリアを簡単かつ正確に
設定することができる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-296724, the first step of imaging a target component while simultaneously applying transmissive illumination and reflective illumination to obtain a component pattern, and the fact that the background has a high brightness due to the transillumination, the component body A second step of detecting a boundary between the object and the background, a third step of detecting a rough center and inclination of the component from the obtained boundary, and a processing area for electrode detection using the detected center and inclination. Set, analyze the luminance distribution in the processing area, and detect the position of the electrode.
The process is adopted. According to this method, it is possible to easily and accurately set a processing area of the reflection recognition method that enables high-speed recognition by using high-speed tilt and center detection in the transmission recognition method.

【0007】一方、特開平6−288732号公報で
は、電極が、ボディの内側に格子状に配された部品の画
像パターンを得る画像入力工程と、部品外観より大まか
な部品の傾きを検出する傾き粗検出工程と、格子状に配
された電極群の内で外周に配された電極列の大まかな位
置を検出する外周電極粗検出工程と、外周に配された電
極列の大まかな位置をもとに外周に配されている電極列
の個々の電極位置を検出する外周電極精検出工程と、外
周に配された電極列の個々の電極位置から部品の実装に
必要な位置規制情報を算出する位置規制情報計算工程を
用いており、この構成により、あらゆるパターンの格子
状に電極が配された部品において同様の処理で実装時に
必要となる位置規制情報を高速かつ高精度に抽出するこ
とが可能となり、信頼性の高い位置検出が可能となる。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-288732, an electrode is used to obtain an image pattern of a component arranged in a grid inside a body, and a tilt for detecting a general tilt of the component based on the external appearance of the component. A rough detection step, an outer electrode rough detection step of detecting a rough position of an electrode row arranged on the outer periphery in the electrode group arranged in a grid, and a rough position of the electrode row arranged on the outer circumference are also performed. And an outer electrode precision detection step of detecting the individual electrode positions of the electrode array arranged on the outer periphery, and calculating the position regulation information necessary for mounting the component from the individual electrode positions of the electrode array arranged on the outer periphery. Using the position regulation information calculation process, this configuration enables high-speed, high-precision extraction of the position regulation information required for mounting in the same process for components with electrodes arranged in a grid pattern in any pattern. Become Sex high position detection becomes possible.

【0008】また、特開平7−320062号公報で
は、ボールグリッドアレイ型のパッケージの底面を撮像
して画像データが供給されると、所定の最小値以上であ
って所定の最大値以下の面積を有する複数の小粒状の像
を前記画像データ中から検出する検出手段と、これらの
像を結ぶ直線の傾きによって、前記パッケージの傾きを
求める演算手段とを具備する構成を採用している。この
構成によれば、所定の最小値以上であって、所定の最大
値以下の面積を有する複数の小粒状の像としてボールが
検出され、これらの像を結ぶ直線の傾きによって部品姿
勢を把握することができる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-320062, when an image of the bottom surface of a ball grid array type package is taken and image data is supplied, an area not less than a predetermined minimum value and not more than a predetermined maximum value is obtained. The present invention employs a configuration including detection means for detecting a plurality of small-grained images from the image data, and calculation means for obtaining the inclination of the package based on the inclination of a straight line connecting these images. According to this configuration, the ball is detected as a plurality of small-grained images having an area equal to or larger than a predetermined minimum value and equal to or smaller than a predetermined maximum value, and the component posture is grasped by the inclination of a straight line connecting these images. be able to.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−296724号公報では、所定エリア内に照明を当
てており、ボールは高輝度の部分として判断される。こ
のため、部品にボール状に見える異物や傷などが存在し
ていた場合、これらも高輝度に映し出されるので、ボー
ルと異物等とを識別することができない。すなわち、部
品のボール配列の外側に異物等が存在していた場合は、
かかる異物をボールとして検知してしまうので、部品の
中心や傾きを正しく認識することができず、最終的に部
品を正確な位置に実装することができないという問題が
ある。
However, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-296724, a predetermined area is illuminated, and the ball is judged as a high-luminance portion. For this reason, if there are foreign matters or scratches that look like a ball on the component, these are also displayed with high luminance, so that it is impossible to distinguish the balls from the foreign matters and the like. That is, if there is a foreign matter or the like outside the ball arrangement of the component,
Since such a foreign substance is detected as a ball, the center and inclination of the component cannot be correctly recognized, and there is a problem that the component cannot be finally mounted at an accurate position.

【0010】また、特開平6−288732号公報で
は、部品の全てのボール中心を検出せず、外周に配され
ている電極列の個々の位置を検出して部品の位置や傾き
を演算処理により認識している。このため、全てのボー
ルの中心座標を用いて部品の位置を検出する場合と比較
して認識位置の精度が低いという問題がある。
In Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-288732, the centers of all the balls of a component are not detected, but the individual positions of electrode rows arranged on the outer periphery are detected, and the position and inclination of the component are calculated. It has recognized. For this reason, there is a problem that the accuracy of the recognition position is lower than in the case where the position of the component is detected using the center coordinates of all the balls.

【0011】また、特開平7−320062号公報で
は、部品位置を認識するに際し、最初にすべてのボール
を検出し、その後にそれらに対し種々の処理を施す手段
が用いられている。このため、最初に認識されたボール
の形状が異常であった場合には、この異常なボールにつ
いてボール配列上の位置を示すことが出来ないという問
題がある。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-320062, means for detecting all the balls first and then performing various processes on them is used for recognizing the component position. For this reason, when the shape of the initially recognized ball is abnormal, there is a problem that the position of the abnormal ball on the ball arrangement cannot be indicated.

【0012】従って、本発明の課題は、BGA部品など
の電子部品のボール形状物を高速かつ高精度に認識する
ことが可能な画像処理方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image processing method capable of recognizing a ball-shaped object of an electronic component such as a BGA component at high speed and with high accuracy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、部品の一面に縦横に配列された
ボール形状物の画像を取得して画像処理する画像処理方
法において、取得されたボール形状物の画像データから
各ボール形状物を通過する縦方向直線と横方向直線を取
得し、ボール形状物の配列情報から得られるボール形状
物の位置と前記縦方向直線と横方向直線が交わる交点を
含む領域にボール形状物の像を囲む検査エリアを設定
し、この設定された検査エリア内のボール形状物の画像
を処理する構成を採用した。
According to the present invention, there is provided an image processing method for obtaining and processing images of ball-shaped objects arranged on one side of a component vertically and horizontally. The vertical straight line and the horizontal straight line passing through each ball-shaped object are obtained from the image data of the ball-shaped object, and the position of the ball-shaped object obtained from the arrangement information of the ball-shaped object and the vertical straight line and the horizontal straight line are obtained. An inspection area surrounding the image of the ball-shaped object is set in a region including the intersections, and the image of the ball-shaped object in the set inspection area is processed.

【0014】この構成によれば、ボール状に見える異物
がボールの配列以外の位置に存在していても、その部分
には検査エリアは設定されることはないので、ノイズを
有効にカットでき、高精度の画像認識が可能になる。
According to this configuration, even if a ball-like foreign matter is present at a position other than the ball arrangement, the inspection area is not set at that portion, so that noise can be effectively cut, and Highly accurate image recognition becomes possible.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

【0016】図1には、本発明の画像認識方法がフロー
チャートの形式で図示されている。ステップS1で示す
第1工程では、BGA部品の正常時の形状等が画像処理
装置に教示される。搭載するBGA部品の正常時の形
状、大きさなどのBGA部品の情報のほか、BGA部品
の下地の所定位置に形成されたボールのボールピッチ、
ボールの形状、ボールの配列情報など全ての情報が画像
形成装置に教示される。これらの情報は、BGA部品を
正確に搭載するための基準となる情報である。
FIG. 1 shows the image recognition method of the present invention in the form of a flowchart. In the first step shown in step S1, the shape and the like of the BGA component in a normal state are taught to the image processing apparatus. In addition to BGA component information such as the normal shape and size of the BGA component to be mounted, the ball pitch of the ball formed at a predetermined position on the base of the BGA component,
All information such as ball shape and ball arrangement information is taught to the image forming apparatus. These pieces of information are reference information for accurately mounting the BGA component.

【0017】ステップS2の第2工程では、BGA部品
の画像データが取り込まれる。このための画像取り込み
装置の概略が図2に示されている。BGA部品1の下地
2には、ボール3がアレイ状に縦列および横列にそれぞ
れ所定間隔隔てて複数個固着されており、BGA部品1
は、吸着ノズル4により吸着されて、下方から照明光源
6により照明されてCCDカメラ(認識カメラ)5によ
り撮像され、画像認識される。
In the second step of step S2, image data of the BGA component is fetched. FIG. 2 schematically shows an image capturing device for this purpose. On the base 2 of the BGA component 1, a plurality of balls 3 are fixed in a row and a row at predetermined intervals in an array, respectively.
Is picked up by the suction nozzle 4, illuminated from below by the illumination light source 6, captured by the CCD camera (recognition camera) 5, and image-recognized.

【0018】すなわち、この第2工程では、BGA部品
1は部品装着装置の吸着ノズル4によって吸着されたあ
と、CCDカメラ5の撮像レンズの上方まで搬送され、
CCDカメラ5は、照明光源6により照明されたBGA
部品1の下地2ならびに下地に縦横に配列されたボール
3を撮像する。このとき、下地2に付着した塵や傷など
の像も高輝度の像として映し出されるので、撮像により
得られる像は、ボール3のみならず、BGA部品1に付
着した塵や傷などの像も含まれる。例えば、図3には撮
像したBGA部品1の画像が示されており、ボール3は
白丸のように縦横に配列された小粒状の像3aになって
いる。そして、図中右上部には、ボール3以外のボール
状に見える異物の像3bも撮像されている。この第2工
程で得られた画像は、一旦画像データとして、記憶され
る。
That is, in the second step, the BGA component 1 is sucked by the suction nozzle 4 of the component mounting device, and then conveyed to a position above the imaging lens of the CCD camera 5.
The CCD camera 5 has a BGA illuminated by the illumination light source 6.
The base 2 of the component 1 and the balls 3 arranged vertically and horizontally on the base are imaged. At this time, an image such as dust and scratches attached to the base 2 is also displayed as a high-brightness image. Therefore, the image obtained by imaging includes not only the ball 3 but also images such as dust and scratches attached to the BGA component 1. included. For example, FIG. 3 shows an image of the BGA component 1 taken, and the ball 3 is a small-grained image 3a arranged like a white circle vertically and horizontally. In the upper right portion of the figure, an image 3b of a foreign matter that looks like a ball other than the ball 3 is also captured. The image obtained in the second step is temporarily stored as image data.

【0019】続く、第3工程のステップS3では、外周
のボール列を通る直線が求められる。第2工程で取り込
まれた画像データにおいて、BGA部品に形成されたボ
ール画像のプロジェクションを取るため範囲7が設定さ
れる。この範囲は、図3に図示したように、BGA部品
の外形等を基準にし、BGA部品の像1a全体を囲む適
当な大きさに設定される。
In the subsequent step S3 of the third step, a straight line passing through the outer row of balls is obtained. In the image data captured in the second step, a range 7 is set for projecting a ball image formed on the BGA component. As shown in FIG. 3, this range is set to an appropriate size surrounding the entire image 1a of the BGA component based on the outer shape of the BGA component.

【0020】そして、図中に示すBGA部品の像1aの
下辺から上辺に向かって矢印で示した垂直方向にプロジ
ェクションを取る。このプロジェクションは、取り込ま
れたボール像3aの画像データの上記方向での総和に対
応し、ボールの像3aに応じて図示のようなプロジェク
ション波形10が得られる。続いて、プロジェクション
波形10が検出ライン11により上から下へ走査され
る。この走査で得られた検出幅Wが、第1工程で教示さ
れたボール配列とボールピッチから求めた外周ボール列
の距離に対応するようになったとき、両端のプロジェク
ション波形10aと10bが外周のボール列の像のプロ
ジェクションに対応するので、プロジェクション範囲7
の点aとfを求めることにより外周のボール列をほぼ通
過する直線12、13を求めることができる。
Then, the projection is performed in the vertical direction indicated by an arrow from the lower side to the upper side of the image 1a of the BGA part shown in the figure. This projection corresponds to the sum of the image data of the captured ball image 3a in the above direction, and a projection waveform 10 as shown in the figure is obtained according to the ball image 3a. Subsequently, the projection waveform 10 is scanned by the detection line 11 from top to bottom. When the detection width W obtained by this scanning comes to correspond to the distance of the outer peripheral ball row obtained from the ball arrangement and the ball pitch taught in the first step, the projection waveforms 10a and 10b at both ends are shifted to the outer peripheral. Since the projection corresponds to the projection of the image of the ball row, the projection range 7
By obtaining the points a and f, the straight lines 12 and 13 that pass almost through the outer row of balls can be obtained.

【0021】続いて、第4工程のステップS4で、全て
のボール列を通る直線を求める。まず、図4に示すよう
に、第3工程で求めた外周のボール列をほぼ通る直線1
2、13を基準にして、BGA部品の外周部を十分に囲
むエリア8a、8bを設定する。このように、エリアを
2つに分けて設定する理由は、BGA部品の撮影像に傾
きがあった場合により正確な認識を可能とするためであ
る。この各エリア8a、8bに対してそれぞれ同様に垂
直方向にプロジェクションを取り、プロジェクション波
形14、15を求める。続いて、上から各プロジェクシ
ョン波形を走査し、第1工程で教示されたボール3の配
列情報とボール3のピッチの情報に基づき、所定のしき
い値L、L’になったところでこのしきい値とプロジェ
クション波形14、15のピーク波が横切る点から上辺
の投影ボール位置a〜fと、下辺の投影ボール位置a’
〜f’をそれぞれ求めることができる。
Subsequently, in step S4 of the fourth step, straight lines passing through all the ball rows are obtained. First, as shown in FIG. 4, a straight line 1 substantially passing through the outer row of balls obtained in the third step
Areas 8a and 8b sufficiently surrounding the outer peripheral portion of the BGA component are set based on 2 and 13. The reason why the area is divided into two as described above is to enable more accurate recognition when the captured image of the BGA component is inclined. Similarly, projection is performed on each of the areas 8a and 8b in the vertical direction, and projection waveforms 14 and 15 are obtained. Subsequently, each projection waveform is scanned from above, and based on the arrangement information of the balls 3 and the information of the pitch of the balls 3 taught in the first step, when the predetermined threshold values L and L 'are reached, this threshold is reached. Values and the projected ball positions a to f on the upper side from the point where the peak waves of the projection waveforms 14 and 15 cross, and the projected ball positions a ′ on the lower side
To f ′ can be obtained respectively.

【0022】同様に、図5に示したように、エリア9a
と9bを設定することにより水平方向にそれぞれプロジ
ェクションを取ることにより左辺の投影ボール位置A〜
Fと右辺の投影ボール位置A’〜F’を求める。そし
て、図6に図示したように、各投影ボール位置を結ぶこ
とにより垂直方向のボール列をほぼ通過する直線M1〜
M6と、水平方向のボール列をほぼ通過する直線N1〜N
6を求める。この場合、直線M1〜M6は、x=ci*y+
diで、また直線N1〜N6は、y=aj*x+bjでそれ
ぞれ表すことができる(i,j=1〜6で、ci、di、a
j、bjは定数)。
Similarly, as shown in FIG.
And 9b are set so that the projections are taken in the horizontal direction, and the projected ball positions A to
F and the projected ball positions A ′ to F ′ on the right side are obtained. Then, as shown in FIG. 6, by connecting the positions of the projected balls, straight lines M1 to M1 substantially passing through the ball row in the vertical direction are connected.
M6 and straight lines N1 to N that almost pass through the horizontal row of balls
Ask for 6. In this case, the straight lines M1 to M6 are x = ci * y +
di, and the straight lines N1 to N6 can be represented by y = aj * x + bj (where i, j = 1 to 6, ci, di, a
j and bj are constants).

【0023】続いて、ステップS5の第5工程で、ボー
ル3を検査するエリア20を設定する。この検査エリア
20は、第4工程で求めた上下(垂直方向)ボール列を
通る直線と左右(水平方向)ボール列を通る直線の交点
と、第1工程で教示されたボール3の配列情報から定め
るボール3の位置との論理積を取って定める。すなわ
ち、各ボール3は、2つの直線の交点の位置にほぼ存在
することになるが、この交点には必ずしもボール3が存
在するわけではないので、上下ボール列と左右ボール列
の交点のみから判断してしまうとボール3が存在しない
交点にボール3が存在するものとして認識してしまうこ
とになる。そこで、第1工程で教示されたボール3の配
列情報を合わせて用いることにより、実際にボール3が
存在する位置にのみ検査エリア20を設定することがで
きる。このようにして、全てのボール3の像の位置につ
いて、そのボール像3aを囲う十分な大きさの検査エリ
ア20を設定することができる。この場合、異物等の像
3bには検査エリア20が設定されることはないので、
異物等を誤ってボール3と認識することはなく、認識時
間を短縮することができ、BGA部品の位置を高精度に
認識することができる。
Subsequently, in a fifth step of step S5, an area 20 for inspecting the ball 3 is set. The inspection area 20 is obtained from the intersection of the straight line passing through the vertical (vertical) ball row and the straight line passing through the left and right (horizontal) ball row obtained in the fourth step and the arrangement information of the balls 3 taught in the first step. The logical product with the position of the determined ball 3 is determined. That is, each ball 3 substantially exists at the position of the intersection of the two straight lines. However, since the ball 3 does not always exist at this intersection, judgment is made only from the intersection of the upper and lower ball rows and the left and right ball rows. Then, it is recognized that the ball 3 exists at the intersection where the ball 3 does not exist. Therefore, by using the arrangement information of the balls 3 taught in the first step together, the inspection area 20 can be set only at the position where the balls 3 actually exist. In this manner, a sufficiently large inspection area 20 surrounding the ball images 3a can be set for the positions of the images of all the balls 3. In this case, since the inspection area 20 is not set in the image 3b such as a foreign substance,
A foreign substance or the like is not erroneously recognized as the ball 3, the recognition time can be shortened, and the position of the BGA component can be recognized with high accuracy.

【0024】続く、第6工程のステップS6で、図7に
示すように、個々のボール像3aを囲む各検査エリア2
0に対してボール中心3cが求められる。このボール中
心は、第1工程で教示されたボール直径からボール面積
に対応する画素を求め、その画素の明るさが所定値以上
のものを求め、その所定値以上の明るさを有する画素の
2値重心座標を求めることにより算出できる。このボー
ル中心3cが決まると、図7に図示したように、この中
心3cを通る複数のサーチライン24を引くことにより
ボールの半径を求めることができ、ボール3の形状(変
形)をチェックすることができる。また、設定された検
査エリア20内に高輝度の像が撮像されていない場合
は、ボール3が欠落していると判断することもできる。
更に、ボール3の表面が酸化している場合には、撮像さ
れたボール3が、計算した明るさよりも暗く映し出され
るので、ボール3の表面の異常をも判断することができ
る。
In the subsequent step S6 of the sixth step, as shown in FIG. 7, each inspection area 2 surrounding each ball image 3a is
For 0, the ball center 3c is determined. The center of the ball is determined by obtaining a pixel corresponding to the ball area from the ball diameter taught in the first step, obtaining a pixel whose brightness is equal to or greater than a predetermined value, and determining a pixel having a brightness equal to or greater than the predetermined value. It can be calculated by calculating the value barycentric coordinates. When the ball center 3c is determined, as shown in FIG. 7, the radius of the ball can be obtained by drawing a plurality of search lines 24 passing through the center 3c, and the shape (deformation) of the ball 3 can be checked. Can be. When a high-luminance image is not captured in the set inspection area 20, it can be determined that the ball 3 is missing.
Furthermore, when the surface of the ball 3 is oxidized, the imaged ball 3 is projected darker than the calculated brightness, so that it is also possible to determine whether the surface of the ball 3 is abnormal.

【0025】続く、第7工程のステップS7では、吸着
部品の中心とその吸着姿勢の傾きが求められる。図8
は、水平方向の一つのボール列の中心を求める例を示す
もので、各丸印が第6工程で求めたボールの中心であ
り、1〜6の数字は配列の引数でボール列が6あること
を示している。水平方向に延びるボール列なので、Y座
標は図8(b)に示したように、一定であり、一方X座
標はボール列ごとにボール中心が大きな座標値になって
いる。ボール列の引数Mを独立変数とし、ボール中心の
x軸座標を従属変数として回帰直線26、X=aM+b
を求めることができる(a、bは定数)。ボール列の引
数の中心は(1+6)/2=3.5となるので、このボ
ール列の中心27のX座標Xcは、Xc=a×3.5+
bとなる。同様に、そのY座標は、Yc=a’×3.5
+b’となる(水平方向のボール列の場合には、a’=
0)。
In the following step S7 of the seventh step, the center of the suction component and the inclination of the suction attitude are obtained. FIG.
Shows an example of calculating the center of one horizontal row of balls, where each circle is the center of the ball obtained in the sixth step, the numbers 1 to 6 are arguments of the array, and there are six ball rows. It is shown that. Since the row of balls extends in the horizontal direction, the Y coordinate is constant, as shown in FIG. 8B, while the X coordinate has a large coordinate value at the center of the ball for each ball row. The regression line 26, X = aM + b, with the argument M of the ball train as an independent variable and the x-axis coordinate of the ball center as a dependent variable
(A and b are constants). Since the center of the argument of the ball array is (1 + 6) /2=3.5, the X coordinate Xc of the center 27 of the ball array is Xc = a × 3.5 +
b. Similarly, the Y coordinate is Yc = a ′ × 3.5
+ B '(for a horizontal row of balls, a' =
0).

【0026】同様に、垂直方向に延びるボール列の中心
座標も同様に求め、水平および垂直方向の各ボール列の
中心をそれぞれ「+」印でプロットすると、図9に図示
したようになる。この「+」印の点を結ぶことにより、
垂直方向の各ボール列の中心を通過する回帰直線28、
Y=A*X+Bと、水平方向の各ボール列の中心を通過
する回帰直線29、X=C*Y+Dを求めることがで
き、両直線28、29の交点を、 Ximg=(BC+D)/(1−AC)、 Yimg=(AD+B)/(1−AC) の式にしたがって求めることにより部品の中心を求める
ことができる。このようにして求めた部品中心が図9で
「X」印で図示されている。また、部品の吸着傾きは、
両回帰直線28、29の傾きの平均値をとることによ
り、
Similarly, the center coordinates of the ball rows extending in the vertical direction are similarly obtained, and the centers of the ball rows in the horizontal and vertical directions are plotted with “+” signs, respectively, as shown in FIG. By connecting the points of this "+" mark,
A regression line 28 passing through the center of each vertical row of balls,
Y = A * X + B, and a regression line 29 passing through the center of each ball row in the horizontal direction, X = C * Y + D, can be obtained, and the intersection of the two lines 28, 29 is expressed as Ximg = (BC + D) / (1 −AC), Yimg = (AD + B) / (1−AC), so that the center of the component can be obtained. The component center obtained in this way is shown by an “X” mark in FIG. The suction inclination of the component is
By taking the average of the slopes of the two regression lines 28 and 29,

【0027】[0027]

【数1】 (Equation 1)

【0028】として求めることができる。Can be obtained as

【0029】なお、第7工程では、各ボール中心位置を
2値重心座標から求めたが、公知のように2次モーメン
トを求めることによっても求めることもできることはも
ちろんである。
In the seventh step, the center position of each ball is obtained from the coordinates of the binary centroid, but it is needless to say that it can be obtained by obtaining the second moment as is well known.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、BGA部品の一面に縦横に配列されたボー
ルの画像を取得して画像処理する画像処理方法におい
て、取得されたボールの画像データから各ボールを通過
する縦方向直線と横方向直線を取得し、ボールの配列情
報から得られるボールの位置と前記縦方向直線と横方向
直線が交わる交点を含む領域にボールの像を囲む検査エ
リアを設定し、この設定された検査エリア内のボールの
画像を処理するようにしているので、ボール状に見える
異物がボールの配列以外の位置に存在していても、その
部分には検査エリアは設定されることはないので、ノイ
ズを有効にカットでき、高精度の画像認識が可能にな
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in an image processing method for acquiring and processing images of balls arranged on one surface of a BGA component vertically and horizontally, an image of the acquired balls is obtained. Inspection of obtaining a vertical straight line and a horizontal straight line passing through each ball from the data, and enclosing the ball image in an area including an intersection of the ball position obtained from the ball arrangement information and the vertical straight line and the horizontal straight line. Since the area is set and the image of the ball in the set inspection area is processed, even if a ball-like foreign matter exists at a position other than the ball arrangement, the inspection area is included in that part. Is not set, so that noise can be effectively cut and high-precision image recognition becomes possible.

【0031】また、ボール列の回帰直線からボール列中
心を求め、そして、ボール列中心の2つの回帰直線の交
点およびその傾きからBGA部品の中心と傾きを求めて
いるので、非対称なボール配列であっても、BGA部品
の中心と傾きを求めることができる。
Further, since the center of the ball array is obtained from the regression line of the ball array, and the center and the inclination of the BGA component are obtained from the intersection and the inclination of the two regression lines at the center of the ball array, an asymmetrical ball arrangement is used. Even if there is, the center and inclination of the BGA component can be obtained.

【0032】また、全てのボール中心を使ってBGA部
品の中心と傾きを求めているので、外周のボール中心の
みを使用して求める場合と比較して、認識結果の精度が
向上する。
Further, since the center and the inclination of the BGA component are obtained using all the ball centers, the accuracy of the recognition result is improved as compared with the case where the center and the inclination are obtained using only the outer ball centers.

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

【図1】本発明にかかる画像処理方法の流れを示すフロ
−チャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of an image processing method according to the present invention.

【図2】画像取り込み装置の概略構成を示す側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the image capturing device.

【図3】外周のボール列を通る直線の取得方法を示した
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of acquiring a straight line passing through an outer row of balls.

【図4】垂直方向の各ボールを通る直線の取得方法を示
した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of acquiring a straight line passing through each ball in a vertical direction.

【図5】垂直ならびに水平方向の各ボールを通る直線の
取得方法を示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method for acquiring a straight line passing through each ball in the vertical and horizontal directions.

【図6】ボールの検査エリアの設定方法を示した説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of setting a ball inspection area.

【図7】ボールの中心計算方法を示した説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method of calculating the center of a ball.

【図8】ボール列の中心の求め方を示した説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing how to determine the center of a ball row.

【図9】BGA部品の中心と傾きの計算方法を示した説
明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of calculating the center and inclination of a BGA component.

【図10】従来のQFPの認識方法を示した説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a conventional QFP recognition method.

【図11】従来のBGA部品の認識にQFPの認識方法
を用いた場合の状態を示した説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state in which a conventional BFP component recognition method uses a QFP recognition method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 BGA部品 3 ボール 4 吸着ノズル 5 CCDカメラ 6 照明光源 1 BGA parts 3 Ball 4 Suction nozzle 5 CCD camera 6 Illumination light source

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部品の一面に縦横に配列されたボール形
状物の画像を取得して画像処理する画像処理方法におい
て、 取得されたボール形状物の画像データから各ボール形状
物を通過する縦方向直線と横方向直線を取得し、 ボール形状物の配列情報から得られるボール形状物の位
置と前記縦方向直線と横方向直線が交わる交点を含む領
域にボール形状物の像を囲む検査エリアを設定し、 この設定された検査エリア内のボール形状物の画像を処
理することを特徴とする画像処理方法。
1. An image processing method for acquiring and processing an image of a ball-shaped object arranged vertically and horizontally on one surface of a component, wherein a vertical direction passing through each ball-shaped object from the acquired image data of the ball-shaped object A straight line and a horizontal straight line are acquired, and an inspection area surrounding the image of the ball-shaped object is set in an area including an intersection of the position of the ball-shaped object obtained from the arrangement information of the ball-shaped object and the vertical straight line and the horizontal straight line. And an image processing method for processing an image of the ball-shaped object in the set inspection area.
【請求項2】 前記検査エリア内のボール形状物の画像
を処理して各ボール形状物の中心位置を求める、もしく
は、ボールの形状を判断することを特徴とする請求項1
に記載の画像処理方法。
2. The method according to claim 1, wherein an image of the ball-shaped object in the inspection area is processed to determine a center position of each ball-shaped object, or the shape of the ball is determined.
The image processing method according to 1.
【請求項3】 縦あるいは横方向に配列された各ボール
形状物の中心を通る回帰直線を求めることによりその直
線上のボール配列の中心を求めることを特徴とする請求
項1または2に記載の画像処理方法。
3. The method according to claim 1, wherein a regression line passing through the center of each ball-shaped object arranged in the vertical or horizontal direction is obtained to obtain the center of the ball array on the straight line. Image processing method.
【請求項4】 前記縦および横方向の直線上のボール配
列の中心を通る回帰直線の交点から部品の画像の中心
を、またその回帰直線の傾きから部品の画像の傾きを求
めることを特徴とする請求項3に記載の画像処理方法。
4. The method according to claim 1, wherein the center of the component image is obtained from the intersection of the regression lines passing through the centers of the ball arrays on the vertical and horizontal lines, and the inclination of the component image is obtained from the inclination of the regression line. The image processing method according to claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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