JP2008058277A - Inspection device and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板上に塗布されたクリームはんだの状態を検査する検査装置および検査方法に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting the state of cream solder applied on a substrate.
従来より、電子部品が実装された基板の品質の安定化を図るため、はんだの状態を検査する検査装置が開発されている。 Conventionally, in order to stabilize the quality of a board on which electronic components are mounted, an inspection apparatus for inspecting the state of solder has been developed.
例えば、特許文献１には、半導体装置が搭載された基板において、半導体装置と基板との間に形成されたはんだを検査する方法が開示されている。この方法では、基板に対して赤外領域の波長を含む光を照射し、ポリイミド基板を透過してはんだ表面で反射する赤外領域の波長の反射光をカメラで検出し、この画像信号データをＡＤ変換して濃淡画像信号を取得し、所定の領域内の予め設定した濃度値より大きい画素からなる面積を計測することによりはんだの状態を検出する。 For example, Patent Document 1 discloses a method for inspecting a solder formed between a semiconductor device and a substrate on a substrate on which the semiconductor device is mounted. In this method, the substrate is irradiated with light having a wavelength in the infrared region, the reflected light having the wavelength in the infrared region that is transmitted through the polyimide substrate and reflected by the solder surface is detected by the camera, and the image signal data is obtained. A gray level image signal is obtained by AD conversion, and the state of solder is detected by measuring an area composed of pixels larger than a preset density value in a predetermined region.
赤外光を、接合後すなわちリフロー後のポリアミド基板に照射する従来の方法を、基板上に塗布されたクリームはんだの状態を検査する検査装置、検査方法に応用することが考えられる。すなわち、クリームはんだが塗布された基板上方から赤外光を照射し、反射光に基づいてクリームはんだの塗布状態を検査することが考えられる。このとき、赤外光はクリームはんだ中の表層のはんだ粒子表面で反射するものの、一部はフラックスを透過し基板表面に形成される電極表面でも反射するので、この電極表面からの反射光を検出することで、クリームはんだの内部の状態を検査することが考えられる。 It is conceivable to apply a conventional method of irradiating a polyamide substrate after bonding, that is, after reflowing, to an inspection apparatus and inspection method for inspecting the state of cream solder applied on the substrate. That is, it is conceivable to irradiate infrared light from above the substrate on which the cream solder is applied and inspect the application state of the cream solder based on the reflected light. At this time, although infrared light is reflected on the surface of the solder particles on the surface of the cream solder, a part of the light passes through the flux and is also reflected on the electrode surface formed on the substrate surface, so the reflected light from this electrode surface is detected. By doing so, it is conceivable to inspect the internal state of the cream solder.
しかしながら、反射光には電極表面からの反射光のみならず、クリームはんだ表層のはんだ粒子表面で反射する反射成分も含まれるため、はんだ内部の状態を正確に検出することができない。 However, since the reflected light includes not only the reflected light from the electrode surface but also a reflective component reflected by the solder particle surface of the cream solder surface layer, the state inside the solder cannot be detected accurately.
そこで、本願発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、クリームはんだ内部の状態をより正確に検出することができる検査装置および検査方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an inspection device and an inspection method capable of more accurately detecting the state inside the cream solder.
上述したような課題を解決するために、本発明に係る検査装置は、クリームはんだが表面の所定領域に塗布された基板に対して所定の強度の赤外光を照射する照明手段と、クリームはんだの表面からの反射成分が除去されて基板から反射された赤外光の強度分布を表す画像を取得する画像取得手段と、画像に基づいて、基板から離間した面に沿ったクリームはんだの断面形状を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an inspection apparatus according to the present invention includes an illumination unit that irradiates infrared light having a predetermined intensity onto a substrate on which cream solder is applied to a predetermined region of the surface, and cream solder. Image acquisition means for acquiring an image representing the intensity distribution of infrared light reflected from the substrate after removing the reflection component from the surface of the substrate, and the cross-sectional shape of the cream solder along the surface spaced from the substrate based on the image And detecting means for detecting.
上記検査装置において、画像取得手段は、赤外光が照射された基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像からクリームはんだの表面からの反射成分を除去手段とを備えるようにしてもよい。また、画像取得手段は、赤外光が照射された基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像に対して基板からの反射成分の割合を乗ずる演算処理手段とを備えるようにしてもよい。
ここで、撮像手段により撮像された画像と、照明手段により照射された赤外光の光強度とに基づいて、クリームはんだ表面からの反射成分または反射成分の割合を算出する算出手段をさらに備えるようにしてもよい。
In the inspection apparatus, the image acquisition unit includes an imaging unit that images the substrate irradiated with infrared light, and a unit that removes a reflection component from the surface of the cream solder from the image captured by the imaging unit. May be. The image acquisition means includes imaging means for imaging the substrate irradiated with infrared light, and arithmetic processing means for multiplying an image captured by the imaging means by a ratio of a reflection component from the substrate. May be.
Here, the image processing apparatus further includes a calculation unit that calculates a reflection component from the cream solder surface or a ratio of the reflection component based on the image captured by the imaging unit and the light intensity of the infrared light irradiated by the illumination unit. It may be.
また、上記検査装置において、画像取得手段は、赤外光が照射された基板を撮像する撮像手段と、この基板との間に配設され、クリームはんだ表面からの反射成分を透過させないフィルタとを備えるようにしてもよい。 Further, in the inspection apparatus, the image acquisition means includes an imaging means for imaging a substrate irradiated with infrared light, and a filter that is disposed between the substrate and does not transmit a reflection component from the cream solder surface. You may make it prepare.
また、上記検査装置において、照明手段は、基板の表面に対して斜めに赤外線を照射するように配設され、画像取得手段は、基板表面の撮像領域を挟んで照明手段と反対側に配設され、基板表面に対して斜めに撮像領域を撮像する撮像手段を備えるようにしてもよい。 In the inspection apparatus, the illumination unit is disposed so as to irradiate infrared rays obliquely to the surface of the substrate, and the image acquisition unit is disposed on the opposite side of the illumination unit across the imaging region of the substrate surface. In addition, an imaging unit that images the imaging region obliquely with respect to the substrate surface may be provided.
また、上記検査装置において、検出手段により検出されたクリームはんだの断面形状に基づいて、クリームはんだの状態を判定する判定手段をさらに備えるようにしてもよい。 The inspection apparatus may further include a determination unit that determines the state of the cream solder based on the cross-sectional shape of the cream solder detected by the detection unit.
また、本発明に係る検査方法は、クリームはんだが塗布された検査対象基板に対して所定の強度の赤外光を照射する照明ステップと、クリームはんだの表面からの反射成分が除去されて検査対象基板から反射された赤外光の強度分布を表す画像を取得する画像取得ステップと、画像に基づいて、検査対象基板から離間した面に沿ったクリームはんだの断面形状を検出する検出ステップとを有することを特徴とする。 Further, the inspection method according to the present invention includes an illumination step of irradiating an inspection target substrate coated with cream solder with infrared light having a predetermined intensity, and a reflection component from the surface of the cream solder is removed to be inspected. An image acquisition step of acquiring an image representing an intensity distribution of infrared light reflected from the substrate; and a detection step of detecting a cross-sectional shape of the cream solder along a surface separated from the inspection target substrate based on the image. It is characterized by that.
上記検査方法において、クリームはんだが表面に塗布された赤外光を透過する透過基板に所定の強度の赤外光を照射する検査準備照明ステップと、この検査準備照明ステップにより所定の強度の赤外光が照射された透過基板を撮像する検査準備撮像ステップと、照明ステップにより所定の強度の赤外光が照射された検査対象基板を撮像する撮像ステップとをさらに有し、画像取得ステップは、撮像ステップにより撮像された画像の各画素の光強度から検査準備撮像ステップにより撮像された画像の画素に対応する画素の光強度の差分をとった画像を生成し、検出ステップは、画像取得ステップにより生成された画像に基づいて、基板から離間した面に沿ったクリームはんだの断面形状を検出するようにしてもよい。 In the inspection method described above, an inspection preparation illumination step of irradiating infrared light of a predetermined intensity onto a transmission substrate that transmits infrared light coated with cream solder, and an infrared of a predetermined intensity by the inspection preparation illumination step. The inspection preparation imaging step of imaging the transmission substrate irradiated with light, and the imaging step of imaging the inspection target substrate irradiated with infrared light of a predetermined intensity by the illumination step, the image acquisition step is imaging An image obtained by taking the difference in the light intensity of the pixel corresponding to the pixel of the image captured by the inspection preparation imaging step from the light intensity of each pixel of the image captured by the step is generated, and the detection step is generated by the image acquisition step Based on the obtained image, the cross-sectional shape of the cream solder along the surface separated from the substrate may be detected.
本発明によれば、クリームはんだが塗布された基板に対して赤外光を照射し、赤外光が照射された基板を撮像し、基板からの反射光の強度分布を表しクリームはんだ表面からの反射成分が除去された画像に基づいて基板から離間した面に沿ったクリームはんだの断面形状を検出することにより、クリームはんだの内部の状態をより正確に検出することができる。 According to the present invention, a substrate coated with cream solder is irradiated with infrared light, the substrate irradiated with infrared light is imaged, and the intensity distribution of reflected light from the substrate is expressed from the surface of the cream solder. By detecting the cross-sectional shape of the cream solder along the surface separated from the substrate based on the image from which the reflection component has been removed, the internal state of the cream solder can be detected more accurately.
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明に係る第１の実施の形態について詳細に説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［検査装置の構成］
本実施の形態に係る検査装置１は、図１，図２に示すように、全体として略直方体形状の形状のカバー１０により被覆されており、このカバー１０の内部には内部が空洞の略直方体形状に形成された基台１１を有する。このような検査装置１は、図１〜図３に示すように、基板搬送部２と、テーブル搬送部３と、撮像装置搬送部４と、照明装置５と、撮像装置６と、表示装置７と、入力装置８と、制御装置９とを備える。
[Configuration of inspection equipment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the inspection apparatus 1 according to the present embodiment is covered with a cover 10 having a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole, and the inside of the cover 10 is a substantially rectangular parallelepiped having a hollow inside. It has the base 11 formed in the shape. As shown in FIGS. 1 to 3, such an inspection apparatus 1 includes a substrate transport unit 2, a table transport unit 3, an imaging device transport unit 4, an illumination device 5, an imaging device 6, and a display device 7. And an input device 8 and a control device 9.
基板搬送部２は、図２に示すように、基台１１上に設けられ、検査対象としてのプリント基板Ｐ（以下、基板Ｐという）を搬送するものであり、それぞれ一対のベルトコンベアを備えたＸ軸方向に並ぶ３つの構成部分からなる。具体的には、検査装置１の基板搬送方向両側の各所定範囲に、ベルトコンベア２０Ａ，２１Ａおよび同２０Ｃ，２１Ｃを備えた搬入・搬出部２Ａ，２Ｃを有し、これらの間に、後述するテーブル３０上にベルトコンベア２０Ｂ，２１Ｂを備えた可動部２Ｂを有する。なお、本実施の形態では、基板Ｐの搬送方向（図２で左右方向）をＸ軸、水平面上でＸ軸と直交する方向（図２で上下方向）をＹ軸方向という。 As shown in FIG. 2, the substrate transport unit 2 is provided on the base 11 and transports a printed circuit board P (hereinafter referred to as a “substrate P”) as an inspection target, and includes a pair of belt conveyors. It consists of three components arranged in the X-axis direction. Specifically, in each predetermined range on both sides of the substrate conveying direction of the inspection apparatus 1, there are loading / unloading sections 2A, 2C provided with belt conveyors 20A, 21A and 20C, 21C, which will be described later. On the table 30, it has the movable part 2B provided with the belt conveyors 20B and 21B. In the present embodiment, the transport direction (left and right direction in FIG. 2) of the substrate P is referred to as the X axis, and the direction orthogonal to the X axis on the horizontal plane (up and down direction in FIG. 2) is referred to as the Y axis direction.
搬入・搬出部２Ａ，２Ｃは、前側のコンベア２０Ａ，２０Ｃが基台１１上に固定的に設けられる一方、後側のコンベア２１Ａ，２１ＣがＹ軸方向に移動可能とされ、モータ（図示せず）で駆動されて後側のコンベア２１Ａ，２１Ｃが移動することにより、基板Ｐのサイズに応じたコンベア間隔の調整が可能となっている。 In the carry-in / carry-out sections 2A and 2C, the front conveyors 20A and 20C are fixedly provided on the base 11, while the rear conveyors 21A and 21C are movable in the Y-axis direction, and a motor (not shown) ), The conveyors 21A and 21C on the rear side move, so that the conveyor interval according to the size of the substrate P can be adjusted.
可動部２Ｂは、Ｙ軸方向に移動可能なテーブル３０上に一対のコンベア２０Ｂ，２１Ｂが設けられ、そのうちの前側のコンベア２０Ｂはテーブル３０に対して固定され、後側のコンベア２１Ｂはテーブル３０に対しＹ軸方向に移動可能に支持されている。モータ（図示せず）で駆動されて後側のコンベア２１Ｂが移動することにより、コンベア２０Ｂ，２１Ｂの間隔が変化して、基板Ｐのサイズ変更に対応し得るようになっている。 The movable portion 2B is provided with a pair of conveyors 20B and 21B on a table 30 movable in the Y-axis direction, of which the front conveyor 20B is fixed to the table 30 and the rear conveyor 21B is attached to the table 30. On the other hand, it is supported so as to be movable in the Y-axis direction. When the rear conveyor 21B is driven by a motor (not shown), the distance between the conveyors 20B and 21B is changed, so that the size change of the substrate P can be accommodated.
上記各コンベア２０Ａ，２１Ａ，２０Ｂ，２１Ｂ，２０Ｃ，２１Ｃには、搬送ベルト（図示せず）がプーリに掛け渡された状態で装着されており、可動部２Ｂのコンベア２０Ｂ，２１Ｂが他のコンベア２０Ａ，２１Ａ，２０Ｃ，２１Ｃと対応する位置にあるとき（テーブル３０が可動範囲の前端位置にあるとき）に、各搬送ベルトが互いに連動して、テーブル３０に設けられたモータ２２によって駆動されることにより、基板Ｐの搬送が行われるようになっている。 Each of the conveyors 20A, 21A, 20B, 21B, 20C, and 21C is mounted with a conveyor belt (not shown) stretched around a pulley, and the conveyors 20B and 21B of the movable portion 2B are other conveyors. When located at positions corresponding to 20A, 21A, 20C, and 21C (when the table 30 is at the front end position of the movable range), the respective conveyor belts are driven by a motor 22 provided on the table 30 in conjunction with each other. As a result, the substrate P is transported.
このような構成を採ることにより、基板Ｐは、基板搬送部２のコンベアに沿って装置右側から検査装置本体１に搬入され、基台１１の略中央に設けられた検査作業領域において検査処理に供された後、装置左側から次工程に搬出される（同図中の白抜き矢印方向）。 By adopting such a configuration, the substrate P is carried into the inspection apparatus main body 1 from the right side of the apparatus along the conveyor of the substrate transport unit 2 and is subjected to inspection processing in the inspection work area provided in the approximate center of the base 11. After being provided, it is carried out from the left side of the apparatus to the next process (in the direction of the white arrow in the figure).
テーブル搬送部３は、図２に示すように、平面視略矩形のテーブル３０と、基台１１上においてＹ軸方向に沿って固定された一対のガイドレール３１と、基台１１上においてＹ軸方向に沿って設けられた回転可能に支持されたボールねじ軸３２と、このボールねじ軸３２の一端が接続されたモータ３３とを備える。ここで、テーブル３０は、ガイドレール３１に沿って移動可能とされるとともに、ボールねじ軸３２に螺合するナット部（図示せず）を有する。したがって、テーブル搬送部３は、上記ボールねじ軸３２をモータ３３によって回転駆動させることにより、テーブル３０をガイドレール３１に沿ってＹ軸方向に移動させる。 As shown in FIG. 2, the table transport unit 3 includes a table 30 having a substantially rectangular shape in plan view, a pair of guide rails 31 fixed on the base 11 along the Y-axis direction, and a Y-axis on the base 11. A ball screw shaft 32 rotatably provided along the direction and a motor 33 to which one end of the ball screw shaft 32 is connected are provided. Here, the table 30 is movable along the guide rail 31 and has a nut portion (not shown) that engages with the ball screw shaft 32. Accordingly, the table transport unit 3 moves the table 30 along the guide rail 31 in the Y-axis direction by rotating the ball screw shaft 32 by the motor 33.
撮像装置搬送部４は、図２に示すように、基台１１の台面において基台１１の前後方向（図２における上下方向）における中央部に対してやや後寄り位置に立設された門型の支持台４１を備える。この支持台４１は、左右方向の両端部からそれぞれ起立する脚柱部（図示せず）と、この脚柱部の上端部同士を橋渡す梁部４２とからなっている。支持台４１の梁部４２には、基板Ｐを撮像するための照明装置５と撮像装置６を有する撮像ユニット４３と、この撮像ユニット４３を支持台４１に沿って移動するための駆動装置４４とが設けられている。この駆動装置４４は、支持台４１の梁部４２上に設置されたモータ４５と、このモータ４５の出力軸に連結されかつ左右方向に延びるボールねじ軸４６と、このボールねじ軸４６と平行に梁部４２上に設置された一対のガイドレール４７とを有する。ここで、撮像ユニット４３は、上記ボールねじ軸４６に螺合装着された支持フレーム４８に支持されている。したがって、撮像装置搬送部４は、上記モータ４５を駆動することにより、撮像装置６を支持フレーム４８と一体的に上記ガイドレール４７に沿ってＸ軸方向に移動させる。 As shown in FIG. 2, the imaging device transport unit 4 is a gate type that is erected on a base surface of the base 11 at a slightly rearward position with respect to the central portion in the front-rear direction (vertical direction in FIG. 2) of the base 11. The support base 41 is provided. The support base 41 is composed of leg columns (not shown) that stand up from both ends in the left-right direction, and a beam 42 that bridges the upper ends of the leg columns. An imaging unit 43 having an illumination device 5 and an imaging device 6 for imaging the substrate P, and a driving device 44 for moving the imaging unit 43 along the support table 41 are provided on the beam portion 42 of the support table 41. Is provided. The drive device 44 includes a motor 45 installed on the beam portion 42 of the support base 41, a ball screw shaft 46 connected to the output shaft of the motor 45 and extending in the left-right direction, and in parallel with the ball screw shaft 46. And a pair of guide rails 47 installed on the beam portion 42. Here, the imaging unit 43 is supported by a support frame 48 that is screwed onto the ball screw shaft 46. Therefore, the image pickup device transport section 4 drives the motor 45 to move the image pickup device 6 integrally with the support frame 48 in the X-axis direction along the guide rail 47.
照明装置５は、赤外線ＬＥＤ(Light Emitting Diode)など赤外光を出力する照明装置から構成され、制御装置９から供給される電圧（以下、「供給電圧」と呼ぶ。）により駆動する。このような照明装置５は、例えば図４に示すように、撮像ユニット４３として撮像装置６とともに基板Ｐ上方に配設され、撮像装置搬送部４により移動可能な状態とされる。ここで、照明装置５を構成する赤外線ＬＥＤ５ａは、基板Ｐの上方において、光軸が基板Ｐの主表面に垂直な軸に対して１０度±６度を有するように設置される。図４のように、一対の赤外線ＬＥＤ５ａが設けられている場合には、それぞれは上記垂直な軸に対して線対称に設けるようにしてもよい。このような照明装置５からは、８７５±３０ｎｍの波長の赤外光を出力可能となっている。なお、図４に示すように、照明装置５は、赤外線ＬＥＤ５ａのみならず、可視光を照射する可視光ＬＥＤ５ｂを設けるようにしてもよい。 The illumination device 5 is composed of an illumination device that outputs infrared light, such as an infrared LED (Light Emitting Diode), and is driven by a voltage supplied from the control device 9 (hereinafter referred to as “supply voltage”). For example, as shown in FIG. 4, such an illuminating device 5 is disposed above the substrate P as the imaging unit 43 together with the imaging device 6, and is movable by the imaging device transport unit 4. Here, the infrared LED 5a constituting the illumination device 5 is installed above the substrate P so that the optical axis has 10 ° ± 6 ° with respect to an axis perpendicular to the main surface of the substrate P. As shown in FIG. 4, when a pair of infrared LEDs 5 a are provided, each may be provided symmetrically with respect to the vertical axis. Such an illuminating device 5 can output infrared light having a wavelength of 875 ± 30 nm. In addition, as shown in FIG. 4, you may make it the illuminating device 5 provide not only the infrared LED 5a but visible light LED5b which irradiates visible light.
撮像装置６は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラなどから構成され、赤外領域の波長感度を有する。撮像装置６は、制御装置９の指示に基づいて撮像を行う。このような撮像装置６は、例えば図４に示すように、撮像ユニット４３として照明装置５とともに基板Ｐ上方に配設され、撮像装置搬送部４により移動可能な状態とされる。 The imaging device 6 is composed of a CCD (Charge Coupled Device) camera or the like, and has wavelength sensitivity in the infrared region. The imaging device 6 performs imaging based on an instruction from the control device 9. For example, as shown in FIG. 4, such an imaging device 6 is disposed above the substrate P as the imaging unit 43 together with the illumination device 5 and is movable by the imaging device transport unit 4.
表示装置７は、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の公知の表示装置やシグナルタワーなどから構成される。このような表示装置７は、制御装置９の指示に基づいて各種情報を表示する。本実施の形態では、図１に示すように、カバー１０の側面に設けられたディスプレイ７ａと、カバー１０上面から上方に突出したシグナルタワー７ｂとから構成される。 The display device 7 includes a known display device such as CRT (Cathode Ray Tube), LCD (Liquid Crystal Display), or FED (Field Emission Display), a signal tower, and the like. Such a display device 7 displays various information based on instructions from the control device 9. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a display 7 a provided on the side surface of the cover 10 and a signal tower 7 b protruding upward from the upper surface of the cover 10 are configured.
入力装置８は、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する装置から構成される。入力装置８により検出された情報は、制御装置９に入力される。本実施の形態では、図１に示すように、ディスプレイ７ａの近傍に設けられたキーボード８ａと、マウス８ｂとから構成される。 The input device 8 includes a device that detects input of information from the outside, such as a keyboard, a mouse, a pointing device, a button, and a touch panel. Information detected by the input device 8 is input to the control device 9. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a keyboard 8a provided in the vicinity of the display 7a and a mouse 8b are configured.
制御装置９は、検査装置１の全体の動作を制御するための装置であり、図３に示すように、駆動制御部９１、照明制御部９２、画像処理部９３、Ｉ／Ｆ部９４、主制御部９５および記憶部９６を備える。 The control device 9 is a device for controlling the overall operation of the inspection apparatus 1, and as shown in FIG. 3, a drive control unit 91, an illumination control unit 92, an image processing unit 93, an I / F unit 94, a main unit, and the like. A control unit 95 and a storage unit 96 are provided.
駆動制御部９１は、主制御部９５の指示に基づいて、基板搬送部２のモータ（図示せず）およびモータ２２、テーブル搬送部３のモータ３３、撮像装置搬送部４のモータ４５を駆動させるための駆動信号を生成して出力する機能部である。これにより、基板Ｐ、テーブル３０または撮像ユニット４３の移動が実現される。 The drive control unit 91 drives the motor (not shown) and the motor 22 of the substrate transport unit 2, the motor 33 of the table transport unit 3, and the motor 45 of the imaging device transport unit 4 based on an instruction from the main control unit 95. It is a functional part which produces | generates and outputs the drive signal for this. Thereby, the movement of the board | substrate P, the table 30, or the imaging unit 43 is implement | achieved.
照明制御部９２は、主制御部９５の指示に基づいて、照明装置５から照射させる赤外光の光強度に対応する供給電圧を設定し、照明装置５に出力する機能部である。これにより、照明装置５からは、所定の強度の赤外光が出力される。 The illumination control unit 92 is a functional unit that sets a supply voltage corresponding to the light intensity of infrared light emitted from the illumination device 5 based on an instruction from the main control unit 95 and outputs the set voltage to the illumination device 5. Thereby, the illumination device 5 outputs infrared light having a predetermined intensity.
画像処理部９３は、主制御部９５の指示に基づいて、撮像装置６に撮像の指示を出し、この指示に基づいて撮像装置６により撮像された取込画像に対してＡ／Ｄ変換等の画像処理を行い画像データを出力する機能部である。これにより、例えば図５に示すような画素毎の反射光の光強度が濃淡で表された画像データが生成される。 The image processing unit 93 issues an imaging instruction to the imaging device 6 based on an instruction from the main control unit 95, and performs A / D conversion or the like on the captured image captured by the imaging device 6 based on the instruction. A functional unit that performs image processing and outputs image data. Thereby, for example, image data in which the light intensity of the reflected light for each pixel is expressed in shades as shown in FIG. 5 is generated.
Ｉ／Ｆ部９４は、主制御部９５の指示に基づいて、各種情報を表示装置７に表示させる。さらに、入力装置８により検出された各種情報を主制御部９５に送出する。また、基板にクリームはんだを印刷する印刷機１０１や検査装置１により検査が行われた基板に電子部品を実装する実装機１０２と各種情報の送受信を行う。 The I / F unit 94 causes the display device 7 to display various types of information based on instructions from the main control unit 95. Further, various information detected by the input device 8 is sent to the main control unit 95. In addition, various types of information are transmitted to and received from the printing machine 101 that prints cream solder on the board and the mounting machine 102 that mounts electronic components on the board that has been inspected by the inspection apparatus 1.
主制御部９５は、例えば、ユーザやホストコンピュータ等の外部からの指示に基づいて、照明制御部９２、画像処理部９３、駆動制御部９１およびＩ／Ｆ部９４に対して指示を出すことにより、基板に印刷されたクリームはんだの状態を検査する検査動作を実現する機能部である。このような主制御部９５は、クリームはんだが塗布された基板を撮像させる撮像部９５ａと、その画像データからクリームはんだ表面からの赤外光の反射成分を検出する検出部９５ｂと、画像データから反射成分を除去する除去部９５ｃと、除去部９５ｃにより反射成分が除去された画像データからクリームはんだの断面形状を検出してその断面積を算出する面積算出部９５ｄと、算出されたクリームはんだの断面積からそのクリームはんだの良否を判定する判定部９５ｅとを備える。 For example, the main control unit 95 issues an instruction to the illumination control unit 92, the image processing unit 93, the drive control unit 91, and the I / F unit 94 based on an instruction from the outside such as a user or a host computer. This is a functional unit that realizes an inspection operation for inspecting the state of cream solder printed on the substrate. Such a main control unit 95 includes an image pickup unit 95a for picking up an image of a substrate coated with cream solder, a detection unit 95b for detecting a reflection component of infrared light from the cream solder surface from the image data, and image data. A removal unit 95c for removing the reflection component, an area calculation unit 95d for detecting the sectional shape of the cream solder from the image data from which the reflection component has been removed by the removal unit 95c, and calculating the sectional area thereof, And a determination unit 95e for determining the quality of the cream solder from the cross-sectional area.
記憶部９６は、検査装置１の動作を実現するための各種情報を記憶する機能部である。このような記憶部９６は、撮像装置６により撮像された取込画像、画像処理部９３により生成された画像データ、除去部９５ｃにより反射成分が除去された画像データなどの画像データ９６ａと、判定部９５ｃによりクリームはんだの良否を判定するためのしきい値等に関する基準情報９６ｂ、および、判定部９５ｃによる判定結果９６ｃを少なくとも記憶する。 The storage unit 96 is a functional unit that stores various types of information for realizing the operation of the inspection apparatus 1. Such a storage unit 96 determines the image data 96a such as the captured image captured by the imaging device 6, the image data generated by the image processing unit 93, and the image data from which the reflection component is removed by the removal unit 95c. The unit 95c stores at least the reference information 96b relating to the threshold value for determining the quality of the cream solder and the determination result 96c by the determination unit 95c.
このような制御装置９は、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置、インターネット、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＷＡＮ(Wide Area Network)等の通信回線を介して各種情報の送受信を行うＩ／Ｆ装置等を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、上述した駆動制御部９１、照明制御部９２、画像処理部９３、Ｉ／Ｆ部９４、主制御部９５および記憶部９６が実現される。なお、上記プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。 Such a control device 9 is variously connected through a calculation device such as a CPU, a memory, a storage device such as an HDD (Hard Disc Drive), a communication line such as the Internet, a LAN (Local Area Network), and a WAN (Wide Area Network). The computer includes an I / F device that transmits and receives information, and a program installed in the computer. That is, the hardware device and software cooperate to control the hardware resources by a program, and the above-described drive control unit 91, illumination control unit 92, image processing unit 93, I / F unit 94, main control. The unit 95 and the storage unit 96 are realized. Note that the program may be provided in a state of being recorded on a recording medium such as a flexible disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a memory card.
［動作原理］
次に、本実施の形態に係る検査装置１の動作原理について説明する。
[Operating principle]
Next, the operation principle of the inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
クリームはんだは、はんだ粉末とフラックスとから構成され、はんだ粉末とフラックスが十分混練されて、はんだ粉末がフラックス中にほぼ均等に拡散したペースト状となっている。このようなクリームはんだが塗布された基板に赤外光を照射すると、この赤外光は、一部はクリームはんだ表面および表面近くのはんだ粉末で反射するが、一部はクリームはんだ中のフラックスを透過しながらクリームはんだ中を進行し、金属層からなる電極パッドに到達し、この電極パッドにより反射される。この反射光は、再びクリームはんだ中のフラックスＦを透過して、クリームはんだ外部に放出された赤外光が撮像装置６により検出される。 Cream solder is composed of solder powder and flux, and the solder powder and flux are sufficiently kneaded to form a paste in which the solder powder is almost uniformly diffused in the flux. When infrared light is irradiated onto a substrate coated with such cream solder, part of the infrared light is reflected by the solder powder surface and the solder powder near the surface, but part of it reflects the flux in the cream solder. While passing through the cream solder, it reaches the electrode pad made of a metal layer and is reflected by this electrode pad. This reflected light is transmitted again through the flux F in the cream solder, and the infrared light emitted to the outside of the cream solder is detected by the imaging device 6.
このようにクリームはんだ中を透過する際、赤外光は、はんだ粉末により散乱させられたり、フラックスにより減衰したりする。したがって、クリームはんだがより厚いほど、赤外光は、クリームはんだ内でより長い距離を通過するため、散乱したり減衰したりする成分が多くなり、結果として反射光の光強度が弱くなる。 In this way, when passing through the cream solder, infrared light is scattered by the solder powder or attenuated by the flux. Therefore, the thicker the cream solder, the more the infrared light passes through the cream solder and the more components that scatter or attenuate, resulting in a weaker light intensity of the reflected light.
例えば、図５に示すように、基板Ｐの電極パッドＥ上に塗布された断面略半円状のクリームはんだＨに対して、赤外光Ｉ１はクリームはんだＨの縁部に照射され、赤外光Ｉ２はクリームはんだＨの中央部に照射されたとする。このとき、赤外光Ｉ１は、通過するクリームはんだＨ表面から電極パッドＤまでの距離ｘ１が短いため、散乱したり減衰したりす成分が少ないので、反射光の光強度が強いものとなる。一方、赤外光Ｉ２は、通過するクリームはんだＨ表面から電極パッドＤまでの距離ｘ２が長いため、散乱したり減衰したりする成分が多いので、反射光の光強度が弱いものとなる。 For example, as shown in FIG. 5, the infrared light I <b> 1 is applied to the edge of the cream solder H with respect to the cream solder H having a substantially semicircular cross section applied on the electrode pad E of the substrate P. It is assumed that the light I2 is applied to the central portion of the cream solder H. At this time, since the distance x1 from the surface of the cream solder H through which the infrared light I1 passes to the electrode pad D is short, there are few components that scatter or attenuate, so that the light intensity of the reflected light becomes strong. On the other hand, since the distance x2 from the surface of the cream solder H that passes through the electrode pad D is long, the infrared light I2 has many components that are scattered or attenuated, so that the light intensity of the reflected light is weak.
図６（ａ），図７（ａ），図８（ａ）は、クリームはんだをスクリーン印刷により印刷する際のスクリーンの厚さをそれぞれ５０μｍ，７０μｍ，１００μｍとした基板に所定の強度に設定した赤外光を照射し、その基板を撮像装置６により撮像したときの画像である。また、図６（ｂ），図７（ｂ），図８（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）〜図８（ａ）の画像の画素毎の光強度を２５６階調で表したときの各階調毎の画素数を表している。図６（ａ），図７（ａ），図８（ａ）において、各画素の明るさは、基板表面で反射した赤外光の光強度を表しており、光強度が高いほど白く、光強度が低いほど黒く表示されている。 6 (a), 7 (a), and 8 (a), the thickness of the screen when the cream solder is printed by screen printing is set to a predetermined strength on a substrate with 50 μm, 70 μm, and 100 μm, respectively. This is an image when infrared light is irradiated and the substrate is imaged by the imaging device 6. FIGS. 6B, 7B, and 8B show the light intensity for each pixel in the images of FIGS. 6A to 8A expressed in 256 gradations. It represents the number of pixels for each gradation. In FIG. 6A, FIG. 7A, and FIG. 8A, the brightness of each pixel represents the light intensity of the infrared light reflected on the substrate surface. The higher the light intensity, the more white the light. The lower the intensity, the more black it is displayed.
図６（ａ），図７（ａ），図８（ａ）に示されるように、基板を構成するシリコンは、赤外光が透過するため反射光が殆ど生じないので、黒く表示されている。基板上に形成された電極パッドは、赤外光を反射するため、白く表示されている。 As shown in FIGS. 6 (a), 7 (a), and 8 (a), the silicon constituting the substrate is displayed in black because almost no reflected light is generated because infrared light is transmitted. . The electrode pad formed on the substrate is displayed in white because it reflects infrared light.
図７（ａ），図８（ａ）のようにクリームはんだが厚い場合（７０μｍ，１００μｍ）には、反射光の光強度が弱くなるため、電極パッド上にクリームはんだが黒く表示される。また、図７（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、範囲ｚで表されるクリームはんだに対応する明るさの画素数が多くなっている。 When the cream solder is thick (70 μm, 100 μm) as shown in FIG. 7A and FIG. 8A, the light intensity of the reflected light is weakened, so that the cream solder is displayed in black on the electrode pad. Moreover, as shown in FIG.7 (b) and FIG.8 (b), the pixel number of the brightness corresponding to the cream solder represented by the range z has increased.
一方、図６（ａ）のようにクリームはんだが薄い場合（５０μｍ）には、反射光の光強度が強いため、白く表示されているので電極パッドと殆ど区別することができない。図６（ｂ）に示すように、範囲ｚ中の画素数も少なくなっている。 On the other hand, when the cream solder is thin as shown in FIG. 6A (50 μm), the light intensity of the reflected light is strong, and since it is displayed in white, it can hardly be distinguished from the electrode pad. As shown in FIG. 6B, the number of pixels in the range z is also reduced.
上述したようにクリームはんだの厚みにより反射光の光強度が変化するので、反射光の強度分布、言い換えると画像の明るさに基づいてクリームはんだの断面形状を検出することができる。すなわち、同じ明るさの画素の部分は、赤外光が同じ距離だけクリームはんだを透過したと考えられるので、クリームはんだの厚さが等しいと言うことができる。また、一定の明るさ以下の領域は、クリームはんだが一定以上の厚みをもって塗布された領域と言うことができる。 As described above, since the light intensity of the reflected light changes depending on the thickness of the cream solder, the cross-sectional shape of the cream solder can be detected based on the intensity distribution of the reflected light, in other words, the brightness of the image. That is, it can be said that the portions of pixels having the same brightness have the same cream solder thickness because infrared light is considered to have passed through the cream solder by the same distance. Moreover, the area | region below fixed brightness can be said to be the area | region where the cream solder was apply | coated with thickness more than fixed.
このため、基板Ｐ状に塗布されたクリームはんだが、例えば図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すような断面（基板面に対して垂直な方向）をそれぞれ有する場合、これらの基板Ｐに対して所定の強度の赤外光を照射して基板Ｐを撮像したとき、それぞれの画像は図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すようになる。なお、図９および図１０における基板Ｐは、上面に電極パッドに相当する金属メッキが前面に亘って施されたものであり、クリームはんだは、その電極パッド上の所定の範囲に塗布されている。 For this reason, when the cream solder applied on the substrate P has cross sections (directions perpendicular to the substrate surface) as shown in FIGS. 9A to 9C, for example, these substrates P When the substrate P is imaged by irradiating infrared light with a predetermined intensity to the images, the respective images are as shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c). 9 and FIG. 10, the substrate P has a metal plating corresponding to an electrode pad applied to the upper surface over the front surface, and the cream solder is applied to a predetermined range on the electrode pad. .
具体的には、図９（ａ）に示すように、クリームはんだａが円錐台の形状に塗布されている場合、赤外光は、クリームはんだの円錐台の中央部の平面領域でクリームはんだ内部における通過距離が長く、中央部から周囲に向かうほどクリームはんだ内部における通過距離が短くなる。このようなクリームはんだａが塗布された基板ｐを撮像すると、この取込画像は、図１０（ａ）に示すようになる。具体的には、クリームはんだａ外周の電極パッドに対応する部分は、赤外光がクリームはんだ内部を通過しないので、最も明るく表示される。クリームはんだａの縁部からクリームはんだａの中央部に向かう部分（符号ｅ１）は、中央部に向かうに連れて赤外光がクリームはんだ内部を通過する距離が長くなるので、中央部に向かうに連れて暗く表示される。クリームはんだａの中央部（符号ｅ２）は、赤外光がクリームはんだ内部を通過する距離が最も長いので、最も暗く表示される。 Specifically, as shown in FIG. 9 (a), when cream solder a is applied in the shape of a truncated cone, infrared light is reflected in the plane area of the central portion of the truncated cone of the cream solder. The passing distance in is longer, and the passing distance in the cream solder becomes shorter as it goes from the center to the periphery. If the board | substrate p with which such cream solder a was apply | coated is imaged, this captured image will become as shown to Fig.10 (a). Specifically, the portion corresponding to the electrode pad on the outer periphery of the cream solder a is displayed brightest because infrared light does not pass through the cream solder. The portion (reference numeral e1) from the edge of the cream solder a toward the center of the cream solder a has a longer distance for infrared light to pass through the inside of the cream solder as it goes toward the center. It will be displayed dark. The central portion (symbol e2) of the cream solder a is displayed darkest because the distance that infrared light passes through the cream solder is the longest.
一方、図９（ｂ）に示すように、クリームはんだｂがクリームはんだａよりも薄く塗布されている場合、クリームはんだ内部を通過する距離が短くなる。このため、図１０（ｂ）に示すように、クリームはんだｂは、図１０（ａ）で示した暗部ｅ１よりも明るさが明るい暗部（符号ｆ１）として画像中に表示される。なお、暗部ｆ１中において、クリームはんだの厚さが縁部よりも厚い中央部（符号ｆ２）は、赤外光が通過する距離が長くなるので、暗部ｆ１よりも暗く表示される。 On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the cream solder b is applied thinner than the cream solder a, the distance passing through the cream solder is shortened. Therefore, as shown in FIG. 10B, the cream solder b is displayed in the image as a dark part (reference numeral f1) that is brighter than the dark part e1 shown in FIG. In the dark part f1, the central part (reference numeral f2) in which the thickness of the cream solder is thicker than the edge part is displayed darker than the dark part f1 because the distance through which infrared light passes becomes longer.
また、図９（ｃ）に示すように、円錐台の形状を有するクリームはんだｃの内部に気泡ｄが存在する場合、その気泡ｄに対応する箇所を透過する赤外光は、クリームはんだ内部を通過する距離が短くなる。このようなクリームはんだｃを撮像すると、この取込画像は図１０（ｃ）に示すようなる。具体的には、クリームはんだｃの外周の電極パッドに対応する部分は、最も明るく表示される。クリームはんだｃの縁部からクリームはんだの中央部に向かう部分（符号ｇ１）は、中央部に向かうに連れて赤外光がクリームはんだ内部を通過する距離が長くなるので、中央部に向かうに連れて暗く表示される。特に、中央部隣接する箇所が最も暗く表される。気泡ｄを有する中央部（符号ｇ２）は、気泡により赤外光がクリームはんだ内部を通過する距離が短くなるので、中央部に隣接する符号ｇ１の部分よりも明るいドーナツ状の暗部として表示される。 Further, as shown in FIG. 9C, when the bubble d exists inside the cream solder c having the shape of the truncated cone, the infrared light transmitted through the portion corresponding to the bubble d passes through the cream solder. The passing distance is shortened. When such a cream solder c is imaged, this captured image is as shown in FIG. Specifically, the portion corresponding to the electrode pad on the outer periphery of the cream solder c is displayed brightest. The distance (indicated by reference numeral g1) from the edge of the cream solder c to the center of the cream solder increases the distance that infrared light passes through the cream solder as it goes to the center. Appears dark. In particular, the portion adjacent to the center is darkest. The central part (symbol g2) having the bubble d is displayed as a dark donut-shaped dark part brighter than the part of the reference sign g1 adjacent to the central part because the distance through which the infrared light passes through the cream solder is shortened by the bubble. .
所定の厚さにおけるクリームはんだの断面形状は、例えば、図１１に示すような特性図を予め作成しておくことにより、検出することができる。図１１は、膜厚が既に分かっているクリームはんだが塗布された基板に対して複数の光強度の赤外光（ｈ１，ｈ２と数字が大きくなる程赤外線ＬＥＤ５ａから出力される光強度が大きい）を照射したときの、クリームはんだの膜厚と画素の明るさ（図１１の特性図では、基板表面で反射した赤外光とクリームはんだ表面からの反射成分を含む、撮像装置６により撮像され加工がされていない生の明るさ）との関係図である。この特性図において、各曲線ｈ１〜ｈ６は膜厚が厚くなるほど、基板表面からの反射成分が減少し、それぞれ所定の厚さを超えるとクリームはんだ表面からの反射成分のみとなり、それぞれほぼ一定の明るさになることを示している。また、光源である赤外線ＬＥＤ５ａの光強度が大きいほど、所定の厚さＸでの反射光の光強度は大きくなる（基板表面からの反射成分のみではなくクリームはんだ表面からの反射成分も大きくなる）ことを示している。 The cross-sectional shape of the cream solder at a predetermined thickness can be detected, for example, by preparing a characteristic diagram as shown in FIG. FIG. 11 shows infrared light having a plurality of light intensities on a substrate coated with cream solder whose film thickness is already known (the light intensity output from the infrared LED 5a increases as the numbers h1 and h2 increase). Film thickness and pixel brightness (in the characteristic diagram of FIG. 11, the infrared image reflected on the substrate surface and the reflection component from the cream solder surface are captured and processed by the imaging device 6. It is a relationship diagram with the brightness of the raw). In this characteristic diagram, as the thickness of each of the curves h1 to h6 increases, the reflection component from the substrate surface decreases. When the thickness exceeds a predetermined thickness, only the reflection component from the cream solder surface is present, and each has a substantially constant brightness. It shows that it will be. In addition, as the light intensity of the infrared LED 5a as the light source increases, the light intensity of the reflected light at a predetermined thickness X increases (not only the reflection component from the substrate surface but also the reflection component from the cream solder surface). It is shown that.
例えば、曲線ｈ６に対応する強度の赤外光を照射したときにおいて、Ｘの厚さの断面を検出したい場合、曲線ｈ６の傾きに基づいて、厚さＸの断面に対応する画素は、明るさＹの画素であると検出することができる。したがって、明るさＹの画素、または、明るさＹ以下の明るさの画素を検出することにより、厚さＸの断面を検出することができる。 For example, when an infrared light having an intensity corresponding to the curve h6 is irradiated and a cross section with a thickness of X is to be detected, the pixel corresponding to the cross section with the thickness X is bright based on the slope of the curve h6. It can be detected that the pixel is Y. Therefore, a cross section having a thickness X can be detected by detecting a pixel having brightness Y or a pixel having brightness lower than brightness Y.
このように、本実施の形態によれば、クリームはんだが塗布された基板に、合成した方向が基板に垂直となる赤外光を照射した状態で、その基板を垂直上方から撮像することにより、基板からの反射光の強度分布を示す画像に基づいて、クリームはんだの基板と平行な面の断面形状を検出することができる。 As described above, according to the present embodiment, the substrate coated with cream solder is irradiated with infrared light whose combined direction is perpendicular to the substrate, and the substrate is imaged from vertically above, The cross-sectional shape of the surface parallel to the cream solder substrate can be detected based on the image showing the intensity distribution of the reflected light from the substrate.
なお、反射光の強度は、照射する赤外光の強度に比例する。例えば、図１２に示すように赤外光の強度を高くするほど、反射光の強度が高くなるため、クリームはんだに対応する画素の明るさが明るくなる。具体的には、電極パッドｉ上のクリームはんだｊの明るさは、画像ｋから画像ｍへと赤外光の強度を強くするに連れて、明るくなっている。したがって、同じ明るさの画像でも、照射する赤外光の強度が高ければ、その部分のクリームはんだは厚いと言うことができる。 Note that the intensity of the reflected light is proportional to the intensity of the irradiated infrared light. For example, as shown in FIG. 12, as the intensity of infrared light is increased, the intensity of reflected light is increased, so that the brightness of the pixel corresponding to the cream solder becomes brighter. Specifically, the brightness of the cream solder j on the electrode pad i becomes brighter as the intensity of infrared light increases from the image k to the image m. Therefore, even if the images have the same brightness, if the intensity of the infrared light to be irradiated is high, it can be said that the cream solder in that portion is thick.
ところで、クリームはんだが塗布された基板に赤外光を照射すると、この赤外光は、上述したようにフラックスを透過して基板上の電極パッド等により反射されるのみならず、クリームはんだの表面によっても反射される。このため、撮像装置６は、フラックスを透過して基板等から反射した反射光（以下、「透過反射光」と呼ぶ）とともに、クリームはんだ表面および表面近くのはんだ粉末からの反射光（以下、「表面反射光」と呼ぶ）も撮像することとなる。したがって、撮像装置６による画像の各画素の光強度は、透過反射光による光強度の値ではないため、クリームはんだの正確な断面形状を検出することが困難である。そこで、本実施の形態では、撮像装置６による画像から表面反射光の成分を検出し、この反射成分を除去することにより、透過反射光のみの画像を取得して、クリームはんだの正確な断面形状を検出する。 By the way, when infrared light is irradiated onto a substrate coated with cream solder, this infrared light is not only transmitted through the flux and reflected by the electrode pads on the substrate as described above, but also the surface of the cream solder. Is also reflected. For this reason, the imaging device 6 transmits the reflected light from the solder powder near the surface of the cream solder and the surface (hereinafter referred to as “transmission reflected light” hereinafter) as well as the reflected light reflected from the substrate or the like through the flux (hereinafter referred to as “transmission reflected light”) This is also referred to as “surface reflected light”. Therefore, since the light intensity of each pixel of the image by the imaging device 6 is not the value of the light intensity by the transmitted / reflected light, it is difficult to detect the accurate cross-sectional shape of the cream solder. Therefore, in the present embodiment, the component of the surface reflected light is detected from the image by the imaging device 6 and the reflected component is removed, thereby obtaining an image of only the transmitted reflected light, and the accurate sectional shape of the cream solder. Is detected.
［検査装置の動作］
次に、図１３を参照して、本実施の形態に係る検査装置１による検査動作について説明する。
[Operation of inspection equipment]
Next, with reference to FIG. 13, the inspection operation by the inspection apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
まず、主制御部９５の撮像部９５ａは、駆動制御部９１により基板搬送部２を駆動させ、印刷機１０１によりクリームはんだが塗布された基板を搬入し、テーブル３０上の所定の位置に配置させる（ステップＳ１）。 First, the imaging unit 95 a of the main control unit 95 drives the substrate transport unit 2 by the drive control unit 91, loads the substrate coated with cream solder by the printing machine 101, and places the substrate on a predetermined position on the table 30. (Step S1).
基板が所定の位置に搬入されると、撮像部９５ａは、駆動制御部９１によりテーブル搬送部３および撮像装置搬送部４を駆動させ、基板上方に撮像ユニット４３を配置させるとともに、照明制御部９２により照明装置５からその基板に対して所定の強度の赤外光を照射させる（ステップＳ２）。ここで、赤外光の強度は、基板に塗布されたクリームはんだの厚さ等に応じて適宜自由に設定される。図１４に示すように、赤外光の強度と赤外線ＬＥＤへの供給電圧とは比例関係にある。したがって、撮像部９５ａにより、基板に塗布されたクリームはんだの厚みにしたがって照明装置５により照射する赤外光の強度が設定されると、照明制御部９２は、設定された強度にしたがって、照明装置５への供給電圧の値を設定する。なお、クリームはんだの厚さに関する情報は、入力装置８や印刷機１０１等から取得することができる。 When the substrate is carried into a predetermined position, the image capturing unit 95a drives the table transport unit 3 and the image capturing device transport unit 4 by the drive control unit 91 to dispose the image capturing unit 43 above the substrate and the illumination control unit 92. Thus, the illumination device 5 irradiates the substrate with infrared light having a predetermined intensity (step S2). Here, the intensity | strength of infrared light is freely set suitably according to the thickness etc. of the cream solder apply | coated to the board | substrate. As shown in FIG. 14, the intensity of infrared light and the supply voltage to the infrared LED are in a proportional relationship. Therefore, when the intensity of the infrared light irradiated by the lighting device 5 is set by the imaging unit 95a according to the thickness of the cream solder applied to the substrate, the lighting control unit 92 sets the lighting device according to the set intensity. Set the value of the supply voltage to 5. Information about the thickness of the cream solder can be acquired from the input device 8, the printing machine 101, or the like.
赤外光が照射されると、撮像部９５ａは、画像処理部９３により撮像装置６に赤外光が照射された基板を撮像させる（ステップＳ３）。 When the infrared light is irradiated, the imaging unit 95a causes the image processing unit 93 to cause the imaging device 6 to image the substrate irradiated with the infrared light (step S3).
撮像装置６により画像が取り込まれると、撮像部９５ａは、画像処理部９３によりその取込画像に対して画像処理を行わせ、画像データを生成させる（ステップＳ４）。 When an image is captured by the imaging device 6, the imaging unit 95a causes the image processing unit 93 to perform image processing on the captured image and generate image data (step S4).
画像データが生成されると、主制御部９５の検出部９５ｂは、画像データから赤外光のクリームはんだ表面からの反射成分を検出する（ステップＳ５）。この反射成分の検出は以下の方法により行うことができる。 When the image data is generated, the detection unit 95b of the main control unit 95 detects a reflection component of the infrared light from the cream solder surface from the image data (step S5). This reflection component can be detected by the following method.
図１５は、クリームはんだの膜厚を５０μｍ（符号ｏ１），８０μｍ（符号ｏ２），１２０μｍ（符号ｏ３）としたときの照明装置５からの赤外光の光強度と表面反射光の光強度の関係を示すグラフである。この図１５に示すように、表面反射光の光強度は、クリームはんだに照射する赤外光の光強度に正比例しており、赤外光の光強度が大きくなるに連れてその値も大きくなっている。このように、表面反射光の光強度の値は、照射する赤外光の光強度と、表面反射光の反射率とから特定することができる。そこで、表面反射光の反射率を予め求めておき、検出部９５ｂは、この反射率と照明装置５により照射する赤外光の光強度とに基づいて、反射成分を検出する。なお、表面反射光の反射率は、少なくともクリームはんだに対応する領域における値を求めるようにすればよい。したがって、例えば、撮像装置６による撮像領域全体における値を求めるようにしてもよい。 FIG. 15 shows the light intensity of the infrared light from the illumination device 5 and the light intensity of the surface reflected light when the film thickness of the cream solder is 50 μm (reference o1), 80 μm (reference o2), and 120 μm (reference o3). It is a graph which shows a relationship. As shown in FIG. 15, the light intensity of the surface reflected light is directly proportional to the light intensity of the infrared light applied to the cream solder, and the value increases as the light intensity of the infrared light increases. ing. Thus, the value of the light intensity of the surface reflected light can be specified from the light intensity of the irradiated infrared light and the reflectance of the surface reflected light. Therefore, the reflectance of the surface reflected light is obtained in advance, and the detection unit 95b detects the reflected component based on the reflectance and the light intensity of the infrared light irradiated by the illumination device 5. In addition, what is necessary is just to obtain | require the value in the area | region corresponding to a cream solder at least as the reflectance of surface reflected light. Therefore, for example, the value in the entire imaging region by the imaging device 6 may be obtained.
反射成分が特定されると、除去部９５ｃは、画像データからクリームはんだ表面からの反射成分を除去する（ステップＳ６）。この反射成分の除去は、以下の２通りの方法により行うことができる。 When the reflection component is specified, the removing unit 95c removes the reflection component from the cream solder surface from the image data (step S6). This reflection component can be removed by the following two methods.
まず、除去部９５ｃは、画像データの各画素の光強度の値から表面反射光に対応する光強度の値を減ずることにより、画像データから表面反射光の成分を除去する。これにより、画像データから表面反射光の成分を除去することができる。このとき、画像データの画素毎に、対応する表面反射光の光強度を減ずるようにしてもよい。これは、予め表面反射光の反射率を画素毎に算出しておくことにより実現することができる。これにより、より正確に表面反射光の成分を除去することができる。 First, the removing unit 95c removes the surface reflected light component from the image data by subtracting the light intensity value corresponding to the surface reflected light from the light intensity value of each pixel of the image data. Thereby, the component of the surface reflected light can be removed from the image data. At this time, the light intensity of the corresponding surface reflected light may be reduced for each pixel of the image data. This can be realized by calculating the reflectance of the surface reflected light for each pixel in advance. Thereby, the component of surface reflected light can be removed more correctly.
また、検出部９５ｂは、画像データの各画素の光強度に対する透過反射光の光強度の割合を検出するようにしてもよい。この場合、除去部９５ｃは、上記割合を画像データの全画素の光強度に乗ずる。このようにしても、画像データから表面反射光の成分を除去することができる。この場合においても、画像データの画素毎に、透過反射光の光強度の割合を乗ずるようにしてもよい。これは、予め透過反射光の割合を画素毎に算出しておくことにより実現することができる。これにより、より正確に表面反射光の成分を除去することができる。 The detection unit 95b may detect the ratio of the light intensity of the transmitted / reflected light to the light intensity of each pixel of the image data. In this case, the removing unit 95c multiplies the ratio by the light intensity of all the pixels of the image data. Even in this case, the component of the surface reflected light can be removed from the image data. Also in this case, the ratio of the light intensity of the transmitted / reflected light may be multiplied for each pixel of the image data. This can be realized by calculating the ratio of transmitted / reflected light for each pixel in advance. Thereby, the component of surface reflected light can be removed more correctly.
なお、反射成分の除去は、上述した方法に限定されず、以下に示す方法により行うようにしてもよい。この場合、まず、電極や配線パターンが形成されていないポリアミド等の赤外線を透過する材料からなる基板（以下、透過基板という）を用意し、この透過基板にディスペンサや印刷機により検査装置１により検査を行う対象となる検査対象基板と同等のクリームはんだを塗布または印刷することにより、キャリブレーション用基板を作成する。ここで、キャリブレーション用基板に塗布または印刷されるクリームはんだは、検査対象基板と同等の位置および形状に形成される。 The removal of the reflection component is not limited to the method described above, and may be performed by the following method. In this case, first, a substrate (hereinafter referred to as a transmissive substrate) made of a material that transmits infrared rays, such as polyamide, on which no electrode or wiring pattern is formed, is prepared, and the transmissive substrate is inspected by the inspection apparatus 1 using a dispenser or a printing machine. The substrate for calibration is created by applying or printing cream solder equivalent to the substrate to be inspected to be subjected to the above. Here, the cream solder applied or printed on the calibration substrate is formed in the same position and shape as the substrate to be inspected.
キャリブレーション用基板が形成されると、撮像部９５ａは、その基板を検査装置１内部に搬入させ、基台１１の略中央に設けられた検査作業領域に配設させる。このとき、キャリブレーション用基板の下方となるテーブル３０上には、赤外線吸収部材が設けられる。これにより、キャリブレーション用基板を透過した赤外光は、その赤外線吸収部材により吸収される。 When the calibration substrate is formed, the imaging unit 95a carries the substrate into the inspection apparatus 1 and arranges the substrate in the inspection work area provided in the approximate center of the base 11. At this time, an infrared absorbing member is provided on the table 30 below the calibration substrate. As a result, the infrared light transmitted through the calibration substrate is absorbed by the infrared absorbing member.
キャリブレーション用基板がテーブル３０上に配設されると、撮像部９５ａは、照明装置５により検査を行う基板に照射する赤外光と同じ光強度の赤外光をキャリブレーション用基板に対して照射させるとともに、撮像装置６によりそのキャリブレーション用基板を撮像させる。これにより、クリームはんだの表層により反射された赤外光の像を含む画像が取得される。この画像は、記憶部９６の画像データ９６ａに記録される。 When the calibration substrate is disposed on the table 30, the imaging unit 95a applies infrared light having the same light intensity as the infrared light applied to the substrate to be inspected by the illumination device 5 to the calibration substrate. While irradiating, the imaging device 6 images the calibration substrate. Thereby, the image containing the image of the infrared light reflected by the surface layer of the cream solder is acquired. This image is recorded in the image data 96 a of the storage unit 96.
キャリブレーション用基板の画像が取得されると、除去部９５ｃは、上記ステップＳ４で取得した画像データの各画素の光強度の値から、キャリブレーション用基板の画像の対応する画素の光強度の値を減算することにより、表面反射光の成分が除去された画像データを生成する。このようにしても、画像データから表面反射光の成分を除去することができる。 When the image of the calibration substrate is acquired, the removal unit 95c determines the value of the light intensity of the corresponding pixel of the image of the calibration substrate from the value of the light intensity of each pixel of the image data acquired in step S4. Is subtracted to generate image data from which the component of the surface reflected light is removed. Even in this case, the component of the surface reflected light can be removed from the image data.
表面反射光の成分が除去されると、主制御部９５の面積算出部９５ｄは、その画像データからクリームはんだの断面の面積を算出する（ステップＳ７）。これは、例えば、図１１に示したような特性図に基づいて行うことができる。具体的には、照明装置５により照射した赤外光の光強度に対応する曲線の傾きに基づいて、検出したいクリームはんだの断面の膜厚から、その断面に対応する画素の明るさを求め、この明るさに対応する画素の数量を計測する。これにより、特定の厚さの断面積を検出することができる。なお、図１１に示す特性図は、予め作成しておき、例えば記憶部９６に記憶させるようにしてもよい。 When the component of the surface reflected light is removed, the area calculation unit 95d of the main control unit 95 calculates the area of the cross section of the cream solder from the image data (step S7). This can be performed based on, for example, a characteristic diagram as shown in FIG. Specifically, based on the slope of the curve corresponding to the light intensity of the infrared light irradiated by the illuminating device 5, the brightness of the pixel corresponding to the cross section is obtained from the film thickness of the cross section of the cream solder to be detected, The number of pixels corresponding to this brightness is measured. Thereby, a cross-sectional area having a specific thickness can be detected. The characteristic diagram shown in FIG. 11 may be created in advance and stored in the storage unit 96, for example.
クリームはんだの断面積が算出されると、主制御部９５の判定部９５ｅは、そのクリームはんだの断面積が所定の値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。この判定は、例えば、面積算出部９５ｄにより算出されたクリームはんだの断面積と、予め設定されたしきい値とを比較することにより行うことができる。例えば、塗布されたクリームはんだの量が少なかったり、内部に気泡が存在したりし、断面積がしきい値よりも小さい場合、判定部９５ｅは、クリームはんだの面積が所定の値以上ではないと判定する。このようにすることにより、クリームはんだの量の過小や気泡の存在を検出することができる。 When the sectional area of the cream solder is calculated, the determination unit 95e of the main control unit 95 determines whether or not the sectional area of the cream solder is equal to or greater than a predetermined value (step S8). This determination can be made, for example, by comparing the cross-sectional area of the cream solder calculated by the area calculating unit 95d with a preset threshold value. For example, when the amount of applied cream solder is small or there are bubbles inside, and the cross-sectional area is smaller than a threshold value, the determination unit 95e determines that the area of the cream solder is not equal to or greater than a predetermined value. judge. By doing so, it is possible to detect an excessive amount of cream solder or the presence of bubbles.
クリームはんだの断面積が所定の値以上である場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、判定部９５ｅは、駆動制御部９１により基板搬送部２およびテーブル搬送部３を駆動させ、基板をテーブル３０上の所定の位置から検査装置１外部に搬出する（ステップＳ９）。検査装置１外部に搬出された基板は、実装機１０２に搬入され、この実装機１０２により電子部品が実装される。 When the cross-sectional area of the cream solder is equal to or larger than the predetermined value (step S8: YES), the determination unit 95e drives the substrate transport unit 2 and the table transport unit 3 by the drive control unit 91, and places the substrate on the table 30 in a predetermined manner. Is carried out from the position to the outside of the inspection apparatus 1 (step S9). The board carried out to the outside of the inspection apparatus 1 is carried into the mounting machine 102 and electronic components are mounted by the mounting machine 102.
一方、クリームはんだの断面積が所定の値以上ではない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、判定部９５ｅは、クリームはんだが不良であると判定し、Ｉ／Ｆ部９４により表示装置７を駆動させて警告動作を行わせる（ステップＳ１０）。この警告動作としては、例えば、ディスプレイ７ａにクリームはんだに不良が存在する旨を示す表示をさせたり、シグナルタワー７ｂに警告を表すランプを点灯させたりすることができる。これにより、不良のクリームはんだが塗布された基板が搬出されるのを防ぐことができる。 On the other hand, when the cross-sectional area of the cream solder is not equal to or larger than the predetermined value (step S8: NO), the determination unit 95e determines that the cream solder is defective and drives the display device 7 by the I / F unit 94. A warning operation is performed (step S10). As this warning operation, for example, a display indicating that there is a defect in cream solder can be displayed on the display 7a, or a lamp indicating a warning can be lit on the signal tower 7b. Thereby, it can prevent carrying out the board | substrate with which the defect cream solder was apply | coated.
以上説明したように、本実施の形態によれば、照明装置５によりクリームはんだが塗布された基板に対して所定の強度の赤外光を照射し、撮像装置６により赤外光が照射された基板を撮像し、制御装置９の主制御部９５により基板から反射された赤外光の光強度を示す画像からクリームはんだの断面形状を検出することにより、クリームはんだの内部の状態を検出することができる。このため、クリームはんだの内部の状態に応じて、基板を搬出したり警告を行ったりすることにより、不良のクリームはんだが塗布された基板が搬出されるのを防ぐことができる。 As described above, according to the present embodiment, the illumination device 5 irradiates the substrate coated with cream solder with infrared light having a predetermined intensity, and the imaging device 6 irradiates infrared light. Detecting the internal state of the cream solder by imaging the board and detecting the cross-sectional shape of the cream solder from the image showing the light intensity of the infrared light reflected from the substrate by the main control unit 95 of the control device 9 Can do. For this reason, according to the state inside cream solder, it can prevent that the board | substrate with which the defect cream solder was apply | coated is carried out by carrying out a board | substrate or performing a warning.
また、本実施の形態によれば、除去部９５ｃにより表面反射光を除去することができるので、クリームはんだの断面形状をより正確に検出することができる。 In addition, according to the present embodiment, the surface reflected light can be removed by the removing unit 95c, so that the cross-sectional shape of the cream solder can be detected more accurately.
なお、本実施の形態において、検出部９５ｂは、照明装置５により照射される赤外光の光強度に基づいて表面反射光の光強度または表面反射光の割合を検出するようにしたが、例えば、図１１に示すような特性図を予め作成しておき、この特性図に基づいて表面反射光の光強度または割合を検出するようにしてもよい。図１１において、一点鎖線ｈ７は、この線より下の領域の光強度が表面反射光の成分であることを表している。言い換えると、一点鎖線ｈ７よりも上の領域の光強度は、クリームはんだ表面からの反射光と電極パッド表面からの反射光の両方を含んだ明るさを意味する。このため、一点鎖線ｈ７と曲線ｈ１〜ｈ７とに基づいて、表面反射光の光強度または表面反射光の割合を検出することができる。このようにしても、表面反射光を除去することができる。 In the present embodiment, the detection unit 95b detects the light intensity of the surface reflected light or the ratio of the surface reflected light based on the light intensity of the infrared light irradiated by the illumination device 5. For example, A characteristic diagram as shown in FIG. 11 may be prepared in advance, and the light intensity or ratio of the surface reflected light may be detected based on this characteristic diagram. In FIG. 11, an alternate long and short dash line h7 indicates that the light intensity in the region below this line is a component of the surface reflected light. In other words, the light intensity in the region above the alternate long and short dash line h7 means brightness including both the reflected light from the cream solder surface and the reflected light from the electrode pad surface. For this reason, the light intensity of the surface reflected light or the ratio of the surface reflected light can be detected based on the one-dot chain line h7 and the curves h1 to h7. Even in this way, the surface reflected light can be removed.
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態における撮像装置６にフィルタ６１を設けたものである。したがって、第１の実施の形態と同等の構成要素については同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a filter 61 is provided in the imaging device 6 in the first embodiment. Therefore, the same name and code | symbol are attached | subjected about the component equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
図１６に示すように、撮像装置６は、撮像面の前方にフィルタ６１が設けられている。このフィルタ６１は、表面反射光の光強度を有する赤外光を透過させないフィルタから構成される。これにより、撮像装置６は、照明装置５による赤外光が照射された基板からの反射光を撮像すると、フィルタ６１により表面反射光が除去されるため、表面反射光を含まない取込画像を取得することができる。 As shown in FIG. 16, the imaging device 6 is provided with a filter 61 in front of the imaging surface. The filter 61 is composed of a filter that does not transmit infrared light having the light intensity of the surface reflected light. As a result, when the imaging device 6 captures the reflected light from the substrate irradiated with the infrared light from the illumination device 5, the surface reflected light is removed by the filter 61, so that the captured image that does not include the surface reflected light is displayed. Can be acquired.
このように、本実施の形態によれば、フィルタ６１を設けることにより撮像装置６が表面反射光を撮像することを防ぐことができるので、クリームはんだ内部の状態をより正確に検出することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the imaging device 6 from imaging the surface reflected light by providing the filter 61, so that the state inside the cream solder can be detected more accurately. .
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における除去部９５ｃを設けるようにしてもよい。この場合、除去部９５ｃは、フィルタ６１により表面反射光が除去された取込画像に基づく画像データの各画素の光強度の値に対して、表面反射光に対応する光強度の値を減算したり、画像データの全画素の光強度に対する表面反射光の光強度の割合を乗じたりする。これにより、画像データからより確実に表面反射光を除去することができる。 In the present embodiment, the removal unit 95c in the first embodiment may be provided. In this case, the removal unit 95c subtracts the light intensity value corresponding to the surface reflected light from the light intensity value of each pixel of the image data based on the captured image from which the surface reflected light has been removed by the filter 61. Or the ratio of the light intensity of the surface reflected light to the light intensity of all the pixels of the image data. Thereby, surface reflected light can be more reliably removed from image data.
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態の照明装置５と撮像装置６の取り付け角度を変えたものである。したがって、第１の実施の形態と同等の構成要素については同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the mounting angles of the illumination device 5 and the imaging device 6 of the first embodiment are changed. Therefore, the same name and code | symbol are attached | subjected about the component equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted suitably.
図１７に示すように、照明装置５および撮像装置６は、基板Ｐの表面側の上方で、かつ、撮像装置６による基板Ｐの撮像領域を挟んで反対側、言い換えると基板Ｐの表面に対して垂直な軸を挟んで反対側において、それぞれ基板Ｐに対して斜めになるように配設されている。具体的には、照明装置５および撮像装置６は、上記垂直な軸に関して鏡面の関係にあり、照明装置５の光軸とその垂直な軸とがなす角θ1と撮像装置６の撮像方向とその垂直な軸とがなす角θ2とが等しくなるように配設されている。 As shown in FIG. 17, the illumination device 5 and the imaging device 6 are located above the surface side of the substrate P and on the opposite side across the imaging region of the substrate P by the imaging device 6, in other words, with respect to the surface of the substrate P. Are disposed so as to be inclined with respect to the substrate P on the opposite side of the vertical axis. Specifically, the illuminating device 5 and the imaging device 6 have a mirror-surface relationship with respect to the vertical axis, and the angle θ 1 formed by the optical axis of the illuminating device 5 and the vertical axis and the imaging direction of the imaging device 6 The angle θ 2 formed by the vertical axis is arranged to be equal.
ところで、いわゆる表面反射光と透過反射光とは、その方向について次のような違いがある。表面反射光の大部分は、クリームはんだのうち主にはんだ粉末により反射されたものである。はんだ粉末は略球状の形状を有するため、表面反射光は、はんだ粉末表面から放射状に放射されるが、全体としては赤外線を照射した方向に対して反対方向に進行する成分が多い。一方、透過反射光は、基板表面の平滑な金属層からなる電極パッドによって反射される成分から構成されるので、いわゆる反射の法則に従って進行方向が決定される。 Incidentally, so-called surface reflected light and transmitted reflected light have the following differences in their directions. Most of the surface reflected light is reflected mainly by the solder powder in the cream solder. Since the solder powder has a substantially spherical shape, the surface-reflected light is radiated radially from the surface of the solder powder, but as a whole, there are many components that travel in the opposite direction to the direction of irradiating infrared rays. On the other hand, the transmitted and reflected light is composed of components reflected by the electrode pad made of a smooth metal layer on the substrate surface, so that the traveling direction is determined according to the so-called reflection law.
したがって、図１８（ａ）に示すように、照明装置５による赤外光Ｉ３を基板Ｐに対して垂直に照射した場合には、表面反射光ｓと透過反射光ｒとは、共に垂直方向に沿って進行する。このため、赤外光Ｉ３を基板Ｐに対して垂直方向から照射すると、透過反射光ｒと表面反射光ｓとが同じ方向に進行するため、撮像装置６は、透過反射光ｒとともに表面反射光ｓを検出してしまう。 Therefore, as shown in FIG. 18A, when the infrared light I3 from the illumination device 5 is irradiated perpendicularly to the substrate P, the surface reflected light s and the transmitted reflected light r are both in the vertical direction. Proceed along. For this reason, when the infrared light I3 is irradiated from the vertical direction with respect to the substrate P, the transmitted reflected light r and the surface reflected light s travel in the same direction. s will be detected.
これに対して、図１８（ｂ）に示すように、照明装置５による赤外光Ｉ３を基板Ｐに対して斜めに照射した場合には、表面反射光ｓは、主に赤外光Ｉ３の照射方向と反対方向に照明装置５に向かって進行するのに対し、透過反射光ｒは、反射の法則に従い、赤外光Ｉ３の入射角と同じ角度の反射角で赤外光Ｉ３の光源と反対側に進行する。したがって、赤外光を基板に対して斜めに照射することにより、透過反射光ｒの進行方向と表面反射光ｓの進行方向とを相違させることができるので、照明装置５と基板に対して同じ側でかつ基板表面の撮像領域を挟んで照明装置５と反対側に撮像装置６を設けることにより、透過反射光ｒのみを撮像することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 18B, when the infrared light I3 from the illumination device 5 is obliquely applied to the substrate P, the surface reflected light s is mainly the infrared light I3. The transmitted and reflected light r travels toward the illumination device 5 in the direction opposite to the irradiation direction, whereas the transmitted and reflected light r follows the reflection law and has a reflection angle equal to the incident angle of the infrared light I3 and the light source of the infrared light I3. Proceed to the other side. Therefore, by irradiating the infrared light obliquely with respect to the substrate, the traveling direction of the transmitted reflected light r and the traveling direction of the surface reflected light s can be made different, so that the illumination device 5 and the substrate are the same. By providing the imaging device 6 on the side opposite to the illumination device 5 across the imaging area on the substrate surface, only the transmitted / reflected light r can be imaged.
図１７の場合、照明装置５から出射された赤外光Ｉ３は、入射角θ1で基板Ｐに照射され、基板Ｐに照射された赤外光Ｉ３のうちクリームはんだを透過した赤外光、すなわち透過反射光は、基板Ｐにより反射角θ2で反射されて撮像装置６により撮像される。したがって、撮像装置６は、透過反射光のみを撮像することができる。このように、本実施の形態によれば、照明装置５および撮像装置６を基板に対して斜めに設けることにより、表面反射光が撮像装置６が設けられた側に進行せず、透過反射光のみを撮像することができる。このため、表面反射光の影響を排除した画像データを取得することができるので、結果としてクリームはんだ内部の状態をより正確に検出することができる。 In the case of FIG. 17, the infrared light I3 emitted from the illumination device 5 is irradiated onto the substrate P at the incident angle θ 1 , and the infrared light transmitted through the cream solder out of the infrared light I3 irradiated onto the substrate P, That is, the transmitted reflected light is reflected by the substrate P at the reflection angle θ 2 and is imaged by the imaging device 6. Therefore, the imaging device 6 can image only transmitted / reflected light. Thus, according to the present embodiment, by providing the illumination device 5 and the imaging device 6 obliquely with respect to the substrate, the surface reflected light does not travel to the side on which the imaging device 6 is provided, and the transmitted reflected light. Only can be imaged. For this reason, since the image data which excluded the influence of surface reflected light can be acquired, as a result, the state inside cream solder can be detected more correctly.
なお、本実施の形態において、第１の実施の形態における除去部９５ｃを設けるようにしてもよい。この場合、除去部９５ｃは、基板に対して斜めに配設された撮像装置６の取込画像に基づく画像データの各画素の光強度の値に対して、表面反射光に対応する光強度の値を減算したり、画像データの全画素の光強度に対する表面反射光の光強度の割合を乗じたりする。これにより、画像データからより確実に表面反射光の影響を除去することができる。 In the present embodiment, the removal unit 95c in the first embodiment may be provided. In this case, the removal unit 95c has a light intensity corresponding to the surface reflected light with respect to the light intensity value of each pixel of the image data based on the captured image of the imaging device 6 disposed obliquely with respect to the substrate. The value is subtracted or multiplied by the ratio of the light intensity of the surface reflected light to the light intensity of all the pixels of the image data. Thereby, the influence of surface reflected light can be more reliably removed from the image data.
また、本実施の形態において、第２の実施の形態におけるフィルタ６１を設けるようにしてもよい。この場合、撮像装置６は、照明装置５による赤外光が照射された基板からの反射光を検出すると、フィルタ６１により表面反射光が除去されるため、表面反射光がより確実に除去された取込画像を取得することができる。 In the present embodiment, the filter 61 in the second embodiment may be provided. In this case, when the imaging device 6 detects the reflected light from the substrate irradiated with the infrared light from the illumination device 5, the surface reflected light is removed by the filter 61, so that the surface reflected light is more reliably removed. A captured image can be acquired.
また、本実施の形態において、上記除去部９５ｃおよび上記フィルタ６１を設けるようにしてもよい。これにより、表面反射光の影響をより確実に除去することができるので、クリームはんだ内部の状態をより正確に検出することができる。 In the present embodiment, the removing unit 95c and the filter 61 may be provided. Thereby, since the influence of surface reflected light can be removed more reliably, the state inside cream solder can be detected more correctly.
本発明は、クリームはんだを塗布した基板の検査方法や検査装置に適用することができる。 The present invention can be applied to an inspection method and inspection apparatus for a substrate coated with cream solder.
１…検査装置、２…基板搬送部、２Ａ…搬入部、２Ｂ…可動部、２Ｃ…搬出部、３…テーブル搬送部、４…撮像装置搬送部、５…照明装置、５ａ…赤外線ＬＥＤ、５ｂ…可視光ＬＥＤ、６…撮像装置、７…表示装置、８…入力装置、９…制御装置、１０…カバー、１１…基台、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…ベルトコンベア、２２…モータ、３０…テーブル、３１…ガイドレール、３２…ボールねじ軸、３３…モータ、４１…支持台、４２…梁部、４３…撮像ユニット、４４…駆動装置、４５…モータ、４６…ボールねじ軸、４７…ガイドレール、４８…支持フレーム、６１…フィルタ、９１…駆動制御部、９２…照明制御部、９３…画像処理部、９４…Ｉ／Ｆ部、９５…主制御部、９５ａ…撮像部、９５ｂ…検出部、９５ｃ…除去部、９５ｄ…面積算出部、９５ｅ…判定部、９６…記憶部、９６ａ…画像データ、９６ｂ…基準情報、９６ｃ…良否結果。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection apparatus, 2 ... Board | substrate conveyance part, 2A ... Carry-in part, 2B ... Movable part, 2C ... Unloading part, 3 ... Table conveyance part, 4 ... Imaging apparatus conveyance part, 5 ... Illumination device, 5a ... Infrared LED, 5b ... Visible light LED, 6 ... Imaging device, 7 ... Display device, 8 ... Input device, 9 ... Control device, 10 ... Cover, 11 ... Base, 20A, 20B, 20C, 21A, 21B, 21C ... Belt conveyor, 22 ... Motor, 30 ... Table, 31 ... Guide rail, 32 ... Ball screw shaft, 33 ... Motor, 41 ... Support, 42 ... Beam part, 43 ... Imaging unit, 44 ... Drive device, 45 ... Motor, 46 ... Ball screw Axis 47: Guide rail 48 ... Support frame 61 ... Filter 91 ... Drive control unit 92 ... Illumination control unit 93 ... Image processing unit 94 ... I / F unit 95 ... Main control unit 95a ... Imaging Part, 95b ... detecting part, 5c ... removal unit, 95d ... area calculation section, 95e ... determining unit, 96 ... storage unit, 96a ... image data, 96b ... reference information, 96c ... quality results.
Claims (8)
前記クリームはんだの表面からの反射成分が除去されて前記基板から反射された赤外光の強度分布を表す画像を取得する画像取得手段と、
前記画像に基づいて、前記基板から離間した面に沿った前記クリームはんだの断面形状を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする検査装置。 Illumination means for irradiating infrared light of a predetermined intensity to a substrate on which a cream solder is applied to a predetermined region of the surface;
Image acquisition means for acquiring an image representing an intensity distribution of infrared light reflected from the substrate by removing a reflection component from the surface of the cream solder;
An inspection apparatus comprising: a detecting unit that detects a cross-sectional shape of the cream solder along a surface separated from the substrate based on the image.
前記赤外光が照射された前記基板を撮像する撮像手段と、
この撮像手段により撮像された画像から前記クリームはんだの表面からの反射成分を除去する除去手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の検査装置。 The image acquisition means includes
Imaging means for imaging the substrate irradiated with the infrared light;
The inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a removing unit that removes a reflection component from the surface of the cream solder from an image captured by the imaging unit.
前記赤外光が照射された前記基板を撮像する撮像手段と、
この撮像手段により撮像された画像に対して前記基板からの反射成分の割合を乗ずる演算処理手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の検査装置。 The image acquisition means includes
Imaging means for imaging the substrate irradiated with the infrared light;
The inspection apparatus according to claim 1, further comprising: an arithmetic processing unit that multiplies a ratio of a reflection component from the substrate with respect to an image captured by the imaging unit.
前記赤外光が照射された前記基板を撮像する撮像手段と、
この前記基板との間に配設され、前記クリームはんだ表面からの反射成分を透過させないフィルタと
を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の検査装置。 The image acquisition means includes
Imaging means for imaging the substrate irradiated with the infrared light;
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a filter disposed between the substrate and the reflection component from the cream solder surface.
前記画像取得手段は、前記照明手段と前記基板に対して同じ側でかつ前記基板の表面の撮像領域を挟んで反対側に配設され、前記基板表面に対して斜めに前記撮像領域を撮像する撮像手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の検査装置。 The illumination means is arranged to irradiate the infrared ray obliquely with respect to the surface of the substrate,
The image acquisition means is disposed on the same side of the illumination means and the substrate and on the opposite side of the imaging area on the surface of the substrate, and images the imaging area obliquely with respect to the substrate surface. The inspection apparatus according to claim 1, further comprising an imaging unit.
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の検査装置。 The inspection apparatus according to claim 1, further comprising a determination unit that determines a state of the cream solder based on a cross-sectional shape of the cream solder detected by the detection unit. .
前記クリームはんだの表面からの反射成分が除去されて前記検査対象基板から反射された赤外光の強度分布を表す画像を取得する画像取得ステップと、
前記画像に基づいて、前記検査対象基板から離間した面に沿った前記クリームはんだの断面形状を検出する検出ステップと
を有することを特徴とする検査方法。 Illumination step of irradiating infrared light with a predetermined intensity on the inspection target substrate coated with cream solder;
An image acquisition step for acquiring an image representing an intensity distribution of infrared light reflected from the inspection target substrate by removing a reflection component from the surface of the cream solder;
And a detecting step of detecting a cross-sectional shape of the cream solder along a surface separated from the substrate to be inspected based on the image.
この検査準備照明ステップにより前記所定の強度の赤外光が照射された前記透過基板を撮像する検査準備撮像ステップと、
前記照明ステップにより前記所定の強度の赤外光が照射された前記検査対象基板を撮像する撮像ステップと
をさらに有し、
前記画像取得ステップは、前記撮像ステップにより撮像された画像の各画素の光強度から前記検査準備撮像ステップにより撮像された画像の前記画素に対応する画素の光強度の差分をとった画像を生成し、
前記検出ステップは、前記画像取得ステップにより生成された画像に基づいて、前記基板から離間した面に沿った前記クリームはんだの断面形状を検出する
ことを特徴とする請求項７記載の検査方法。 An inspection preparation illumination step of irradiating infrared light of the predetermined intensity to a transmission substrate that transmits infrared light applied to the surface of the cream solder;
Inspection preparation imaging step of imaging the transmission substrate irradiated with the infrared light of the predetermined intensity by the inspection preparation illumination step;
An imaging step of imaging the inspection target substrate irradiated with the infrared light of the predetermined intensity by the illumination step;
The image acquisition step generates an image obtained by taking a difference in light intensity of a pixel corresponding to the pixel of the image captured by the inspection preparation imaging step from the light intensity of each pixel of the image captured by the imaging step. ,
The inspection method according to claim 7, wherein the detecting step detects a cross-sectional shape of the cream solder along a surface separated from the substrate based on the image generated by the image acquiring step.
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2006
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