JP4684033B2 - 基板の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板の製造過程において行われる検査に係り、より詳しくは、基板上に配設されたクリームハンダ等を抽出した上で所定の検査を行うための基板の検査装置に関するものである。

一般に、プリント基板製造の過程において、基板上に電子部品を実装する工程がある。その実装に際して、まずプリント基板上に配設された所定の電極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハンダ付けが行われる。リフロー炉に導かれる前段階においてクリームハンダの印刷状態が検査される（例えば、特許文献１参照）。当該技術では、銅箔等からなる基板の電極上に設けられたクリームハンダに対し、斜め上方から光を照射し、青色フィルタを介してカメラで撮像することとしている。また、このときに撮像される光の感度領域が、ピーク波長において４５０ｎｍ〜５５０ｎｍとなるように設定されている。
特開平５−２９６７４６号公報

ところで、プリント基板の中には、搭載部品等に関する情報（例えば部品番号や部品配置位置を示す枠線など）がレジスト表面などに印刷されたものがある。そして、この印刷内容が搭載部品等に関するものであるため必然的に、これらの情報の印刷領域は、クリームハンダ領域の近傍に位置することが多い。

しかしながら、上述したような青色の波長域では、情報印刷領域において乱反射を起こしてしまい、情報印刷領域が明るく撮像されてしまう。そのため、クリームハンダ領域を抽出するに際して、当該クリームハンダ領域と情報印刷領域とを区別しにくく、領域抽出に支障が生じるおそれがある。

また、かかる不具合は、クリームハンダのみならず、ハンダバンプ、銀ペースト、導電性接着剤などを抽出する場合にも同様にして起こりうる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、基板上に設けられたクリームハンダ等に関する検査を行うに際し、より正確な検査を実現することの可能な基板の検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。

以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
前記基板に対し、前記情報印刷領域を特定するための光を照射する照射手段と、
前記基板のほぼ真上に設けられ、前記照射手段による照射に応じた前記基板からの光に基づく撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段による撮像で取得される画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段と
を具備することを特徴とする基板の検査装置。

手段１に記載の検査装置は、基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板に用いられる。また、この基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有している。

ここでいうハンダ相当物には、クリームハンダをはじめ、ハンダバンプ、銀ペースト、及び、導電性接着剤などが含まれる。以下の手段でも同様である。また、上記印刷は、版材にシルクやポリアミド、ポリエステル等のスクリーンメッシュを使用するシルクスクリーン印刷や、インクジェット印刷などで行われるのが一般的である。

手段１では特に、照射手段が、上記情報印刷領域を特定するための光を照射する。撮像手段は、基板のほぼ真上に設けられている。この撮像手段により、照射手段による照射に応じた基板からの光に基づく撮像が行われる。そして、撮像手段による撮像で取得される画像データに基づき、検査手段によって、少なくとも上記情報印刷領域が除外されて、ハンダ相当物の領域が抽出され、当該ハンダ相当物の検査が行われる。

上記情報の印刷は白色でなされることが多いが、一般的に、自然光で白色に見える物質には蛍光素材が含まれている。そこで例えば、紫外線を照射すれば、印刷領域が蛍光し、当該蛍光に基づく撮像が可能となる。また例えば、ハンダ相当物の領域においては乱反射を起こさず、情報印刷領域において乱反射を起こすような照射を行えば、照射した光の反射光に基づく撮像が可能となる。

このように情報印刷領域を特定するための光を照射して撮像を行うことにより、クリームハンダ等のハンダ相当物の領域を抽出するに際して、当該ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とが区別され、情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

手段２．基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
前記基板に対し、略水平方向から光を照射する第１照射手段と、
前記基板に対し、前記第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射する第２照射手段と、
前記基板のほぼ真上に設けられ、前記第１照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、及び、前記第２照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光に基づく撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段による撮像で得られる前記各反射光に対応する複数の画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段と
を具備することを特徴とする基板の検査装置。

手段２では特に、第１照射手段が、基板に対し、略水平方向から光を照射する。また、第２照射手段が、基板に対し、第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射する。撮像手段は、基板のほぼ真上に設けられている。この撮像手段により、第１照射手段にて照射された光の基板からの反射光、及び、第２照射手段にて照射された光の基板からの反射光に基づく撮像が行われる。そして、撮像手段による撮像で得られる各反射光に対応する複数の画像データに基づき、検査手段によって、少なくとも情報印刷領域が除外されて、ハンダ相当物の領域が抽出され、当該ハンダ相当物の検査が行われる。

基板に対して略水平方向から光を照射すれば、主として乱反射により、ハンダ相当物の領域を明るく撮像することができる。ただし、この場合、情報印刷領域も明るく撮像されてしまう。この点、手段２によれば、基板に対し、第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射することによって、ハンダ相当物の領域においては乱反射を起こさず、情報印刷領域において乱反射を起こすような光の照射が可能となる。つまり、第１及び第２照射手段による光の反射光に対応する画像データから、情報印刷領域を特定することができる。そして、クリームハンダ等のハンダ相当物の領域を抽出するに際して、当該ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とが区別され、情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

また、手段２によれば、第２照射手段によって第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光が照射されることで、ハンダ相当物周囲に位置する電極からの光が反射して、当該電極領域をより区別しやすい。そのため、ハンダ相当物とその周縁の電極領域とが明確に区別でき、ハンダ相当物の領域が非常に抽出しやすいものとなる。結果として、より一層の検査精度の向上を図ることができる。

なお、上記電極には、銅箔、金メッキ、ハンダメッキからなるランドや回路パターンが含まれる。以下の手段でも同様である。

手段３．基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
前記基板に対し、略水平方向から光を照射する第１照射手段と、
前記基板に対し、前記第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射する第２照射手段と、
前記基板に対し、前記第２照射手段よりも小さな入射角で上方から光を照射する第３照射手段と、
前記基板のほぼ真上に設けられ、前記第１照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、前記第２照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、及び、前記第３照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光に基づく撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段による撮像で得られる前記各反射光に対応する複数の画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段と
を具備することを特徴とする基板の検査装置。

手段３では特に、第１照射手段が、基板に対し、略水平方向から光を照射する。また、第２照射手段が、基板に対し、第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射する。さらにまた、第３照射手段が、基板に対し、第２照射手段よりも小さな入射角で上方から光を照射する。撮像手段は、基板のほぼ真上に設けられている。この撮像手段により、第１照射手段にて照射された光の基板からの反射光、第２照射手段にて照射された光の基板からの反射光、及び、第３照射手段にて照射された光の基板からの反射光に基づく撮像が行われる。そして、撮像手段による撮像で得られる各反射光に対応する複数の画像データに基づき、検査手段によって、少なくとも情報印刷領域が除外されて、ハンダ相当物の領域が抽出され、当該ハンダ相当物の検査が行われる。

基板に対して略水平方向から光を照射すれば、上記同様、ハンダ相当物の領域を明るく撮像することができるものの、情報印刷領域も明るく撮像されてしまう。この点、手段３によれば、基板に対し第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射することによって、ハンダ相当物の領域においては乱反射を起こさず、情報印刷領域において乱反射を起こすような光の照射が可能となる。つまり、第１及び第２照射手段による光の反射光に対応する画像データから、情報印刷領域を特定することができる。そして、クリームハンダ等のハンダ相当物の領域を抽出するに際して、当該ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とが区別され、情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

また、上記同様、第２照射手段による斜め上方からの光の照射により、ハンダ相当物とその周縁の電極領域との区別も可能となる。

ただし、ハンダ相当物は、ぬれ性を高めるためのフラックスを含有する。そして、このフラックスの含有量が多い場合、ハンダ相当物の表面がフラックスで覆われた状態となることがある。フラックスで覆われた領域であるフラックス領域は、上記第２照射手段による斜め上方からの光の照射によって抽出されてしまい、フラックス領域（ハンダ相当物の領域の一部あるいは全部の領域）が、電極領域と区別できないおそれがある。

この点、手段３によれば、第３照射手段によって第２照射手段よりも小さな入射角で上方から光が照射される。そして、上記フラックス領域はハンダ相当物の領域でもあるため第１照射手段による光の照射によって特定され、また、第２及び第３照射手段による光の照射によっても特定される。一方、電極領域は、第２及び第３照射手段による光の照射によって特定される。したがって、第１乃至第３照射手段による光の照射により、電極領域とフラックス領域とを区別することができ、ハンダ相当物の領域が非常に抽出しやすいものとなる。結果として、より一層の検査精度の向上を図ることができる。

手段４．手段３に記載の検査装置において、
前記第３照射手段は、前記基板に対する前記光の入射角が０度以上で１０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。

手段４によれば、上記第３照射手段による基板に対する光の入射角が、０度以上で１０度を下回る範囲に設定されている。このような入射角を設定して得られる画像データと、上記第１及び第２照射手段による照射に基づく画像データとを併せて利用すれば、電極領域とフラックス領域とを適正に区別することができる。

手段５．手段３又は４に記載の検査装置において、
前記第３照射手段は、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。

手段６．手段３又は４に記載の検査装置において、
前記第３照射手段は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。

上述したように第２及び第３照射手段は、電極領域を特定するためのものであり、５００ｎｍ以上の範囲にピーク波長をもつ可視光を照射することで、赤色系統の電極がより明るく撮像される。

この点、手段５によれば、第３照射手段にて６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光が照射されるため、赤色系統の電極がより明るく撮像され、当該電極領域をより区別しやすい。

また、手段６によれば、第３照射手段にて５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光が照射されるため、赤色系統の電極がより明るく撮像され、当該電極領域をより区別しやすい。

手段７．手段２乃至６のいずれかに記載の検査装置において、
前記第１照射手段は、前記基板に対する前記光の入射角が６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。

手段７によれば、上記第１照射手段による基板に対する光の入射角が、６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定されている。このような入射角を設定することで得られる画像データと、上記第２照射手段による照射に基づく画像データとを併せて利用すれば、ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とを区別することができる。

手段８．手段２乃至７のいずれかに記載の検査装置において、
前記第１照射手段は、３６５ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫外線、又は、紫色光乃至青色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。

手段８によれば、第１照射手段にて３６５ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫外線、又は、紫色光乃至青色光が照射されるため、例えば第２及び第３照射手段が５００ｎｍ以上の範囲（第１照射手段とは異なる範囲）にピーク波長をもつ可視光を照射する構成とすれば、当該第２及び第３照射手段との同時照射が可能となる。また、第１照射手段が４２０ｎｍ以上の可視光を照射する構成とすれば、紫外線カメラと比べて安価な可視光カメラを撮像手段として採用できる点で有利である。さらに、例えば撮像手段としてカラーカメラを採用することにより、例えば５００ｎｍ以上の範囲にピーク波長をもつ第２及び第３照射手段との同時照射を行い、各反射光に基づく撮像を一度に行うことができる。このようにすれば、照射・撮像制御の簡素化が図られる。

なお、撮像手段として可視光カメラを用いることを前提に、「前記第１照射手段は、４２０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫色光乃至青色光を照射すること」としてもよい。

手段９．手段２乃至８のいずれかに記載の検査装置において、
前記第２照射手段は、入射角が１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。

手段９によれば、上記第２照射手段による基板に対する光の入射角が、１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されている。このような入射角を設定することで得られる画像データと、上記第１照射手段による照射に基づく画像データとを併せて利用すれば、ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とを区別することができる。つまり、このような入射角を設定することにより、ハンダ相当物の領域においては乱反射を起こさず、情報印刷領域において乱反射を起こすような照射が可能となるのである。

なお、入射角に上記範囲が存在するのは、撮像手段の感度や上記画像データを処理する際の２値化閾値などによっても、適正な入射角が多少異なってくるためである。実験上、入射角が２０度付近にあるときに、情報印刷領域における乱反射が相対的に大きくなった。そこで、「前記第２照射手段は、入射角が１２度を上回り２８度を下回る範囲に設定されてなること」としてもよいし、「前記第２照射手段は、入射角が１４度を上回り２６度を下回る範囲に設定されてなること」としてもよいし、「前記第２照射手段は、入射角が１６度を上回り２４度を下回る範囲に設定されてなること」としてもよいし、「前記第２照射手段は、入射角が１８度を上回り２２度を下回る範囲に設定されてなること」としてもよい。もちろん、「前記第２照射手段は、入射角が２０度に設定されてなること」としてもよい。以下の手段でも同様である。

手段１０．手段２乃至９のいずれかに記載の検査装置において、
前記第２照射手段は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。

手段１１．手段２乃至９のいずれかに記載の検査装置において、
前記第２照射手段は、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。

上述したように第２照射手段は、電極領域を特定するためのものであり、５００ｎｍ以上の範囲にピーク波長をもつ可視光を照射することで、赤色系統の電極がより明るく撮像される。

この点、手段１０によれば、第２照射手段にて５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光が照射されるため、赤色系統の電極がより明るく撮像され、当該電極領域をより区別しやすい。

また、手段１１によれば、第２照射手段にて６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光が照射されるため、赤色系統の電極がより明るく撮像され、当該電極領域をより区別しやすい。

なお、上記第３照射手段と異なる範囲にピーク波長をもつ可視光を第２照射手段が照射する構成とすることが好ましい。第３照射手段との同時照射が可能となり、撮像手段としてカラーカメラを採用することによって、各反射光に基づく撮像を一度に行うことができるためである。すなわち、第３照射手段が６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射する構成においては、第２照射手段が、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射する構成を採用することが好ましい。同様に、第３照射手段が５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射する構成においては、第２照射手段が、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射する構成を採用することが好ましい。このような技術思想は、次に示す構成として表現される。

手段１２．手段２乃至１１のいずれかに記載の検査装置において、
前記各照射手段は、異なる範囲にピーク波長をもつ光を同時に照射し、
前記撮像手段は、前記照射手段の照射に対応する一度の撮像によって前記各反射光に対応する複数の画像データを取得可能であることを特徴とする基板の検査装置。

手段１２によれば、各照射手段によって、異なる範囲にピーク波長をもつ光が同時に照射される。そして、撮像手段による一度の撮像によって各反射光に対応する複数の画像データが取得される。したがって、照射・撮像制御の簡素化が図られる。

手段１３．基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
前記基板に対し、略水平方向から４２０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫色光乃至青色光を照射する第１照射手段と、
前記基板に対し、前記第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射する第２照射手段と、
前記基板に対し、前記第２照射手段よりも小さな入射角で上方から６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射する第３照射手段と、
前記基板のほぼ真上に設けられ、前記第１照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、前記第２照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、及び、前記第３照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光に基づく撮像を一度に行う撮像手段と、
前記撮像手段による撮像で得られる前記各反射光に対応する複数の画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを具備していることを特徴とする基板の検査装置。

手段１３では、第１乃至第３照射手段がそれぞれ、略水平方向、斜め上方、上方から光を照射する。したがって、上記構成と同様、第１及び第２照射手段による光の反射光に対応する画像データから、情報印刷領域を特定することができる。そして、クリームハンダ等のハンダ相当物の領域を抽出するに際して、当該ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とが区別され、情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

また、第１乃至第３照射手段による光の照射により、フラックス領域と電極領域とが区別可能となる。したがって、ハンダ相当物の領域が非常に抽出しやすいものとなる。結果として、より一層の検査精度の向上を図ることができる。

さらに、第１乃至第３照射手段によってそれぞれ異なる範囲にピーク波長をもつ可視光が照射されるため、第１乃至第３照射手段による同時照射を前提に、各反射光に基づく撮像が、撮像手段によって一度に行われる。したがって、照射・撮像制御の簡素化が図られる。

手段１４．手段１３に記載の検査装置において、
前記第１照射手段は、前記基板に対する入射角が６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定されてなり、
前記第２照射手段は、前記基板に対する入射角が１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されてなり、
前記第３照射手段は、前記基板に対する入射角が０度以上で１０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。

手段１４によれば、第１乃至第３照射手段による基板に対する光の入射角が、６０度を上回り８０度を下回る範囲、１０度を上回り３０度を下回る範囲、０度以上で１０度を下回る範囲にそれぞれ設定されているため、上述したように、ハンダ相当物の領域、情報印刷領域、電極領域、及び、フラックス領域（ハンダ相当物の領域の一部又は全部）を明確に区別でき、ハンダ相当物の領域が非常に抽出しやすいものとなる。結果として、より一層の検査精度の向上を図ることができる。

手段１５．手段２乃至１４のいずれかに記載の検査装置において、
前記検査手段は、前記第１照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、及び、前記第２照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データにおいて、設定輝度以上の画素で構成される領域を、前記情報印刷領域として除外することを特徴とする基板の検査装置。

手段１５によれば、検査手段によって、第１照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、及び、第２照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データにおいて、設定輝度以上の画素で構成される領域が、情報印刷領域として除外される。このようにすれば、比較的簡単に情報印刷領域を除外することができる。

なお、設定輝度は各画像データに対応して設定される。例えばこの設定輝度は２値化閾値として設定され、各画像データにおいて２値化を行い、例えば「１」とされた画素で構成される共通領域を除外するという具合である。次の手段でも同様である。

手段１６．手段２乃至１５のいずれかに記載の検査装置において、
前記検査手段は、前記第１照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、前記第２照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、及び、前記第３照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データの全てにおいて、設定輝度以上の画素で構成される領域を、前記ハンダ相当物のぬれ性を高めるためのフラックスで表面を覆われた領域であるフラックス領域として特定し、当該フラックス領域を含めて前記ハンダ相当物の領域を抽出することを特徴とする基板の検査装置。

手段１６によれば、検査手段によって、第１照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、第２照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、及び、第３照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データの全てにおいて、設定輝度以上の画素で構成される領域が、フラックス領域として特定される。そして、このフラックス領域を含めて、ハンダ相当物の領域が抽出される。このようにすれば、比較的簡単にフラックス領域を特定して、ハンダ相当物の領域を抽出することができる。

手段１７．基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板を撮像する撮像手段と、該撮像手段による撮像で得られる画像データに基づき前記ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを備えた検査装置であって、
前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
前記撮像手段は、
前記電極領域よりも、前記ハンダ相当物の領域及び前記情報印刷領域が、明るく撮像される第１照明条件と、
前記ハンダ相当物の領域よりも、少なくとも前記情報印刷領域が、明るく撮像される第２照明条件とで撮像可能となっており、
前記検査手段は、前記第１照明条件による撮像結果としての画像データ及び前記第２照明条件による撮像結果としての画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行うことを特徴とする基板の検査装置。

手段１７によれば、撮像手段によって、第１及び第２照明条件での撮像が行われる。そして、検査手段によって、第１照明条件による撮像結果としての画像データ及び前記第２照明条件による撮像結果としての画像データに基づき、少なくとも情報印刷領域が除外されて、ハンダ相当物の領域が抽出され、当該ハンダ相当物の検査が行われる。

ここで、第１照明条件では、電極領域よりも、ハンダ相当物の領域及び情報印刷領域が、明るく撮像される。また、第２照明条件では、ハンダ相当物の領域よりも、情報印刷領域が、明るく撮像される。したがって、第１及び第２照明条件による撮像結果として画像データから、情報印刷領域を特定することができる。そして、クリームハンダ等のハンダ相当物の領域を抽出するに際して、当該ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とが区別され、情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

手段１８．基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板を撮像する撮像手段と、該撮像手段による撮像で得られる画像データに基づき前記ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを備えた検査装置であって、
前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有し、
前記ハンダ相当物の領域は、当該ハンダ相当物が露出した領域であるハンダ領域と、前記ハンダ相当物のぬれ性を高めるためのフラックスで表面を覆われた領域であるフラックス領域とで構成されており、
前記撮像手段は、
前記電極領域よりも、前記ハンダ相当物の領域及び前記情報印刷領域が、明るく撮像される第１照明条件と、
前記ハンダ領域よりも、前記情報印刷領域、前記電極領域、前記フラックス領域が、明るく撮像される第２照明条件と、
前記ハンダ領域及び前記情報印刷領域よりも、前記電極領域及び前記フラックス領域が、明るく撮像される第３照明条件と
で撮像可能となっており、
前記検査手段は、前記第１照明条件による撮像結果としての画像データ、前記第２照明条件による撮像結果としての画像データ、及び、前記第３照明条件による撮像結果としての画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行うことを特徴とする基板の検査装置。

手段１８によれば、撮像手段によって、第１乃至第３照明条件での撮像が行われる。そして、検査手段によって、第１照明条件による撮像結果としての画像データ、前記第２照明条件による撮像結果としての画像データ、及び、前記第３照明条件による撮像結果としての画像データに基づき、少なくとも情報印刷領域が除外されて、ハンダ相当物の領域が抽出され、当該ハンダ相当物の検査が行われる。ここで、ハンダ相当物の領域は、当該ハンダ相当物が露出した領域であるハンダ領域と、前記ハンダ相当物のぬれ性を高めるためのフラックスで表面を覆われた領域であるフラックス領域とで構成されている。

第１照明条件では、電極領域よりも、ハンダ相当物の領域（ハンダ領域及びフラックス領域）及び情報印刷領域が、明るく撮像される。また、第２照明条件では、ハンダ領域よりも、情報印刷領域、電極領域、及び、フラックス領域が、明るく撮像される。したがって、第１及び第２照明条件による撮像結果として画像データから、情報印刷領域を特定することができる。そして、クリームハンダ等のハンダ相当物の領域を抽出するに際して、当該ハンダ相当物の領域と情報印刷領域とが区別され、情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

また、第１乃至第３照明条件による撮像結果としての画像データから、フラックス領域と電極領域とが区別可能となる。したがって、ハンダ相当物の領域が非常に抽出しやすいものとなる。結果として、より一層の検査精度の向上を図ることができる。

以下に、一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態における「基板の検査装置」としての検査装置１を模式的に示す概略構成図である。この検査装置１は、「基板」としてのプリント基板３０におけるハンダの印刷状態を検査するためのものである。そこでまず、プリント基板３０について説明しておく。

図２は、プリント基板３０の構成を模式的に示すものであり、（ａ）はプリント基板３０の部分拡大平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図２に示すように、プリント基板３０は、平板状をなし（平面を備え）、ガラスエポキシ等からなるベース基板３１に、銅箔からなる電極パターン３２が設けられている。この電極パターン３２は、もちろん、金メッキ、ハンダメッキなどが施されたものとしてもよい。前記電極パターン３２上には、「ハンダ相当物」としてのクリームハンダ３３が印刷形成されている。このクリームハンダ３３は、ぬれ性を高めるためのフラックスを含有している。図２では、クリームハンダ３３の頂部付近がフラックス膜３６で覆われている様子を示した。

また、プリント基板３０は、電極パターン３２の所定配線部分以外にクリームハンダ３３がのらないように、被膜としての半透明のレジスト膜３４によってコーティングされている。レジスト膜３４の表面は、略一定高さの平面をなしている。そしてさらに、このレジスト膜３４上には、電極パターン３２の近傍に、印刷部３５が印刷形成されている。なお、印刷部３５は、図２中には便宜的に矩形状で示したが、実際には、文字や記号等であって、電子部品の番号や電子部品の配置位置を表す枠線などの情報となっている。このため必然的に、印刷部３５は、電子部品が接続される電極パターン３２に近い位置に印刷形成される。なお、印刷部３５は、版材にシルクやポリアミド、ポリエステル等のスクリーンメッシュを使用するシルクスクリーン印刷やインクジェット印刷などで形成される。

本実施形態の検査装置１は、このようなプリント基板３０のクリームハンダ３３の印刷状態を検査する。より詳しくは、クリームハンダ３３の領域を抽出した上で二次元計測し、面積等を求め、その上で高さ計測等を行うことで、クリームハンダ３３の三次元計測を行い、各種検査を実施するものとして具現化されている。

そこで次に、検査装置１の構成を説明する。

図１に示すように、検査装置１は、基台２を備えているとともに、基台２上には、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が設けられている。Ｙ軸移動機構４上には、レール１０が配設されており、該レール１０上に上記プリント基板３０が載置されるようになっている。そして、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が作動することで、プリント基板３０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するようになっている。

検査装置１はまた、三次元計測用照射手段５と、「撮像手段」としてのＣＣＤカメラ６と、ＣＣＤカメラ６に対し電気的に接続された主制御手段７とを備えている。三次元計測用照射手段５は、クリームハンダ３３の三次元計測に際し、プリント基板３０の表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射するように構成されている。ＣＣＤカメラ６は、プリント基板３０の真上に配置され、プリント基板３０上の前記光パターンの照射された部分を撮像可能となっている。そして、主制御手段７では、三次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理が行われ、クリームハンダ３３の三次元計測（主として高さ計測及び体積計測）が行われるようになっている。

また、本実施形態では、上述したように、かかる三次元計測に先立って、クリームハンダ３３を抽出するとともに、二次元計測し、その二次元計測された各種値に基づいて、クリームハンダ３３に関する検査をも行うようになっている。つまり、主制御手段７は、クリームハンダ３３に関する検査手段８を具備しており、検査手段８は、二次元検査部８Ａと、三次元検査部８Ｂと具備しているといえる（図５参照）。なお、ここでは詳細な説明は行わないが、本実施形態における三次元計測に際しては、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。

本実施形態では、二次元検査部８Ａにおいて実施されるクリームハンダ３３に関する抽出を含む二次元計測及びその検査に特徴を有しているので、次には、かかる抽出等について説明する。

検査装置１は、クリームハンダ３３が配設されてなる領域を抽出するための手段を具備している。当該手段には、ハンダ抽出用照射手段１１、上記ＣＣＤカメラ６などが含まれる。

ハンダ抽出用照射手段１１は、三次元計測用照射手段５による光パターンの照射に先立って、プリント基板３０に対し、所定の光を照射するものである。より詳しく説明すると、図３、図４に示すように、ハンダ抽出用照射手段１１は、下方からプリント基板３０を照射可能な１つのリングライト１２と、上方からプリント基板３０を照射可能な２つのリングライト１３，１４とを具備している。以下では、これらリングライト１２〜１４を区別する際、最も下部に位置するリングライト１２を第１リングライト１２、その上方に位置するリングライト１３を第２リングライト１３、最も上部に位置するリングライト１４を第３リングライト１４と記述する。

第１リングライト１２は、略水平方向からの光照射を行うようになっている。特に、本実施形態では、プリント基板３０の測定面に対する入射角が７４度に設定されている（図４参照）。また、第１リングライト１２から照射される光は、４５０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ青色光となっている。なお、この第１リングライト１２が「第１照射手段」に相当する。

第２リングライト１３は、第１リングライト１２よりも小入射角で斜め上方からの光照射を行うようになっている。特に、本実施形態では、プリント基板３０の測定面に対する入射角が２０度に設定されている（図４参照）。また、第２リングライト１３から照射される光は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光となっている。なお、この第２リングライト１３が「第２照明手段」に相当する。

第３リングライト１４は、第２リングライト１３よりもさらに小入射角での（より直交方向からの照射に近い）光照射（＝落射照明）を行うようになっている。特に、本実施形態では、プリント基板３０の測定面に対する入射角が０度に設定されている（図４参照）。また、第３リングライト１４から照射される光は、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光となっている。なお、この第３リングライト１４が「第３照射手段」に相当する。

上記ＣＣＤカメラ６は、カラーカメラで構成されており、前記第１乃至第３リングライト１２〜１４からの同時照射が行われた上で、各反射光に基づく撮像を一度に行えるようになっている。もちろん、モノクロカメラを採用することとしてもよいが、この場合には、第１乃至第３リングライト１２〜１４からの照射が交互に切換えられ、各反射光に基づく撮像のタイミングが、ずらされることとなる。

次に、主制御手段７を中心とする検査装置１の電気的構成について説明する。

図５に示すように、ＣＣＤカメラ６は、主制御手段７に対し電気的に接続されている。主制御手段７は、上述したように、検査手段８（二次元検査部８Ａ及び三次元検査部８Ｂ）を備えている。これとともに、主制御手段７は、印刷されたクリームハンダ３３の配置データやプリント基板３０に関する回路パターンデータ等の大まかな情報を入力するためのパターンデータ入力手段９が接続されている。

主制御手段７にはまた、照射制御手段２１が接続されている。照射制御手段２１は、前記三次元計測用照射手段５、ハンダ抽出用照射手段１１（第１乃至第３リングライト１２〜１４）に接続されており、前記主制御手段７からの制御信号に基づき、各照射手段５，１１（１２，１３，１４）の照射の実行制御を行う（図３、図４も併せて参照）。

主制御手段７にはさらに、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３が接続されている。これらＸ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３は、主制御手段７からの制御信号に基づき、前記Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御する。これにより、プリント基板３０がＸ軸方向、Ｙ軸方向へと適宜移動させられる。

次に、上記のように構成されてなる検査装置１の動作を、主制御手段７によって行われる制御内容を中心として説明する。

主制御手段７は、まず、クリームハンダ３３の領域抽出及び二次元計測を行うべく、前記照射制御手段２１を介して、ハンダ抽出用照射手段１１のリングライト１２，１３，１４から光を照射させる。そして、ＣＣＤカメラ６にて、光が照射されたプリント基板３０を撮像する。このとき、撮像により得られた各反射光に対応する画像データに基づき、クリームハンダ３３の領域抽出及び二次元計測を行う。なお、第１乃至第３リングライト１２〜１４は上述したようにそれぞれ、青色光、緑色光、赤色光を照射するものであるため、各反射光に対応する画像データは、ＲＧＢの輝度値データとして、すなわち赤色の輝度値データ、緑色の輝度値データ、及び、青色の輝度値データとして、図示しない格納領域に格納される。

ここで、当該クリームハンダ３３の領域を抽出する領域抽出処理を、図６のフローチャートに基づき説明する。本領域抽出処理は、上記検査手段８の二次元検査部８Ａにて実行されるものである。

最初のステップ（以下ステップを単に記号Ｓで示す）１００において、青色の反射光に対応する画像データ（青色の輝度値データ）に基づく２値化を行う。この２値化によって、第１リングライト１２による青色光の照射において、乱反射を起こす領域（明るく撮像される領域）が特定可能となる。具体的には、図７（ａ）に示すように、クリームハンダ３３の領域（フラックス膜３６の領域を含む）及び印刷部３５に対応する画素（図中の斜線部分）が「１」として、その他の領域の画素が「０」として２値化される。なお、以下では、ここで得られる２値化データを「青色画像データ」と記述する。

続くＳ１１０では、緑色の反射光に対応する画像データ（緑色の輝度値データ）に基づく２値化を行う。この２値化によって、第２リングライト１３による緑色光の照射において、乱反射を起こす領域（明るく撮像される領域）が特定可能となる。具体的には、図７（ｂ）に示すように、電極パターン３２の領域、印刷部３５、及び、フラックス膜３６の領域の画素（図中の斜線部分）が「１」として、その他の領域の画素が「０」として２値化される。なお、以下では、ここで得られる２値化データを「緑色画像データ」と記述する。

次のＳ１２０では、赤色の反射光に対応する画像データ（赤色の輝度値データ）に基づく２値化を行う。この２値化によって、第３リングライト１４による赤色光の照射において、乱反射を起こす領域（明るく撮像される領域）が特定可能となる。具体的には、図７（ｃ）に示すように、電極パターン３２の領域、及び、フラックス膜３６の領域の画素（図中の斜線部分）が「１」として、その他の領域の画素が「０」として２値化される。なお、以下では、ここで得られる２値化データを「赤色画像データ」と記述する。

このようにして２値化された青色画像データ、緑色画像データ、及び、赤色画像データに基づき、クリームハンダ３３の領域を抽出する。クリームハンダ３３の領域は、その中心付近が、フラックス膜３６で覆われている（図２、図７参照）。そのため、抽出対象となるクリームハンダ３３の領域は、クリームハンダ３３が露出した領域（以下「ハンダ領域」という）と、フラックス膜３６の領域（以下「フラックス領域」という）とで構成される。なお、以下で説明するＳ１３０からの処理では、説明の便宜上、上記印刷部３５（以下「情報印刷領域」という）及び電極パターン３２の領域（以下「電極領域」という）も特定している。

なお、本実施形態において、上記第１リングライト１２による青色光の照射に基づくＣＣＤカメラ６による撮像によって、電極領域よりも、ハンダ領域及び情報印刷領域が、明るく撮像される。したがって、上記第１リングライト１２による青色光の照射が「第１照明条件」に相当する。また、上記第２リングライト１３による緑色光の照射に基づくＣＣＤカメラ６による撮像によって、ハンダ領域よりも、情報印刷領域、電極領域、及び、フラックス領域が、明るく撮像される。したがって、上記第２リングライト１３による緑色光の照射が「第２照明条件」に相当する。さらにまた、上記第３リングライト１４による赤色光の照射に基づくＣＣＤカメラ６の撮像によって、ハンダ領域及び情報印刷領域よりも、電極領域及びフラックス領域が、明るく撮像される。したがって、上記第３リングライト１４による赤色光の照射が「第３照明条件」に相当する。

フローチャートの説明に戻り図６中のＳ１３０では、ハンダ領域（フラックス領域を除くクリームハンダ３３の領域）を特定する。この処理は、青色画像データで「１」、緑色画像データで「０」、赤色画像データで「０」となっている画素で構成される領域を特定するものである（図７参照）。

次のＳ１４０では、情報印刷領域を特定する。この処理は、青色画像データで「１」、緑色画像データで「１」、赤色画像データで「０」となっている画素で構成される領域を特定するものである（図７参照）。

続くＳ１５０では、電極領域を特定する。この処理は、青色画像データで「０」、緑色画像データで「１」、赤色画像データで「１」となっている画素で構成される領域を特定するものである（図７参照）。

次のＳ１６０では、フラックス領域を特定する。この処理は、青色画像データで「１」、緑色画像データで「１」、赤色画像データで「１」となっている画素で構成される領域を特定するものである（図７参照）。

続くＳ１７０では、クリームハンダ３３の領域を抽出する。この処理は、上記Ｓ１３０にて特定されるハンダ領域及びＳ１６０にて特定されるフラックス領域を抽出するものである。

そして、クリームハンダ３３の領域を抽出した後、本領域抽出処理を終了する。そして、抽出されたクリームハンダ３３の領域の二次元計測を行う。

なお、上記領域抽出処理では、説明を分かり易くするため、ハンダ領域、情報印刷領域、電極領域、及び、フラックス領域を順に特定しているが、実際には、クリームハンダ３３の領域を構成するハンダ領域及びフラックス領域が抽出できればよい。

したがって、現実的な処理として、図８のフローチャートに示すように、２値化処理（Ｓ２００〜Ｓ２２０）の後、例えば青色画像データにおいて「１」となっている画素で構成される領域を最初に特定し（Ｓ２３０）、当該領域を構成する画素の中で、緑色画像データにおいて「０」となっている領域（ハンダ領域）と、緑色画像データ及び赤色画像データにおいてともに「１」となっている領域（フラックス領域）とを抽出する処理とすることが考えられる（Ｓ２４０，Ｓ２５０）。

このように、本実施形態では、三次元計測に先立って、計測対象たるクリームハンダ３３の領域の抽出及び二次元計測が行われる。つまり、第１乃至第３リングライト１２〜１４により所定の波長域の光を照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像し、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた各反射光に対応する画像データに基づき、主制御手段７において、クリームハンダ３３の領域を抽出及び二次元計測する作業が行われる。

そして、上述したクリームハンダ３３について種々の検査が実行され、良否判定が実行される。二次元検査部８Ａにおける段階で、不良と判定された場合には、次に行われる三次元計測を経ることなく、その前段階で不良と判断される。一方、検査結果において良と判定された場合には、三次元検査部８Ｂにて、次の三次元計測が実行され、主として高さ計測及び体積計測が行われて、これら計測結果に基づく良否判定が実行される。なお、三次元計測についてはここでの詳細な説明は省略するが、上記のとおり、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。位相シフト法を用いた三次元計測の手順としては、例えば、特開２００３−２７９３３４号公報に例示されるものが挙げられる。

次に、本実施形態の検査装置１にて発揮される効果について説明する。

本実施形態によれば、プリント基板３０に対し、第１リングライト１２より、入射角７４度で、４５０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ青色光が照射される。また、第１リングライト１２よりも小さな入射角２０度で、第２リングライト１３により、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光が照射される。さらに、第２リングライト１３よりもさらに小さな入射角０度で、第３リングライト１４により、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光が照射される。そして、プリント基板３０のほぼ真上に設けられたＣＣＤカメラ６により、青色光、緑色光、及び、赤色光の照射されたプリント基板３０からの各反射光に基づく撮像が行われる。そして、ＣＣＤカメラ６による撮像において取得される各反射光に対応する複数の画像データに基づき、二次元検査部８Ａでは、クリームハンダ３３の領域が抽出され、その上で所定の検査が行われる。このとき、クリームハンダ３３の領域抽出に際し、情報印刷領域（印刷部３５）が除外される。

このように第１乃至第３リングライト１２〜１４がそれぞれ、略水平方向（本実施形態では、入射角７４度）、斜め上方（入射角２０度）、上方（入射角０度）から光を照射するため、第１及び第２リングライト１２，１３からの光の反射光に対応する画像データ（青色画像データ及び緑色画像データ）から、情報印刷領域を特定することができる。そして、クリームハンダ３３の領域を抽出するに際して、当該クリームハンダ３３の領域と情報印刷領域とを区別することができ、当該情報印刷領域が除外される。その結果、検査精度を高めることができる。

また、第１乃至第３リングライト１２〜１４による光の反射光に対応する画像データ（青色画像データ、緑色画像データ、赤色画像データ）から、フラックス領域と電極領域とが区別可能となる。したがって、クリームハンダ３３の領域（フラックス領域を含む）が非常に抽出しやすいものとなる。結果として、より一層の検査精度の向上を図ることができる。

さらに、第１乃至第３リングライト１２〜１４によってそれぞれ異なる範囲にピーク波長をもつ可視光が照射される。すなわち、第１リングライト１２により４５０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ青色光が照射され、第２リングライト１３により５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光が照射され、第３リングライト１４により６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光が照射される。これによって、第１乃至第３リングライト１２〜１４による同時照射が可能となり、また、各反射光に基づく撮像が、ＣＣＤカメラ６によって一度に行われる。これによって、照射・撮像制御の簡素化を図ることができる。

なお、上述した実施の形態の記載内容に限定されることなく、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々なる形態で実施可能である。例えば、次のように実施してもよい。

（ａ）上記実施形態では、プリント基板３０に対し、第１リングライト１２より、略水平方向から（入射角７４度で）、４５０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ青色光を照射する構成であった。

第１リングライト１２は、主としてハンダ領域を特定するためのものであり、ハンダ領域をより明るく撮像できる構成であればよい。

例えば、プリント基板３０の測定面に対する入射角は、６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定してもよい。また、４２０ｎｍを上回り４５０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫色光を照射する構成としてもよいし、３６５ｎｍを上回り４２０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫外線を照射する構成としてもよい。つまり、第１リングライト１２は、３６５ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫外線、又は、紫色光乃至青色光を照射するものとすればよい。なお、紫外線カメラが可視光カメラと比較して高価であることを考えると、可視光を照射する構成とすることが望ましい。また、可視光を照射する構成とすれば、上述したように、カラーカメラであるＣＣＤカメラ６を用いることによって、第１乃至第３リングライト１２〜１４による照射に基づく撮像を一度に行うことができる。

（ｂ）上記実施形態では、プリント基板３０に対し、第２リングライト１３により、斜め上方から（入射角２０度で）、緑色光を照射する構成であった。

実験上、入射角が２０度付近にあるときに、情報印刷領域（印刷部３５）における乱反射が相対的に大きくなった。しかしながら、ＣＣＤカメラ６の感度や上記画像データを処理する際の２値化閾値などによっても、適正な入射角は異なってくる。

そのため、第２リングライト１３の入射角は、１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されるものとしてもよいし、１２度を上回り２８度を下回る範囲に設定されるものとしてもよいし、１４度を上回り２６度を下回る範囲に設定されるものとしてもよいし、１６度を上回り２４度を下回る範囲に設定されるものとしてもよいし、あるいは、１８度を上回り２２度を下回る範囲に設定されるものとしてもよい。

（ｃ）上記実施形態では、プリント基板３０に対し、第２リングライト１３により５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射し、第３リングライト１４により６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射する構成であった。このように５００ｎｍ以上の可視光を照射する構成とすれば、電極領域等を明るく撮像可能となる。そして、第２及び第３リングライト１３，１４が異なる範囲にピーク波長をもつ可視光を照射する構成とすることにより、上述したように、同時照射が可能となり、カラーカメラであるＣＣＤカメラ６により一度に撮像を行うことが可能となる。

この場合、５００ｎｍ以上の可視光を照射する構成とすれば電極領域等が明るく撮像可能となるため、第２及び第３リングライト１３，１４のうちの一方が緑色光を照射し、他方が赤色光を照射する構成であればよい。つまり、上記実施形態の構成とは反対に、第３リングライト１４により５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射し、第２リングライト１３により６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射する構成としてもよい。

ここで、モノクロカメラを用いる場合など同時照射等を行わない構成においては、第２及び第３リングライト１３，１４、さらには、第１リングライト１２が同一範囲にピーク波長をもつ可視光を照射する構成であっても差し支えない。

（ｄ）なお、情報印刷領域を除外するという点に着目すれば、印刷部３５を特定（抽出）可能な光を照射する構成を採用することが考えられる。例えば、印刷部３５は白色で印刷されることが多いが、一般的に、自然光で白色に見える物質には蛍光素材が含まれている。そこで例えば、紫外線を照射する構成とすれば、印刷部３５が蛍光し、当該蛍光に基づく撮像が可能となる。この場合、紫外線を照射する構成が「照射手段」に相当する。

（ｅ）また、情報印刷領域を除外するという点に着目し、フラックス領域の特定を考えないのであれば、上記第１リングライト１２及び上記第２リングライト１３を備える構成とすれば足りる。この場合、第１リングライト１２が「第１照射手段」に相当し、第２リングライト１３が「第２照射手段」に相当する。

（ｆ）上記実施形態では、クリームハンダ３３の主として高さ計測（三次元計測）を行う場合に先立って、検査する場合について具体化しているが、三次元計測を行わない場合にも適用可能であることは勿論である。例えばクリームハンダ３３の面積計測等の二次元計測を行うだけの場合にも具体化することができる。また、ある部分については二次元計測を行うとともに、別の部分については三次元計測を行う場合に具体化してもよい。また、更に別の部分については二次元計測及び三次元計測の両方を行ってもよい。

（ｇ）上記実施形態では、検査内容の詳細については特に言及していないが、例えば、二次元計測結果に基づき、検査対象たるクリームハンダ３３の面積計測及び計測値の判定、位置ずれ判定、クリームハンダ３３に関するブリッジの有無を判定すること等が可能である。

（ｈ）撮像手段としては、上記実施形態のようなエリアを撮像可能なＣＣＤカメラ以外に、ラインカメラを採用してもよい。さらに、例えば、ＣＭＯＳカメラなど、エリア状又はライン状に撮像可能なカメラであってもよく、必ずしもＣＣＤカメラに限定されるものではない。

（ｉ）上記実施形態では、クリームハンダ３３の領域抽出及び二次元計測を行う場合について具体化しているが、ハンダバンプ、銀ペースト、導電性接着剤の領域抽出及び二次元計測ひいては検査を行う場合に具体化することもできる。なお、上記実施形態におけるクリームハンダ３３、そして、ここに示したハンダバンプ、銀ペースト、導電性接着剤などが「ハンダ相当物」に該当する。

（ｊ）各照射手段５，１１（１２，１３，１４）を構成する光源は、図４に示すように環状に配列されたＬＥＤであってもよいし、所定の波長域の光を照射可能な他のランプでもよい。また、レーザ光を照射可能な照射手段を採用してもよい。

実施形態における検査装置を模式的に示す概略斜視図である。 （ａ）はプリント基板の部分拡大平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 ハンダ抽出用照射手段等の配置構成を示す模式図である。 ハンダ抽出用照射手段の配置構成を示す断面模式図である。 電気的構成、制御構成を説明するためのブロック図である。 領域抽出処理を示すフローチャートである。 画像データを模式的に示す説明図である。 別実施形態の領域抽出処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…検査装置、６…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…主制御手段、８…検査手段、８Ａ…二次元検査部、８Ｂ…三次元検査部、１１…ハンダ抽出用照射手段、１２…第１照射手段としての第１リングライト、１３…第２照射手段としての第２リングライト、１４…第３照射手段としての第３リングライト、３０…基板としてのプリント基板、３１…ベース基板、３２…電極パターン、３３…ハンダ相当物としてのクリームハンダ、３４…レジスト膜、３５…情報印刷領域としての印刷部、３６…フラックス膜。

Claims (17)

1. 基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
   前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
   前記基板に対し、略水平方向から光を照射する第１照射手段と、
   前記基板に対し、前記第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射する第２照射手段と、
   前記基板に対し、前記第２照射手段よりも小さな入射角で上方から光を照射する第３照射手段と、
   前記基板のほぼ真上に設けられ、前記第１照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、前記第２照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、及び、前記第３照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光に基づく撮像を行う撮像手段と、
   前記撮像手段による撮像で得られる前記各反射光に対応する複数の画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを具備し、
   前記検査手段は、前記第１照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、前記第２照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データ、及び、前記第３照射手段にて照射された光の反射光に対応する画像データの全てにおいて、設定輝度以上の画素で構成される領域を、前記ハンダ相当物のぬれ性を高めるためのフラックスで表面を覆われた領域であるフラックス領域として特定し、当該フラックス領域を含めて前記ハンダ相当物の領域を抽出することを特徴とする基板の検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置において、
   前記第３照射手段は、前記基板に対する前記光の入射角が０度以上で１０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
3. 請求項１又は２に記載の検査装置において、
   前記第３照射手段は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。
4. 請求項１又は２に記載の検査装置において、
   前記第３照射手段は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の検査装置において、
   前記第１照射手段は、前記基板に対する前記光の入射角が６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の検査装置において、
   前記第１照射手段は、３６５ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫外線、又は、紫色光乃至青色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の検査装置において、
   前記第２照射手段は、入射角が１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の検査装置において、
   前記第２照射手段は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。
9. 請求項１乃至７のいずれかに記載の検査装置において、
   前記第２照射手段は、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。
10. 基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
    前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
    前記基板に対し、略水平方向から光を照射する第１照射手段と、
    前記基板に対し、前記第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から光を照射する第２照射手段と、
    前記基板に対し、前記第２照射手段よりも小さな入射角で上方から光を照射する第３照射手段と、
    前記基板のほぼ真上に設けられ、前記第１照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、前記第２照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、及び、前記第３照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光に基づく撮像を行う撮像手段と、
    前記撮像手段による撮像で得られる前記各反射光に対応する複数の画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを具備し、
    前記第１照射手段は、３６５ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫外線、又は、紫色光乃至青色光を照射し、
    前記第２照射手段は、５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射し、
    前記第３照射手段は、６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射することを特徴とする基板の検査装置。
11. 請求項１０に記載の検査装置において、
    前記第３照射手段は、前記基板に対する前記光の入射角が０度以上で１０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の検査装置において、
    前記第１照射手段は、前記基板に対する前記光の入射角が６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
13. 請求項１０乃至１２のいずれかに記載の検査装置において、
    前記第２照射手段は、入射角が１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載の検査装置において、
    前記各照射手段は、異なる範囲にピーク波長をもつ光を同時に照射し、
    前記撮像手段は、前記照射手段の照射に対応する一度の撮像によって前記各反射光に対応する複数の画像データを取得可能であることを特徴とする基板の検査装置。
15. 基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板の検査装置であって、
    前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有しており、
    前記基板に対し、略水平方向から４２０ｎｍを上回り５００ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ紫色光乃至青色光を照射する第１照射手段と、
    前記基板に対し、前記第１照射手段よりも小さな入射角で斜め上方から５００ｎｍを上回り５９０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ緑色光を照射する第２照射手段と、
    前記基板に対し、前記第２照射手段よりも小さな入射角で上方から６００ｎｍを上回り６８０ｎｍを下回る範囲にピーク波長をもつ赤色光を照射する第３照射手段と、
    前記基板のほぼ真上に設けられ、前記第１照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、前記第２照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光、及び、前記第３照射手段にて照射された光の前記基板からの反射光に基づく撮像を一度に行う撮像手段と、
    前記撮像手段による撮像で得られる前記各反射光に対応する複数の画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを具備していることを特徴とする基板の検査装置。
16. 請求項１５に記載の検査装置において、
    前記第１照射手段は、前記基板に対する入射角が６０度を上回り８０度を下回る範囲に設定されてなり、
    前記第２照射手段は、前記基板に対する入射角が１０度を上回り３０度を下回る範囲に設定されてなり、
    前記第３照射手段は、前記基板に対する入射角が０度以上で１０度を下回る範囲に設定されてなることを特徴とする基板の検査装置。
17. 基板に実装される部品を当該基板に配設された電極に電気的に接続して固定するためのハンダ相当物が設けられてなる基板を撮像する撮像手段と、該撮像手段による撮像で得られる画像データに基づき前記ハンダ相当物の検査を行う検査手段とを備えた検査装置であって、
    前記基板は、各種情報が印刷された情報印刷領域を有し、
    前記ハンダ相当物の領域は、当該ハンダ相当物が露出した領域であるハンダ領域と、前記ハンダ相当物のぬれ性を高めるためのフラックスで表面を覆われた領域であるフラックス領域とで構成されており、
    前記撮像手段は、
    前記電極領域よりも、前記ハンダ相当物の領域及び前記情報印刷領域が、明るく撮像される第１照明条件と、
    前記ハンダ領域よりも、前記情報印刷領域、前記電極領域、前記フラックス領域が、明るく撮像される第２照明条件と、
    前記ハンダ領域及び前記情報印刷領域よりも、前記電極領域及び前記フラックス領域が、明るく撮像される第３照明条件と
    で撮像可能となっており、
    前記検査手段は、前記第１照明条件による撮像結果としての画像データ、前記第２照明条件による撮像結果としての画像データ、及び、前記第３照明条件による撮像結果としての画像データに基づき、少なくとも前記情報印刷領域を除外して、前記ハンダ相当物の領域を抽出し、当該ハンダ相当物の検査を行うことを特徴とする基板の検査装置。
    

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