半田付け部の検査装置、検査方法、検査プログラムおよび検査システム
【課題】簡易な構成により良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得できるとともに、半田付け部の立体形状を容易に認識可能な外観検査用画像を取得できる半田付け部の検査装置、検査方法、検査プログラムおよび検査システムを提供する。
【解決手段】良否判定用画像に基づいて半田付け部の良否を判定し、良否判定結果に応じ、同一の検査装置を用いて、検査対象の半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して複数の外観検査用画像を順次取得する。これらの画像を順次表示することにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。
【解決手段】良否判定用画像に基づいて半田付け部の良否を判定し、良否判定結果に応じ、同一の検査装置を用いて、検査対象の半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して複数の外観検査用画像を順次取得する。これらの画像を順次表示することにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装された電子部品の半田付け部を検査する半田付け部の検査装置、検査方法、検査プログラムおよび検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上の半田付け部をカメラで撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査することが行われている。このような検査では、最初に、半田付け部を照明して撮影した画像の濃淡情報を基準となる形状パターンと比較することにより半田付け部の良否を判定し、この良否判定にて否判定された検査対象について目視によりその外観を再度確認する、といった検査が行われていた（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、目視による外観検査では、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探さなくてはならず、その作業は極めて手間の掛かるものであった。
【０００３】
また、良否判定された基板の基板情報に基づいて、良否判定に用いた撮像系とは別の撮像系を備える装置により再検査を要する基板上の半田付け部を順次撮影し、その画像をディスプレイ上に表示することにより目視検査することが行われている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、そのような装置を良否判定装置とは別個に設けることは設備のコストアップにつながってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２７３３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−００３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決せんとするもので、簡易な構成により良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得できるとともに、半田付け部の立体形状を容易に認識可能な外観検査用画像を取得できる半田付け部の検査装置、検査方法、検査プログラムおよび検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査装置であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像手段により取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査装置。
２．上記１．において、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示することを特徴とする。
３．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査方法であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得工程と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定工程と、
前記良否判定工程による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得工程と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得工程により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示工程と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査方法。
４．上記３．において、前記外観検査用画像取得工程により順次取得された前記画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶工程をさらに備え、
前記表示工程は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶工程により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項３記載の半田付け部の検査方法。
５．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査プログラムであって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得機能と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定機能と、
前記良否判定機能による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得機能と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得機能により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする半田付け部の検査プログラム。
６．上記５．において、前記外観検査用画像取得機能により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶機能をさらに備え、
前記表示機能は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶機能により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示することを特徴とする。
７．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査システムであって、
検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置と、
前記良否判定装置により否判定された前記半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置と、を備え、
前記良否判定装置は、
前記半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段により否判定された前記半田付け部について、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、
前記外観検査装置は、
目視による外観検査を実施するために、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して順次表示する表示手段を備えることを特徴とする半田付け部の検査システム。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半田付け部の検査装置によると、検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像手段により取得する良否判定用画像取得手段と、この良否判定用画像取得手段により取得された良否判定用画像に基づいて半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段により半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射し、良否判定用画像を取得した撮像手段と同じ撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、目視による外観検査を実施するために、外観検査用画像取得手段により順次取得された複数の外観検査用画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴としている。これにより、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを、１つの装置で簡易に取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、外観検査用画像は、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を表示手段により順次切り替えて表示するようにしている。これにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。
【０００８】
また、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段をさらに備え、前記表示手段が、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する場合は、記憶手段により記憶した外観検査用画像を読み出すことにより随時外観検査を実施することができる。
【０００９】
以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような半田付け部の検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、上記に示す半田付け部の検査装置、検査方法および検査プログラムに限らず、各種の態様を含むものである。したがって、本発明思想は、プログラム、ソフトウェアであったり、ハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。
発明の思想の具現化例として上記装置を制御するためのソフトウェアとなる場合には、かかるプログラム、ソフトウェア、あるいはソフトウェアを記録した記録媒体上においても存在し、利用される。
【００１０】
また、プログラム、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。一次複製品、二次複製品などの複製段階についても同等である。その他、供給装置として通信回線を利用して行う場合でも本発明が利用されていることにはかわりない。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態であってもよい。
【００１１】
本発明の半田付け部検査システムによると、検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置と、この良否判定装置により否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置と、を備えている。良否判定装置は、半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得手段と、良否判定用画像に基づいて良否判定を実施する良否判定手段と、良否判定手段により否判定された半田付け部について、照明手段により複数の異なる方向から照明光を順次照射して撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、外観検査用画像取得手段により順次取得された外観検査用画像を、当該半田付け部が形成されている基板情報および当該半田付け部の基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、外観検査装置は、目視による外観検査を実施するために、基板情報および位置情報に基づいて記憶手段から外観検査用画像を読み出して順次表示する表示手段を備えるようにしている。これにより、良否判定装置により、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、良否判定装置により取得される外観検査用画像は、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を外観検査装置の表示手段により順次切り替えて表示するようにしている。これにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。さらに、良否判定装置の記憶手段により記憶した外観検査用画像を外観検査装置で随時読み出すことにより、随時外観検査を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態１にかかる半田付け部検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態１および２にかかる照明手段を示す説明図である。
【図３】本実施形態１にかかるコンピュータの内部ブロック図である。
【図４】本実施形態１にかかるソフトウェアブロック図である。
【図５】本実施形態１にかかる半田付け部検査処理のフローチャートを示す図である。
【図６】本実施形態１にかかる良否判定処理のフローチャートを示す図である。
【図７】本実施形態１にかかる外観検査用画像取得処理のフローチャートを示す図である。
【図８】評価領域Ｅの例を示す平面図である。
【図９】外観検査用画像の例を示す図である。
【図１０】他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１１】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１２】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１３】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１４】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１５】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１６】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１７】本実施形態２にかかる半田付け部検査システムの概略構成を示す図である。
【図１８】本実施形態２にかかるコンピュータおよび外観検査装置の内部ブロック図である。
【図１９】本実施形態２にかかるソフトウェアブロック図である。
【図２０】本実施形態２にかかる半田付け部検査処理のフローチャートを示す図である。
【図２１】本実施形態２にかかる良否判定処理のフローチャートを示す図である。
【図２２】本実施形態２にかかる外観検査用画像取得処理のフローチャートを示す図である。
【図２３】本実施形態２にかかる外観検査処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）実施形態１
（１−１）半田付け部検査装置の構成：
（１−２）半田付け部検査処理：
（２）実施形態２
（２−１）半田付け部検査システムの構成：
（２−２）半田付け部検査処理：
（３）他の実施形態：
【００１４】
（１）実施形態１
（１−１）半田付け部の検査装置の構成：
図１は、本実施形態１にかかる半田付け部の検査装置の構成を示している。同図において、検査装置１０は、相互に接続された撮像ユニット２０とコンピュータ３０とから構成されている。撮像ユニット２０は検査対象物の実装基板５０を撮像して撮像イメージを生成し、同撮像イメージをコンピュータ３０に出力する。コンピュータ３０は撮像イメージを入力し、同撮像イメージを解析することにより、撮像を行った実装基板５０上に実装されたチップ部品５１等の各半田付け部の良否を判定する。また、検査装置１０は、その良否判定結果に基づいて、目視による外観検査を実施するために、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する。図１において、撮像ユニット２０は、実装基板５０が一定位置に載置されるとともに、コントローラ２１の指令に基づいてＸ−Ｙ（水平）方向に移動可能なＸ−Ｙステージ２３を備えている。カメラ２２は、９０度毎に４つ設けられており、それぞれ中心方向斜め下方に配向されている。これらのカメラ２２は、検査対象となる半田の形状に応じた撮像方向となるように選択されて用いられる。また、各カメラ２２は、その内部に図示しない光学系とＣＣＤ撮像板がそれぞれ備えられており、斜め下方の像を光学系を介してＣＣＤ撮像板に結像することが可能となっている。
【００１５】
ＣＣＤ撮像板はドットマトリックス状に配列された複数のＣＣＤ撮像素子で構成されている。ＣＣＤ撮像素子は、それぞれ入力した光に応じて電荷を発生させる光電素子であるとともに、同発生した電荷を一時的に記憶する。そして、ＣＣＤ撮像素子にて生成した電荷をデジタル信号に変換しつつ、順次コントローラ２１に転送する。コントローラ２１は、転送された上記デジタル信号をＣＣＤ撮像板におけるＣＣＤ撮像素子の個々のアドレスに対応づけながら画像メモリ（ＶＲＡＭ）２１ａに蓄積する。すなわち、ＶＲＡＭ２１ａにおいてＣＣＤ撮像素子に対応する画素ごとに上記デジタル信号の階調を有する画像データが生成される。なお、本実施形態１において、上記デジタル信号はＣＣＤ撮像素子に入力された光の輝度を表現するものとする。すなわち、画素ごとに輝度値を有する画像データがＶＲＡＭ２１ａにおいて記憶される。
【００１６】
上記のようにしてＶＲＡＭ２１ａに記憶された画像データはコンピュータ３０に対して出力される。また、カメラ２２にて撮像を行うごとにＶＲＡＭ２１ａには新たな画像データが記憶される。コントローラ２１は、Ｘ−Ｙステージ２３に対して駆動信号を出力しており、同駆動信号に応じてＸ−Ｙステージ２３が水平方向に駆動される。むろん、Ｘ−Ｙステージ２３上の一定位置に載置された実装基板５０も水平移動することとなる。このようにすることにより、カメラ２２を移動させることなく、実装基板５０上のあらゆる位置にカメラ２２の視野を移動させることが可能となる。なお、カメラ２２にて撮像する際には、Ｘ−Ｙステージ２３が停止するため、静止画像が撮像されることとなる。また、カメラ２２にて撮像した画像データを撮像イメージというものとする。
【００１７】
Ｘ−Ｙステージ２３から所定量上方には、円環状の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂと、円形状の上段照明２４ｃと、を備える照明手段２４が保持されている。図２に示すように、下段照明２４ａ、中段照明２４ｂおよび上段照明２４ｃは同心円上に設けられており、各カメラ２２は中段照明２４ｂと上段照明２４ｃとの間から中心方向斜め下方に配向されている。これにより、実装基板５０の照明手段２４による反射像をカメラ２２にて撮像した２次元の画像データを生成することができる。また、下段照明２４ａ、中段照明２４ｂおよび上段照明２４ｃは、それぞれ発光素子としてＬＥＤを具備している。
【００１８】
また、図２に示すように、下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂは、その円周方向に、それぞれ複数に分割（図２中８分割）されており、２４ａ−１と２４ｂ−１、２４ａ−２と２４ｂ−２、というように、それぞれを単独で点灯させることができる。この分割照明を順次切り替えることにより、異なる方向から照明光が照射された検査対象を撮像することができる。本実施形態１では、上段照明２４ｃを用いて良否判定用の画像を取得するとともに、下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂを用いて外観検査用の画像を取得する。なお、照明手段２４は図示のように３段ではなく、良否判定用画像取得用の照明と外観検査用画像取得用との２段であってもよいし、４段以上であってもよい。さらに、１段の照明手段として、外観検査用画像を取得する際には分割照明により異なる方向から照明光を照射し、良否判定用画像を取得する際には全周から照明光を照射する、というようにしてもよい。
【００１９】
図３は、コンピュータ３０の内部構成をブロック図により示している。同図において、コンピュータ３０は、主要な構成としてＣＰＵ３１とＲＡＭ３２とビデオメモリ（ＶＲＡＭ）３３とハードディスク（ＨＤＤ）３４を備えている。ＣＰＵ３１は、ＨＤＤ３４に記憶されたオペレーティングシステム（ＯＳ）３４ａや半田付け部検査プログラム３４ｂ等に基づいた処理を実行させる演算装置であり、同処理を実行する際にＲＡＭ３２をワークエリアとして使用する。ＶＲＡＭ３３は、画像データを記憶するために特化したメモリであり、撮像イメージ３３ａが記憶される。なお、撮像イメージ３３ａは、コントローラ２１のＶＲＡＭ２１ａから転送された画像データである。
【００２０】
その他の構成として、コンピュータ３０にはビデオインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３５と入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３７とＩ／Ｏ３９が備えられている。ビデオＩ／Ｆ３５にはディスプレイ等の表示部３６が接続され、入力Ｉ／Ｆ３７にはキーボードやマウス等の入力部３８が接続され、Ｉ／Ｏ３９には撮像ユニット２０のコントローラ２１が接続されている。Ｉ／Ｏ３９は、コントローラ２１に対してＸ−Ｙステージ２３を駆動させるための信号や、カメラ２２にて撮像を実行させるための信号等を出力するとともに、コントローラ２１から撮像イメージの入力を受け付けている。
【００２１】
図４は、コンピュータ３０にて実現されるソフトウェアの構成とデータの流れを示している。ＣＰＵ３１およびＲＡＭ３２にて、ＯＳ３４ａと半田付け部検査プログラム３４ｂとが実行されており、そのモジュール構成が示されている。半田付け部検査プログラムＭＰ１は、撮像実行部ＭＰ１１と撮像イメージ取得部ＭＰ１２と判定用データ取得部ＭＰ１３と良否判定部ＭＰ１４と表示制御部ＭＰ１５とを備えている。
【００２２】
撮像実行部ＭＰ１１は、ＨＤＤ３４に記憶された基板データ３４ｃを取得し、同基板データ３４ｃに基づいて撮像ユニット２０に良否判定用画像となる撮像イメージの撮影を実行させる。具体的に説明すると、基板データ３４ｃには、実装基板５０の外形情報、部品搭載情報、部品外形情報といった情報が格納されており、これらの情報に基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動させる。したがって、実装基板５０上における所望の位置にカメラ２２の視野を動かすことができ、実装基板５０上における所望の位置を撮像可能である。また、基板データ３４ｃには、良否判定の際の基準となる判定基準情報も含まれている。
【００２３】
また、撮像実行部ＭＰ１１は、後述する良否判定部ＭＰ１４による良否判定結果を取得するとともにＨＤＤ３４から基板データ３４ｃを取得し、これらに基づいて撮像ユニット２０に外観検査用画像となる撮像イメージの撮像を実行させる。このとき取得される外観検査用画像は、異なる方向から照明光が照射された状態で取得される複数の画像である。したがって、撮像実行部ＭＰ１１は、外観検査用画像の取得に際し、１つの実装基板５０についての良否判定完了後、目視による外観検査を要する半田付け部について、基板データ３４ｃを参照して当該半田付け部の基板上の位置情報を取得し、これに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動させて照明光の照射方向の異なる状態の複数回の撮像を実行する。
さらに、撮像実行部ＭＰ１１は、照明制御部ＭＰ１１Ａを備えており、良否判定に用いる画像の撮影時と外観検査に用いる画像の撮影時とで異なる照明の照射状態を制御する。
【００２４】
撮像イメージ取得部ＭＰ１２は、コントローラ２１から撮像イメージを入力し、ＶＲＡＭ３３に良否判定用画像となる撮像イメージ３３ａや外観検査用画像となる撮像イメージ３３ａを記憶させる。
判定用データ取得部ＭＰ１３は、良否判定用画像となる撮像イメージ３３ａを入力して種々の画像処理を施したり、画像処理された撮像イメージ３３ａから良否判定要因となる特徴値、例えば、平均輝度や最大輝度や最小輝度やエッジ数等のデータを取得したりする。この良否判定用データが基板データ３４ｃに含まれる判定基準情報と比較されることにより、当該半田付け部の良否が判定される。
【００２５】
良否判定部ＭＰ１４は、判定用データ取得部ＭＰ１３にて取得した良否判定用データと、基板データ３４ｃに含まれる判定基準情報とを比較して当該半田付け部の良否を判定する。
表示制御部ＭＰ１５は、外観検査用画像である撮像イメージ３３ａを入力して表示部３６に出力する。具体的には、目視による外観検査を要する半田付け部の外観検査用画像となる撮像イメージ３３ａをＶＲＡＭ３３から取得し、表示部３６に出力してディスプレイ上に表示させる。また、上述のように、外観検査用画像は複数取得されている。これら複数の外観検査用画像を表示部３６に表示する方法としては、例えば、入力部３８を介して手動で切り替えて順次表示させたり、また所定の表示間隔にて自動的に切り替えて順次表示させたり、といった方法とすることができる。また、この表示制御部ＭＰ１５により、良否判定用画像として取得した撮像イメージ３３ａや検査処理の過程で生成された各種データ等を表示部３６に出力するようにしてもよい。
【００２６】
（１−２）半田付け部検査処理：
本実施形態１においては、上述の構成において図５〜７に示すフローチャートに従って被検査対象の良否判定を行う。本実施形態１においては、検査装置に搬入された基板について、逐次Ｘ−Ｙステージ２３上で基板上の各半田付け部の良否判定を実行する。そして、この良否判定結果に基づいて外観検査を要する半田付け部を特定し、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する。このため、検査に際しては、図５に示すように、最初にステップＳ１００にて、検査対象となる半田付け部が形成された実装基板５０を搬入する。そして、ステップＳ１１０にて良否判定処理を実行する。
【００２７】
本実施形態１における良否判定処理では、予め定められた判定基準データと良否判定用画像から取得した判定用データとを比較して実装基板５０上の各半田付け部の良否を判定する。なお、良否判定の手法としては、良否判定用画像に基づいて当該半田付け部の良否を判定する限り特に限定されないが、例えば、判別分析による良否判定、パターンマッチングによる良否判定等が挙げられる。
【００２８】
図６は良否判定処理の流れを示している。同図において、ステップＳ２００にて、撮像実行部ＭＰ１１は、ＨＤＤ３４に記憶された基板データ３４ｃを取得し、この基板データ３４ｃに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動し、実装基板５０上の良否判定対象となる半田付け部をカメラ２２の視野内に移動させる。
ステップＳ２１０では、当該半田付け部の撮像を行う。この撮像時の照明光の照射状態は、上段照明２４ｃによる良否判定用画像を撮影する際の照明光の照射状態であり、撮影される画像は良否判定用の画像である。本実施形態１においては、カメラ２２の視野内に複数の半田付け部が含まれた状態で撮像するようにしており、これにより撮像に費やす時間を低減するようにしている。なお、この撮像に際しては、実装基板５０上の各被検査対象についてそれぞれ撮像するようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ２２０においては、撮像イメージ３３ａが生成され、撮像イメージ取得部ＭＰ１２は撮像イメージ３３ａをＶＲＡＭ３３に記憶させる。図９は、カメラ２２の視野Ｓを示している。本実施形態１においては、カメラ２２にて撮像される視野Ｓには、実装基板５０上の複数の実装部品や半田が含まれている。すなわち、ステップＳ２２０においては、視野Ｓ全体を表す画像データとして撮像イメージ３３ａが生成される。なお、本実施形態１においては、良否判定対象となる半田付け部の例として、実線で示すチップ部品５１の半田５２の形状について説明するものとする。
【００３０】
ステップＳ２３０においては、撮像イメージ３３ａから半田５２についての判定用データを取得する。すなわち、図８において半田５２の周辺を実線で囲んだ評価領域Ｅの内側の画素データに基づいて、良否の判定基準と比較する判定用データを取得する。なお、ステップＳ２３０においてＣＰＵ３１は、ＨＤＤ３４に記憶された基板データ３４ｃに基づいて、視野Ｓのどこに良否判定対象の半田５２が配置されているかを特定する。そして、半田５２が撮像された画素に予め登録されたサイズの評価領域Ｅを設定する。
ステップＳ２４０においては、ステップＳ２３０にて取得された判定用データと判定基準データとを比較して半田５２の良否判定を実行し、図５のステップＳ１２０に移行する。
【００３１】
ステップＳ１２０においては、ステップＳ１１０の良否判定において否判定されたか否かを判断する。本実施形態１においては、ステップＳ１１０の良否判定処理において否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施するようにしている。したがって、ステップＳ１１０にて否判定されなかった場合はステップＳ１５０に移行し、否判定された場合には、ステップＳ１３０の外観検査用画像取得処理に移行する。
ステップＳ１３０においては、ステップＳ１１０における半田付け部の良否判定結果に基づいて、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する処理を実行する。本実施形態１における外観検査用画像取得処理は、図７に示すフローチャートに従って実行される。また、上述のように、外観検査用画像は、１つの半田付け部について、照明手段２４の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂにより異なる方向から照明光を照射して撮影した複数の画像である。
【００３２】
図７において、最初に、ステップＳ３００にて、変数ｎを"１"に初期化する。この変数ｎは、最大値をＮとする整数であり、目視による外観検査を要する半田付け部から取得する外観検査用画像の数である。また、この変数ｎの値と、下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂからの照明光の照射方向とは予め対応付けられている。すなわち、変数ｎの値が異なると、撮像時の照明光の照射方向も異なる。
ステップＳ３１０では、当該半田付け部の撮像を行う。このとき、照明制御部ＭＰ１１Ａは、変数ｎに対応する方向から照明光を照射するように下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂを制御し、この照明光の照射状態で撮像を実行する。
【００３３】
ステップＳ３２０においては撮像イメージが生成される。生成された撮像イメージは、ＶＲＡＭ３３に撮像イメージ３３ａとして記憶される。
上述のようにして、１つの外観検査用画像を取得すると、ステップＳ３３０においては、変数ｎが最大値Ｎに達しているか否か、すなわち、予め設定された数の画像を取得したか否か判別する。最大値Ｎに達していると判別されなければ、変数ｎをインクリメントし（ステップＳ３４０）、ステップＳ３１０以降の処理を繰り返す。変数ｎが最大値Ｎに達していると判別されれば、図５のステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１４０においては、ステップＳ１３０にて取得した外観検査用画像に基づいて、実際の外観検査を実行する。本実施形態１における外観検査では、ステップＳ１１０の良否判定処理において否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施するようにしており、表示制御部ＭＰ１５は、ＶＲＡＭ３３に撮像イメージ３３ａとして記憶されている外観検査用画像の１つを読み込んで表示部３６に表示させる。上述のように、外観検査用画像は、照明光の照射方向の異なる状態で複数取得されている。これらを表示部３６に順次表示する方法としては、例えば、オペレータによる入力部３８の操作により手動で切り替える方法や、また所定の表示間隔にて自動的に切り替える方法が挙げられる。
【００３４】
図９〜１６は外観検査用画像の例であり、照明の照射方向がそれぞれ異なる画像である。これらの画像によると、照明の照射方向が異なることにより、照明の反射面がそれぞれ異なっていることがわかる。そして、これらを表示部３６に順次表示させると、中央部の電子部品における半田付け部では半田の形状がドーム形状となっており、浮き不良の状態となっていることが容易に認識できる。このように、照明の照射方向の異なる複数の画像を順次表示して外観検査を行うことにより、半田付け部に形成された半田の立体的な形状を極めて容易に認識することができる。なお、これら複数の外観検査用画像について、検査対象となる半田付け部以外の部分の輝度を所定の割合で低下させる画像処理を施すようにしてもよい。これにより、当該半田付け部の立体形状をより容易に認識することも可能である。
【００３５】
上述のようにして否判定された半田付け部について外観検査を実行し、当該半田付け部の真の良否を判定する。目視による外観検査においても否判定された半田付け部については、不良であることが確定される。
ステップＳ１５０においては、検査部位である実装基板５０上の半田付け部のすべてについて良否判定および外観検査が終了しているか否かを判別する。すべての検査部位について終了していないと判別されれば、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返し、終了していると判別されれば、ステップＳ１６０に移行する。
ステップＳ１６０においては、すべての実装基板５０について半田付け部の検査処理が終了しているか否かを判別する。すべての基板について終了していないと判別されれば、ステップＳ１００以降の処理を繰り返し、終了していると判別されれば、半田付け部検査処理を終了する。
【００３６】
このように、本実施形態１の半田付け部の検査装置によると、検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像ユニット２０により取得し、この良否判定用画像に基づいて半田付け部の良否を判定する。そして、良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段２４により半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射し、撮像ユニット２０により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する。さらに取得した複数の外観検査用画像を表示部３６により順次表示して外観検査を実施する。これにより、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを１つの装置で簡易に取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、外観検査用画像は、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を順次切り替えて表示することにより、半田付け部の立体形状を容易に認識することができる。
【００３７】
（２）実施形態２
（２−１）半田付け部の検査システムの構成：
図１７は、本実施形態２にかかる半田付け部の検査システムの構成を示している。同図において、検査システム６０は、別体に設けられた良否判定装置７０と外観検査装置９０とを備えている。
【００３８】
良否判定装置７０は、撮像ユニット２０と、これに接続されたコンピュータ８０とから構成されており、実装基板５０上のチップ部品５１等に形成されている半田付け部の良否判定処理と、良否判定処理において否判定された半田付け部についての外観検査用画像取得処理とを実行する。外観検査装置９０は、上記外観検査を実行するためのコンピュータである。外観検査装置９０と良否判定装置７０のコンピュータ８０とは相互に接続されている。本実施形態２における半田付け部検査システムにおいて、良否判定装置７０により否判定された半田付け部を有する実装基板５０は、良品の実装基板５０とは別にストックされ、外観検査装置９０にて目視による外観検査が実施される。
【００３９】
撮像ユニット２０は、上記実施形態１と同様の構成であり、４つのカメラ２２と、下段照明２４ａ、中段照明２４ｂおよび上段照明２４ｃを有する照明手段２４と、Ｘ−Ｙステージ２３と、これらを制御するとともにＶＲＡＭ２１ａを有するコントローラ２１と、を備えている。このような構成により、検査対象物の実装基板５０を撮像して撮像イメージを生成し、同撮像イメージをコンピュータ８０に出力する。
【００４０】
図１８にコンピュータ８０および外観検査装置９０の内部構成をブロック図により示す。同図において、コンピュータ８０は、主要な構成としてＣＰＵ８１とＲＡＭ８２とＶＲＡＭ８３とＨＤＤ８４を備えている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ８４に記憶されたＯＳ８４ａや良否判定プログラム８４ｂ等に基づいた処理を実行させる演算装置であり、同処理を実行する際にＲＡＭ８２をワークエリアとして使用する。ＶＲＡＭ８３にはコントローラ２１のＶＲＡＭ２１ａから転送された画像データである撮像イメージ８３ａが記憶される。ＨＤＤ８４には、ＯＳ８４ａと良否判定プログラム８４ｂと基板データ８４ｃとが記憶されているとともに、良否判定処理にて取得される判定結果データ８４ｄと外観検査用画像データ８４ｅとが記憶される。
基板データ８４ｃは、実装基板５０の外形情報、部品搭載情報、部品外形情報といった情報とともに良否判定の際の基準となる判定基準情報が格納されたデータである。
判定結果データ８４ｄは、実装基板５０の製造ロット毎に作成され、１つの基板の良否判定終了後に、否判定された半田付け部の位置とその判定内容（浮き、不濡れ等の不良種類）とが、各基板に固有の情報である基板ＩＤとともに追記される。なお、この判定結果データ８４ｄは、各実装基板５０毎に作成したり、基板の種類毎に作成したりするようにしてもよい。
外観検査用画像データ８４ｅは、１つの基板の良否判定終了後に、否判定された１つの半田付け部について、照明手段２４の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂにより異なる方向から照明光を照射して取得される複数の撮像イメージである。この外観検査用画像データ８４ｅは、基板ＩＤと否判定された半田付け部の位置に対応づけられて記憶される。
【００４１】
外観検査装置９０は、ＣＰＵ９１とＲＡＭ９２とＨＤＤ９４を備えている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ８４に記憶されたＯＳ９４ａや外観検査プログラム９４ｂ等に基づいた処理を実行させる演算装置であり、同処理を実行する際にＲＡＭ９２をワークエリアとして使用する。
【００４２】
その他の構成として、コンピュータ８０にはＩ／Ｏ８９が備えられている。Ｉ／Ｏ３９には撮像ユニット２０のコントローラ２１と外観検査装置９０のＩ／Ｏ９９が接続されている。Ｉ／Ｏ８９は、コントローラ２１に対してＸ−Ｙステージ２３を駆動させるための信号やカメラ２２にて撮像を実行させるための信号等を出力したり、外観検査装置９０に対して、ＨＤＤ８４に記憶されている外観検査用画像データ８４ｅを出力したりする。また、Ｉ／Ｏ８９は、コントローラ２１から撮像イメージの入力を受け付けている。なお、コンピュータ８０にビデオＩ／Ｆと入力Ｉ／Ｆを備えるようにし、これらにそれぞれ表示部および入力部を接続して実施形態１と同様の構成とするようにしてもよい。
【００４３】
また、外観検査装置９０には、ビデオＩ／Ｆ９５と入力Ｉ／Ｆ９７とＩ／Ｏ９９が備えられている。ビデオＩ／Ｆ９５には表示部９６が接続され、入力Ｉ／Ｆ９７には入力部３８が接続されている。Ｉ／Ｏ９９はコンピュータ８０のＩ／Ｏ８９に接続されており、コンピュータ８０のＨＤＤ８４から、基板データ８４ｃ、判定結果データ８４ｄおよび外観検査用画像データ８４ｅが入力される。
【００４４】
図１９は、コンピュータ８０および外観検査装置９０にて実現されるソフトウェアの構成とデータの流れを示している。ＣＰＵ８１およびＲＡＭ８２にて、ＯＳ８４ａと良否判定プログラム８４ｂとが実行されているとともに、ＣＰＵ９１およびＲＡＭ９２にて、ＯＳ９４ａと外観検査プログラム９４ｂとが実行されており、そのモジュール構成が示されている。良否判定プログラムＭＰ２は、撮像実行部ＭＰ２１と撮像イメージ取得部ＭＰ２２と判定用データ取得部ＭＰ２３と良否判定部ＭＰ２４とを備え、外観検査プログラムＭＰ３は、表示制御部ＭＰ３５を備えている。
【００４５】
撮像実行部ＭＰ２１は、上述の実施形態１の撮像実行部ＭＰ１１と同様に、ＨＤＤ８４に記憶された基板データ８４ｃを取得し、同基板データ８４ｃに基づいて撮像ユニット２０に良否判定用画像となる撮像イメージの撮影を実行させる。
また、撮像実行部ＭＰ２１は、基板データ８４ｃと、判定結果データ８４ｄとをＨＤＤ８４から取得し、これらに基づいて撮像ユニット２０に外観検査用画像となる撮像イメージの撮像を実行させる。具体的には、撮像実行部ＭＰ２１は、外観検査用画像の取得に際し、１つの実装基板５０についての良否判定完了後、当該実装基板５０に対応する判定結果データ８４ｄを取得し、基板データ８４ｃを参照して目視による外観検査を要する半田付け部の基板上の位置情報を取得し、これらに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動させて当該半田付け部の撮像を実行させる。さらに、撮像実行部ＭＰ２１は照明制御部ＭＰ２１Ａを備えており、良否判定に用いる画像の撮影時と外観検査に用いる画像の撮影時とで異なる照明の照射状態を制御する。
【００４６】
撮像イメージ取得部ＭＰ２２は、コントローラ２１から撮像イメージを入力し、ＶＲＡＭ８３に良否判定用画像となる撮像イメージ８３ａを記憶させたり、ＨＤＤ８４に外観検査用画像データ８４ｅとして記憶させたりする。
判定用データ取得部ＭＰ２３は、撮像イメージ８３ａを入力し、良否判定用画像である撮像イメージ８３ａに種々の画像処理を施した画像データを取得したり、撮像イメージ８３ａから良否判定要因となる特徴値、例えば、平均輝度や最大輝度や最小輝度やエッジ数等のデータを取得し、これらに基づいた良否判定用のデータを取得したりする。この良否判定用データが基板データ８４ｃに含まれる判定基準情報と比較されることにより、当該半田付け部の良否が判定される。
【００４７】
良否判定部ＭＰ２４は、判定用データ取得部ＭＰ２３にて取得した良否判定用データと基板データ８４ｃに含まれる判定基準情報とを比較して当該半田付け部の良否を判定する。良否判定の結果は、判定結果データ８４ｄとしてＨＤＤ８４に記憶される。
表示制御部ＭＰ３５は、コンピュータ８０のＨＤＤ８４に外観検査用画像データ８４ｅとして記録されている撮像イメージを表示部９６に出力し、それらのイメージを順次表示させる。具体的には、良否判定が否判定となり、外観検査を要する実装基板５０について、当該実装基板５０の基板ＩＤをオペレータにより入力部９８を介して入力したり、実装基板５０に記載された基板ＩＤを自動的に読み取ったりすることにより、コンピュータ８０のＨＤＤ８４から当該実装基板５０の判定結果データ８４ｄを取得する。そして、この判定結果データ８４ｄから否判定された半田付け部を特定し、これに対応する外観検査用画像データ８４ｅを表示部９６に順次出力する。表示部９６の外観検査用画像の表示方法としては、上記実施形態１と同様に、入力部９８を介して手動で切り替えて順次表示させたり、また所定の表示間隔にて自動的に切り替えて順次表示させたり、といった方法とすることができる。
【００４８】
（２−２）半田付け部検査処理：
本実施形態２においては、上述の構成において図２０〜２３に示すフローチャートに従って被検査対象の検査を行う。本実施形態２においては、最初に、良否判定装置に搬入された実装基板５０について、Ｘ−Ｙステージ２３上で基板上の各半田付け部の良否判定を実行する。そして、この良否判定結果に基づいて外観検査を要する半田付け部を特定し、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する。このため、検査に際しては、図２０に示すように、ステップＳ５００にて、検査対象となる半田付け部が形成された実装基板５０を搬入する。そして、ステップＳ５１０にて良否判定処理を実行する。
【００４９】
本実施形態２における良否判定処理では、予め定められた基板データ８４ｃに含まれる判定基準情報と良否判定用画像から取得した判定用データとを比較して実装基板５０上の各半田付け部の良否を判定する。各半田付け部の良否判定の結果は、判定結果データ８４ｄとして、ＨＤＤ８４に記憶される。なお、良否判定の手法としては、上記実施形態１と同様に、良否判定用画像に基づいて当該半田付け部の良否を判定する限り特に限定されない。
【００５０】
図２１は良否判定処理の流れを示している。ステップＳ６００にて、撮像実行部ＭＰ２１は、ＨＤＤ８４に記憶された基板データ８４ｃを取得し、この基板データ８４ｃに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動し、実装基板５０上の良否判定対象となる半田付け部をカメラ２２の視野内に移動させる。
ステップＳ６１０では、当該半田付け部の撮像を行う。この撮像時の照明光の照射状態は、上段照明２４ｃによる良否判定用画像を撮影する際の照明光の照射状態であり、撮影される画像は良否判定用の画像である。なお、この撮像に際しても、上記実施形態１と同様に、実装基板５０上の各被検査対象についてそれぞれ撮像するようにしてもよいし、カメラ２２の視野内に複数の半田付け部が含まれた状態で撮像するようにして撮像に費やす時間を低減するようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳ６２０においては、撮像イメージ８３ａが生成され、撮像イメージ取得部ＭＰ２２が撮像イメージ８３ａをＶＲＡＭ８３に記憶させる。ステップＳ６３０においては、撮像イメージ８３ａから半田付け部についての判定用データを取得する。ステップＳ６４０においては、ステップＳ６３０にて取得された判定用データと判定基準データとを比較して半田付け部の良否判定を実行する。
ステップＳ６５０においては、１つの実装基板５０上の検査対象となる全半田付け部の良否判定が終了したか否かを判別する。本実施形態２においては、Ｘ−Ｙステージ２３によって視野Ｓを移動させつつステップＳ６００〜Ｓ６４０の処理を繰り返し実行する。全半田付け部についての良否判定処理が終了した場合には、図２０のステップＳ５２０に移行する。
【００５２】
ステップＳ５２０においては、ステップＳ５１０の良否判定にて否判定された半田付け部があるか否かを判断する。ステップＳ５１０にて実装基板５０上の全ての半田付け部が否判定されなかった場合はステップＳ５５０に移行し、否判定された半田付け部が１つでもある場合には、ステップＳ５３０において、当該実装基板５０についての判定結果データ８４ｄを記憶し、ステップＳ５４０の外観検査用画像取得処理に移行する。
【００５３】
ステップＳ５４０においては、ステップＳ５１０における各半田付け部の良否判定結果に基づいて、否判定された半田付け部の外観検査用の画像を取得する処理を実行する。本実施形態２における外観検査用画像取得処理は、図２２に示すフローチャートに従って実行される。上述のように、本実施形態２においては、ステップＳ５１０の良否判定処理において否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施するようにしており、本外観検査用画像取得処理は、良否判定処理において否判定された半田付け部についての外観検査用画像を取得する処理である。また、上述のように、外観検査用画像は、１つの半田付け部について、照明手段２４の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂにより異なる方向から照明光を照射して撮影した複数の画像である。
【００５４】
図２２において、ステップＳ７００にて、撮像実行部ＭＰ２１は、ＨＤＤ８４に記憶された判定結果データ８４ｄと基板データ８４ｃを取得し、目視による外観検査を要する半田付け部と、当該半田付け部の実装基板５０上の位置を特定する。そして、これらの情報に基づいて、ステップＳ７１０にて、Ｘ−Ｙステージ２３を駆動し、実装基板５０上の当該半田付け部をカメラ２２の視野内に移動させる。
次に、変数ｎを"１"に初期化する（ステップＳ７２０）。この変数ｎは、上記実施形態１と同様に、最大値をＮとする整数であり、目視による外観検査を要する半田付け部から取得する外観検査用画像の数である。また、変数ｎの値が異なると、撮像時の照明光の照射方向も異なる。
【００５５】
ステップＳ７３０では、当該半田付け部の撮像を行う。このとき、照明制御部ＭＰ２１Ａは、変数ｎに対応する方向から照明光を照射するように下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂを制御し、この照明光の照射状態で撮像を実行する。ステップＳ７４０においては、撮像イメージが生成され、ステップＳ７５０にて、撮像イメージ取得部ＭＰ２２により、外観検査用画像データ８４ｅとしてＨＤＤ８４に記憶される。
【００５６】
上述のようにして、半田付け部の外観検査用画像を取得すると、ステップＳ７６０においては、変数ｎが最大値Ｎに達しているか否か、すなわち、予め設定された異なる方向から照明光を照射した所定枚数の画像を取得したか否か判別する。最大値Ｎに達していると判別されなければ、変数ｎをインクリメントし（ステップＳ７７０）、ステップＳ７３０以降の処理を繰り返す。変数ｎが最大値Ｎに達していると判別されれば、ステップＳ７８０に移行する。
【００５７】
ステップＳ７８０においては、実装基板５０上の外観検査を要するすべての半田付け部についての外観検査用画像を取得したか否かを判別する。すべての半田付け部についての外観検査用画像を取得したと判別されなければ、ステップＳ７１０以降の処理を繰り返し、他の半田付け部についての外観検査用画像を取得する処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ５５０では、良否判定装置７０によるすべての実装基板の良否判定処理が終了したか否かを判別する。すべての実装基板５０の良否判定処理が終了した場合には、ステップＳ５６０の外観検査に移行する。また、ステップＳ５４０において外観検査用画像を取得された実装基板５０は、良判定された実装基板５０とは別にストックされ、外観検査装置９０による外観検査が実施される。
【００５９】
ステップＳ５６０においては、外観検査装置９０による外観検査処理を実行する。外観検査処理は、図２３のフローチャートに従って実行される。ステップＳ８００においては、良否判定が否判定となり、外観検査を要する実装基板５０について、当該実装基板５０の基板ＩＤを入力する。本実施形態２においては、目視による外観検査を要する実装基板５０は、ステップＳ５４０において外観検査用画像を取得された時点で、良判定された実装基板５０とは別にストックされており、これらの実装基板５０の基板ＩＤを順次入力する。この基板ＩＤの入力に際しては、オペレータにより入力部９８を介して入力したり、実装基板５０に記載された基板ＩＤを自動的に読み取ったりするようにできる。基板ＩＤが入力されることにより、この基板ＩＤに対応する判定結果データ８４ｄと基板データ８４ｃをコンピュータ８０のＨＤＤ８４から取得する（ステップＳ８１０）。判定結果データ８４ｄには、入力した基板ＩＤに対応する実装基板５０上の否判定された半田付け部の情報が含まれており、これに基づいて、否判定された半田付け部を特定する。なお、この半田付け部の特定は容易にできることが好ましく、例えば、基板データ８４ｃに基づいて表示部９６にＣＡＤデータ等により基板外形および部品配置図を表示させておき、取得した判定結果データ８４ｄに基づいて、表示されている部品配置図上に否判定された半田付け部を良判定された半田付け部と色分けして表示させるようにすることができる。
【００６０】
否判定された半田付け部を特定すると、ＨＤＤ８４の外観検査用画像データ８４ｅから当該半田付け部に対応する画像を読み込み、表示部９６に表示する（ステップＳ８２０）。表示部９６に表示される外観検査用画像は、上記実施形態１と同様に、オペレータによる入力部９８の操作により手動で切り替えたり、また所定の表示間隔にて自動的に切り替えたりすることにより順次表示される。そして、順次表示される外観検査用画像に基づいて目視による外観検査を実施する（ステップＳ８３０）。
【００６１】
上述のようにして、否判定された半田付け部について外観検査を実行し、当該実装基板５０の真の良否を判定する。目視による外観検査においても否判定された半田付け部を有する実装基板５０については、不良であることが確定される。なお、不良と確定された実装基板については、通常、当該不良箇所のリペア等が施される。
【００６２】
ステップＳ８４０では、当該実装基板５０の外観検査を要するすべての半田付け部について外観検査を実行したか否かを判別する。他に外観検査を要する半田付け部がある場合にはステップＳ８２０以降の処理を繰り返し、すべての外観検査が終了した場合には、図２０のステップＳ５７０に移行する。
ステップＳ５７０では、否判定されたすべての実装基板５０について外観検査が終了したか否かを判別し、否判定されたすべての実装基板５０について外観検査が終了したと判別されなければステップＳ５５０に戻り図２３の外観検査処理を繰り返し、すべての外観検査が終了したと判別されれば半田付け部検査処理を終了する。
【００６３】
このように、本実施形態２においては、検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置８０と、この良否判定装置により否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置９０と、を備えるようにしている。そして、良否判定装置８０により、半田付け部の良否判定用画像を取得して良否判定を実施し、否判定された半田付け部について、複数の異なる方向から照明光を順次照射して当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得するようにしている。外観検査用画像は、当該半田付け部が形成されている基板情報および当該半田付け部の基板上の位置情報と関連付けてＨＤＤ８４に記憶され、これらに基づいて、外観検査装置９０はＨＤＤ８４から外観検査用画像を読み出して順次表示する。これにより、良否判定装置８０により、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、良否判定装置８０により取得される外観検査用画像は、上記実施形態１と同様に、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を外観検査装置９０の表示部９６により順次切り替えて表示するようにしている。これにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。また、良否判定装置８０に記憶された外観検査用画像を外観検査装置９０で随時読み出すことにより、随時外観検査を実施することができる。
【００６４】
（３）他の実施形態：
上記実施形態１においては、１つの半田付け部について良否判定を実施した後に外観検査を実施するようにしたが、これに限定されず、例えば、実装基板５０上の全ての半田付け部について良否判定を実施し、その後、この良否判定結果に基づいて、外観検査を要する箇所について外観検査用画像を取得するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態１においては、取得した外観検査用画像をＶＲＡＭ３３に記憶させるようにしたが、これに限定されず、例えば、上記実施形態２と同様に、ＨＤＤ３４や、他に設けた記録媒体等の記憶手段により記憶させるようにしてもよい。また、外観検査用画像を記憶させるに際し、例えば、半田付け部が形成されている実装基板５０の固有の基板情報である基板ＩＤおよび当該半田付け部の位置情報と関連づけて記憶させるようにしてもよい。これにより、基板情報および位置情報に基づいて外観検査用画像を随時読み出すことができ、外観検査を随時実施することができる。
【００６６】
また、本実施形態１および２においては、良否判定において否判定された検査対象について外観検査を実施するようにしたが、これに限定されず、例えば、良否判定において良判定された検査対象についても外観検査を実施するようにしてもよい。この場合、良否判定において誤判定される恐れのある検査対象、例えば、基板上の実装密度が高く、隣接する他の半田付け部からの反射光の影響を受けやすい半田付け部等について、予め外観検査も実行するようにプログラムを作成しておき、良否判定とともに外観検査を実施するようにしてもよい。
【００６７】
なお、参考までに、取得された複数の外観検査用画像にそれぞれ所定の画像処理を施し、それらを合成するようにすることもできる。これにより、半田付け部の立体形状をより容易に認識することができるようになる。
【符号の説明】
【００６８】
１０；半田付け部検査装置、２０；撮像ユニット、２１；コントローラ、２１ａ；画像メモリ（ＶＲＡＭ）、２２；カメラ、２３；Ｘ−Ｙステージ、２４；照明手段、２４ａ；下段照明、２４ｂ；中段照明、２４ｃ；上段照明、３０；コンピュータ、３１，８１，９１；ＣＰＵ、３２，８２，９２；ＲＡＭ、３３，８３；ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）、３３ａ，８３ａ；撮像イメージ、３４，８４，９４；ハードディスク（ＨＤＤ）、３４ａ，８４ａ，９４ａ；オペレーティングシステム（ＯＳ）、３４ｂ；半田付け部検査プログラム、３４ｃ，８４ｃ；基板データ、３５，９５；ビデオインターフェイス、３６，９６；表示部、３７，８７；入力インターフェイス、３８，９８；入力部、３９，８９，９９；Ｉ／Ｏ、５０；実装基板、５１；チップ部品、５２；半田、６０；半田付け部検査システム、７０；良否判定装置、８０；コンピュータ、８４ｂ；良否判定プログラム、８４ｄ；判定結果データ、８４ｅ；外観検査用画像データ、９０；外観検査装置、９４ｂ；外観検査プログラム、ＭＰ１；半田付け部検査プログラム、ＭＰ１１，ＭＰ２１；撮像実行部、ＭＰ１１Ａ，ＭＰ２１Ａ；照明制御部、ＭＰ１２，ＭＰ２２；撮像イメージ取得部、ＭＰ１３，ＭＰ２３；判定用データ取得部、ＭＰ１４，ＭＰ２４；良否判定部、ＭＰ１５，ＭＰ３５；表示制御部、ＭＰ２；良否判定プログラム、ＭＰ３；外観検査プログラム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装された電子部品の半田付け部を検査する半田付け部の検査装置、検査方法、検査プログラムおよび検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上の半田付け部をカメラで撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査することが行われている。このような検査では、最初に、半田付け部を照明して撮影した画像の濃淡情報を基準となる形状パターンと比較することにより半田付け部の良否を判定し、この良否判定にて否判定された検査対象について目視によりその外観を再度確認する、といった検査が行われていた（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、目視による外観検査では、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探さなくてはならず、その作業は極めて手間の掛かるものであった。
【０００３】
また、良否判定された基板の基板情報に基づいて、良否判定に用いた撮像系とは別の撮像系を備える装置により再検査を要する基板上の半田付け部を順次撮影し、その画像をディスプレイ上に表示することにより目視検査することが行われている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、そのような装置を良否判定装置とは別個に設けることは設備のコストアップにつながってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−２７３３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−００３３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決せんとするもので、簡易な構成により良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得できるとともに、半田付け部の立体形状を容易に認識可能な外観検査用画像を取得できる半田付け部の検査装置、検査方法、検査プログラムおよび検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の通りである。
１．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査装置であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像手段により取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査装置。
２．上記１．において、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示することを特徴とする。
３．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査方法であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得工程と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定工程と、
前記良否判定工程による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得工程と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得工程により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示工程と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査方法。
４．上記３．において、前記外観検査用画像取得工程により順次取得された前記画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶工程をさらに備え、
前記表示工程は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶工程により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項３記載の半田付け部の検査方法。
５．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査プログラムであって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得機能と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定機能と、
前記良否判定機能による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得機能と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得機能により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする半田付け部の検査プログラム。
６．上記５．において、前記外観検査用画像取得機能により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶機能をさらに備え、
前記表示機能は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶機能により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示することを特徴とする。
７．基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査システムであって、
検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置と、
前記良否判定装置により否判定された前記半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置と、を備え、
前記良否判定装置は、
前記半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段により否判定された前記半田付け部について、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、
前記外観検査装置は、
目視による外観検査を実施するために、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して順次表示する表示手段を備えることを特徴とする半田付け部の検査システム。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半田付け部の検査装置によると、検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像手段により取得する良否判定用画像取得手段と、この良否判定用画像取得手段により取得された良否判定用画像に基づいて半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段により半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射し、良否判定用画像を取得した撮像手段と同じ撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、目視による外観検査を実施するために、外観検査用画像取得手段により順次取得された複数の外観検査用画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴としている。これにより、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを、１つの装置で簡易に取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、外観検査用画像は、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を表示手段により順次切り替えて表示するようにしている。これにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。
【０００８】
また、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段をさらに備え、前記表示手段が、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する場合は、記憶手段により記憶した外観検査用画像を読み出すことにより随時外観検査を実施することができる。
【０００９】
以上は、本発明が装置として実現される場合について説明したが、かかる装置を実現する方法やプログラム、当該プログラムを記録した媒体としても発明は実現可能である。また、以上のような半田付け部の検査装置は単独で実現される場合もあるし、ある方法に適用され、あるいは同方法が他の機器に組み込まれた状態で利用されることもあるなど、上記に示す半田付け部の検査装置、検査方法および検査プログラムに限らず、各種の態様を含むものである。したがって、本発明思想は、プログラム、ソフトウェアであったり、ハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。
発明の思想の具現化例として上記装置を制御するためのソフトウェアとなる場合には、かかるプログラム、ソフトウェア、あるいはソフトウェアを記録した記録媒体上においても存在し、利用される。
【００１０】
また、プログラム、ソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。一次複製品、二次複製品などの複製段階についても同等である。その他、供給装置として通信回線を利用して行う場合でも本発明が利用されていることにはかわりない。さらに、一部がソフトウェアであって、一部がハードウェアで実現されている場合においても発明の思想において全く異なるものではなく、一部を記録媒体上に記憶しておいて必要に応じて適宜読み込まれるような形態であってもよい。
【００１１】
本発明の半田付け部検査システムによると、検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置と、この良否判定装置により否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置と、を備えている。良否判定装置は、半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得手段と、良否判定用画像に基づいて良否判定を実施する良否判定手段と、良否判定手段により否判定された半田付け部について、照明手段により複数の異なる方向から照明光を順次照射して撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、外観検査用画像取得手段により順次取得された外観検査用画像を、当該半田付け部が形成されている基板情報および当該半田付け部の基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、外観検査装置は、目視による外観検査を実施するために、基板情報および位置情報に基づいて記憶手段から外観検査用画像を読み出して順次表示する表示手段を備えるようにしている。これにより、良否判定装置により、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、良否判定装置により取得される外観検査用画像は、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を外観検査装置の表示手段により順次切り替えて表示するようにしている。これにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。さらに、良否判定装置の記憶手段により記憶した外観検査用画像を外観検査装置で随時読み出すことにより、随時外観検査を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態１にかかる半田付け部検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態１および２にかかる照明手段を示す説明図である。
【図３】本実施形態１にかかるコンピュータの内部ブロック図である。
【図４】本実施形態１にかかるソフトウェアブロック図である。
【図５】本実施形態１にかかる半田付け部検査処理のフローチャートを示す図である。
【図６】本実施形態１にかかる良否判定処理のフローチャートを示す図である。
【図７】本実施形態１にかかる外観検査用画像取得処理のフローチャートを示す図である。
【図８】評価領域Ｅの例を示す平面図である。
【図９】外観検査用画像の例を示す図である。
【図１０】他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１１】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１２】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１３】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１４】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１５】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１６】さらに他の外観検査用画像の例を示す図である。
【図１７】本実施形態２にかかる半田付け部検査システムの概略構成を示す図である。
【図１８】本実施形態２にかかるコンピュータおよび外観検査装置の内部ブロック図である。
【図１９】本実施形態２にかかるソフトウェアブロック図である。
【図２０】本実施形態２にかかる半田付け部検査処理のフローチャートを示す図である。
【図２１】本実施形態２にかかる良否判定処理のフローチャートを示す図である。
【図２２】本実施形態２にかかる外観検査用画像取得処理のフローチャートを示す図である。
【図２３】本実施形態２にかかる外観検査処理のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）実施形態１
（１−１）半田付け部検査装置の構成：
（１−２）半田付け部検査処理：
（２）実施形態２
（２−１）半田付け部検査システムの構成：
（２−２）半田付け部検査処理：
（３）他の実施形態：
【００１４】
（１）実施形態１
（１−１）半田付け部の検査装置の構成：
図１は、本実施形態１にかかる半田付け部の検査装置の構成を示している。同図において、検査装置１０は、相互に接続された撮像ユニット２０とコンピュータ３０とから構成されている。撮像ユニット２０は検査対象物の実装基板５０を撮像して撮像イメージを生成し、同撮像イメージをコンピュータ３０に出力する。コンピュータ３０は撮像イメージを入力し、同撮像イメージを解析することにより、撮像を行った実装基板５０上に実装されたチップ部品５１等の各半田付け部の良否を判定する。また、検査装置１０は、その良否判定結果に基づいて、目視による外観検査を実施するために、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する。図１において、撮像ユニット２０は、実装基板５０が一定位置に載置されるとともに、コントローラ２１の指令に基づいてＸ−Ｙ（水平）方向に移動可能なＸ−Ｙステージ２３を備えている。カメラ２２は、９０度毎に４つ設けられており、それぞれ中心方向斜め下方に配向されている。これらのカメラ２２は、検査対象となる半田の形状に応じた撮像方向となるように選択されて用いられる。また、各カメラ２２は、その内部に図示しない光学系とＣＣＤ撮像板がそれぞれ備えられており、斜め下方の像を光学系を介してＣＣＤ撮像板に結像することが可能となっている。
【００１５】
ＣＣＤ撮像板はドットマトリックス状に配列された複数のＣＣＤ撮像素子で構成されている。ＣＣＤ撮像素子は、それぞれ入力した光に応じて電荷を発生させる光電素子であるとともに、同発生した電荷を一時的に記憶する。そして、ＣＣＤ撮像素子にて生成した電荷をデジタル信号に変換しつつ、順次コントローラ２１に転送する。コントローラ２１は、転送された上記デジタル信号をＣＣＤ撮像板におけるＣＣＤ撮像素子の個々のアドレスに対応づけながら画像メモリ（ＶＲＡＭ）２１ａに蓄積する。すなわち、ＶＲＡＭ２１ａにおいてＣＣＤ撮像素子に対応する画素ごとに上記デジタル信号の階調を有する画像データが生成される。なお、本実施形態１において、上記デジタル信号はＣＣＤ撮像素子に入力された光の輝度を表現するものとする。すなわち、画素ごとに輝度値を有する画像データがＶＲＡＭ２１ａにおいて記憶される。
【００１６】
上記のようにしてＶＲＡＭ２１ａに記憶された画像データはコンピュータ３０に対して出力される。また、カメラ２２にて撮像を行うごとにＶＲＡＭ２１ａには新たな画像データが記憶される。コントローラ２１は、Ｘ−Ｙステージ２３に対して駆動信号を出力しており、同駆動信号に応じてＸ−Ｙステージ２３が水平方向に駆動される。むろん、Ｘ−Ｙステージ２３上の一定位置に載置された実装基板５０も水平移動することとなる。このようにすることにより、カメラ２２を移動させることなく、実装基板５０上のあらゆる位置にカメラ２２の視野を移動させることが可能となる。なお、カメラ２２にて撮像する際には、Ｘ−Ｙステージ２３が停止するため、静止画像が撮像されることとなる。また、カメラ２２にて撮像した画像データを撮像イメージというものとする。
【００１７】
Ｘ−Ｙステージ２３から所定量上方には、円環状の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂと、円形状の上段照明２４ｃと、を備える照明手段２４が保持されている。図２に示すように、下段照明２４ａ、中段照明２４ｂおよび上段照明２４ｃは同心円上に設けられており、各カメラ２２は中段照明２４ｂと上段照明２４ｃとの間から中心方向斜め下方に配向されている。これにより、実装基板５０の照明手段２４による反射像をカメラ２２にて撮像した２次元の画像データを生成することができる。また、下段照明２４ａ、中段照明２４ｂおよび上段照明２４ｃは、それぞれ発光素子としてＬＥＤを具備している。
【００１８】
また、図２に示すように、下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂは、その円周方向に、それぞれ複数に分割（図２中８分割）されており、２４ａ−１と２４ｂ−１、２４ａ−２と２４ｂ−２、というように、それぞれを単独で点灯させることができる。この分割照明を順次切り替えることにより、異なる方向から照明光が照射された検査対象を撮像することができる。本実施形態１では、上段照明２４ｃを用いて良否判定用の画像を取得するとともに、下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂを用いて外観検査用の画像を取得する。なお、照明手段２４は図示のように３段ではなく、良否判定用画像取得用の照明と外観検査用画像取得用との２段であってもよいし、４段以上であってもよい。さらに、１段の照明手段として、外観検査用画像を取得する際には分割照明により異なる方向から照明光を照射し、良否判定用画像を取得する際には全周から照明光を照射する、というようにしてもよい。
【００１９】
図３は、コンピュータ３０の内部構成をブロック図により示している。同図において、コンピュータ３０は、主要な構成としてＣＰＵ３１とＲＡＭ３２とビデオメモリ（ＶＲＡＭ）３３とハードディスク（ＨＤＤ）３４を備えている。ＣＰＵ３１は、ＨＤＤ３４に記憶されたオペレーティングシステム（ＯＳ）３４ａや半田付け部検査プログラム３４ｂ等に基づいた処理を実行させる演算装置であり、同処理を実行する際にＲＡＭ３２をワークエリアとして使用する。ＶＲＡＭ３３は、画像データを記憶するために特化したメモリであり、撮像イメージ３３ａが記憶される。なお、撮像イメージ３３ａは、コントローラ２１のＶＲＡＭ２１ａから転送された画像データである。
【００２０】
その他の構成として、コンピュータ３０にはビデオインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３５と入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３７とＩ／Ｏ３９が備えられている。ビデオＩ／Ｆ３５にはディスプレイ等の表示部３６が接続され、入力Ｉ／Ｆ３７にはキーボードやマウス等の入力部３８が接続され、Ｉ／Ｏ３９には撮像ユニット２０のコントローラ２１が接続されている。Ｉ／Ｏ３９は、コントローラ２１に対してＸ−Ｙステージ２３を駆動させるための信号や、カメラ２２にて撮像を実行させるための信号等を出力するとともに、コントローラ２１から撮像イメージの入力を受け付けている。
【００２１】
図４は、コンピュータ３０にて実現されるソフトウェアの構成とデータの流れを示している。ＣＰＵ３１およびＲＡＭ３２にて、ＯＳ３４ａと半田付け部検査プログラム３４ｂとが実行されており、そのモジュール構成が示されている。半田付け部検査プログラムＭＰ１は、撮像実行部ＭＰ１１と撮像イメージ取得部ＭＰ１２と判定用データ取得部ＭＰ１３と良否判定部ＭＰ１４と表示制御部ＭＰ１５とを備えている。
【００２２】
撮像実行部ＭＰ１１は、ＨＤＤ３４に記憶された基板データ３４ｃを取得し、同基板データ３４ｃに基づいて撮像ユニット２０に良否判定用画像となる撮像イメージの撮影を実行させる。具体的に説明すると、基板データ３４ｃには、実装基板５０の外形情報、部品搭載情報、部品外形情報といった情報が格納されており、これらの情報に基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動させる。したがって、実装基板５０上における所望の位置にカメラ２２の視野を動かすことができ、実装基板５０上における所望の位置を撮像可能である。また、基板データ３４ｃには、良否判定の際の基準となる判定基準情報も含まれている。
【００２３】
また、撮像実行部ＭＰ１１は、後述する良否判定部ＭＰ１４による良否判定結果を取得するとともにＨＤＤ３４から基板データ３４ｃを取得し、これらに基づいて撮像ユニット２０に外観検査用画像となる撮像イメージの撮像を実行させる。このとき取得される外観検査用画像は、異なる方向から照明光が照射された状態で取得される複数の画像である。したがって、撮像実行部ＭＰ１１は、外観検査用画像の取得に際し、１つの実装基板５０についての良否判定完了後、目視による外観検査を要する半田付け部について、基板データ３４ｃを参照して当該半田付け部の基板上の位置情報を取得し、これに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動させて照明光の照射方向の異なる状態の複数回の撮像を実行する。
さらに、撮像実行部ＭＰ１１は、照明制御部ＭＰ１１Ａを備えており、良否判定に用いる画像の撮影時と外観検査に用いる画像の撮影時とで異なる照明の照射状態を制御する。
【００２４】
撮像イメージ取得部ＭＰ１２は、コントローラ２１から撮像イメージを入力し、ＶＲＡＭ３３に良否判定用画像となる撮像イメージ３３ａや外観検査用画像となる撮像イメージ３３ａを記憶させる。
判定用データ取得部ＭＰ１３は、良否判定用画像となる撮像イメージ３３ａを入力して種々の画像処理を施したり、画像処理された撮像イメージ３３ａから良否判定要因となる特徴値、例えば、平均輝度や最大輝度や最小輝度やエッジ数等のデータを取得したりする。この良否判定用データが基板データ３４ｃに含まれる判定基準情報と比較されることにより、当該半田付け部の良否が判定される。
【００２５】
良否判定部ＭＰ１４は、判定用データ取得部ＭＰ１３にて取得した良否判定用データと、基板データ３４ｃに含まれる判定基準情報とを比較して当該半田付け部の良否を判定する。
表示制御部ＭＰ１５は、外観検査用画像である撮像イメージ３３ａを入力して表示部３６に出力する。具体的には、目視による外観検査を要する半田付け部の外観検査用画像となる撮像イメージ３３ａをＶＲＡＭ３３から取得し、表示部３６に出力してディスプレイ上に表示させる。また、上述のように、外観検査用画像は複数取得されている。これら複数の外観検査用画像を表示部３６に表示する方法としては、例えば、入力部３８を介して手動で切り替えて順次表示させたり、また所定の表示間隔にて自動的に切り替えて順次表示させたり、といった方法とすることができる。また、この表示制御部ＭＰ１５により、良否判定用画像として取得した撮像イメージ３３ａや検査処理の過程で生成された各種データ等を表示部３６に出力するようにしてもよい。
【００２６】
（１−２）半田付け部検査処理：
本実施形態１においては、上述の構成において図５〜７に示すフローチャートに従って被検査対象の良否判定を行う。本実施形態１においては、検査装置に搬入された基板について、逐次Ｘ−Ｙステージ２３上で基板上の各半田付け部の良否判定を実行する。そして、この良否判定結果に基づいて外観検査を要する半田付け部を特定し、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する。このため、検査に際しては、図５に示すように、最初にステップＳ１００にて、検査対象となる半田付け部が形成された実装基板５０を搬入する。そして、ステップＳ１１０にて良否判定処理を実行する。
【００２７】
本実施形態１における良否判定処理では、予め定められた判定基準データと良否判定用画像から取得した判定用データとを比較して実装基板５０上の各半田付け部の良否を判定する。なお、良否判定の手法としては、良否判定用画像に基づいて当該半田付け部の良否を判定する限り特に限定されないが、例えば、判別分析による良否判定、パターンマッチングによる良否判定等が挙げられる。
【００２８】
図６は良否判定処理の流れを示している。同図において、ステップＳ２００にて、撮像実行部ＭＰ１１は、ＨＤＤ３４に記憶された基板データ３４ｃを取得し、この基板データ３４ｃに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動し、実装基板５０上の良否判定対象となる半田付け部をカメラ２２の視野内に移動させる。
ステップＳ２１０では、当該半田付け部の撮像を行う。この撮像時の照明光の照射状態は、上段照明２４ｃによる良否判定用画像を撮影する際の照明光の照射状態であり、撮影される画像は良否判定用の画像である。本実施形態１においては、カメラ２２の視野内に複数の半田付け部が含まれた状態で撮像するようにしており、これにより撮像に費やす時間を低減するようにしている。なお、この撮像に際しては、実装基板５０上の各被検査対象についてそれぞれ撮像するようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ２２０においては、撮像イメージ３３ａが生成され、撮像イメージ取得部ＭＰ１２は撮像イメージ３３ａをＶＲＡＭ３３に記憶させる。図９は、カメラ２２の視野Ｓを示している。本実施形態１においては、カメラ２２にて撮像される視野Ｓには、実装基板５０上の複数の実装部品や半田が含まれている。すなわち、ステップＳ２２０においては、視野Ｓ全体を表す画像データとして撮像イメージ３３ａが生成される。なお、本実施形態１においては、良否判定対象となる半田付け部の例として、実線で示すチップ部品５１の半田５２の形状について説明するものとする。
【００３０】
ステップＳ２３０においては、撮像イメージ３３ａから半田５２についての判定用データを取得する。すなわち、図８において半田５２の周辺を実線で囲んだ評価領域Ｅの内側の画素データに基づいて、良否の判定基準と比較する判定用データを取得する。なお、ステップＳ２３０においてＣＰＵ３１は、ＨＤＤ３４に記憶された基板データ３４ｃに基づいて、視野Ｓのどこに良否判定対象の半田５２が配置されているかを特定する。そして、半田５２が撮像された画素に予め登録されたサイズの評価領域Ｅを設定する。
ステップＳ２４０においては、ステップＳ２３０にて取得された判定用データと判定基準データとを比較して半田５２の良否判定を実行し、図５のステップＳ１２０に移行する。
【００３１】
ステップＳ１２０においては、ステップＳ１１０の良否判定において否判定されたか否かを判断する。本実施形態１においては、ステップＳ１１０の良否判定処理において否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施するようにしている。したがって、ステップＳ１１０にて否判定されなかった場合はステップＳ１５０に移行し、否判定された場合には、ステップＳ１３０の外観検査用画像取得処理に移行する。
ステップＳ１３０においては、ステップＳ１１０における半田付け部の良否判定結果に基づいて、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する処理を実行する。本実施形態１における外観検査用画像取得処理は、図７に示すフローチャートに従って実行される。また、上述のように、外観検査用画像は、１つの半田付け部について、照明手段２４の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂにより異なる方向から照明光を照射して撮影した複数の画像である。
【００３２】
図７において、最初に、ステップＳ３００にて、変数ｎを"１"に初期化する。この変数ｎは、最大値をＮとする整数であり、目視による外観検査を要する半田付け部から取得する外観検査用画像の数である。また、この変数ｎの値と、下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂからの照明光の照射方向とは予め対応付けられている。すなわち、変数ｎの値が異なると、撮像時の照明光の照射方向も異なる。
ステップＳ３１０では、当該半田付け部の撮像を行う。このとき、照明制御部ＭＰ１１Ａは、変数ｎに対応する方向から照明光を照射するように下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂを制御し、この照明光の照射状態で撮像を実行する。
【００３３】
ステップＳ３２０においては撮像イメージが生成される。生成された撮像イメージは、ＶＲＡＭ３３に撮像イメージ３３ａとして記憶される。
上述のようにして、１つの外観検査用画像を取得すると、ステップＳ３３０においては、変数ｎが最大値Ｎに達しているか否か、すなわち、予め設定された数の画像を取得したか否か判別する。最大値Ｎに達していると判別されなければ、変数ｎをインクリメントし（ステップＳ３４０）、ステップＳ３１０以降の処理を繰り返す。変数ｎが最大値Ｎに達していると判別されれば、図５のステップＳ１４０に移行する。
ステップＳ１４０においては、ステップＳ１３０にて取得した外観検査用画像に基づいて、実際の外観検査を実行する。本実施形態１における外観検査では、ステップＳ１１０の良否判定処理において否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施するようにしており、表示制御部ＭＰ１５は、ＶＲＡＭ３３に撮像イメージ３３ａとして記憶されている外観検査用画像の１つを読み込んで表示部３６に表示させる。上述のように、外観検査用画像は、照明光の照射方向の異なる状態で複数取得されている。これらを表示部３６に順次表示する方法としては、例えば、オペレータによる入力部３８の操作により手動で切り替える方法や、また所定の表示間隔にて自動的に切り替える方法が挙げられる。
【００３４】
図９〜１６は外観検査用画像の例であり、照明の照射方向がそれぞれ異なる画像である。これらの画像によると、照明の照射方向が異なることにより、照明の反射面がそれぞれ異なっていることがわかる。そして、これらを表示部３６に順次表示させると、中央部の電子部品における半田付け部では半田の形状がドーム形状となっており、浮き不良の状態となっていることが容易に認識できる。このように、照明の照射方向の異なる複数の画像を順次表示して外観検査を行うことにより、半田付け部に形成された半田の立体的な形状を極めて容易に認識することができる。なお、これら複数の外観検査用画像について、検査対象となる半田付け部以外の部分の輝度を所定の割合で低下させる画像処理を施すようにしてもよい。これにより、当該半田付け部の立体形状をより容易に認識することも可能である。
【００３５】
上述のようにして否判定された半田付け部について外観検査を実行し、当該半田付け部の真の良否を判定する。目視による外観検査においても否判定された半田付け部については、不良であることが確定される。
ステップＳ１５０においては、検査部位である実装基板５０上の半田付け部のすべてについて良否判定および外観検査が終了しているか否かを判別する。すべての検査部位について終了していないと判別されれば、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返し、終了していると判別されれば、ステップＳ１６０に移行する。
ステップＳ１６０においては、すべての実装基板５０について半田付け部の検査処理が終了しているか否かを判別する。すべての基板について終了していないと判別されれば、ステップＳ１００以降の処理を繰り返し、終了していると判別されれば、半田付け部検査処理を終了する。
【００３６】
このように、本実施形態１の半田付け部の検査装置によると、検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像ユニット２０により取得し、この良否判定用画像に基づいて半田付け部の良否を判定する。そして、良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段２４により半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射し、撮像ユニット２０により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する。さらに取得した複数の外観検査用画像を表示部３６により順次表示して外観検査を実施する。これにより、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを１つの装置で簡易に取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、外観検査用画像は、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を順次切り替えて表示することにより、半田付け部の立体形状を容易に認識することができる。
【００３７】
（２）実施形態２
（２−１）半田付け部の検査システムの構成：
図１７は、本実施形態２にかかる半田付け部の検査システムの構成を示している。同図において、検査システム６０は、別体に設けられた良否判定装置７０と外観検査装置９０とを備えている。
【００３８】
良否判定装置７０は、撮像ユニット２０と、これに接続されたコンピュータ８０とから構成されており、実装基板５０上のチップ部品５１等に形成されている半田付け部の良否判定処理と、良否判定処理において否判定された半田付け部についての外観検査用画像取得処理とを実行する。外観検査装置９０は、上記外観検査を実行するためのコンピュータである。外観検査装置９０と良否判定装置７０のコンピュータ８０とは相互に接続されている。本実施形態２における半田付け部検査システムにおいて、良否判定装置７０により否判定された半田付け部を有する実装基板５０は、良品の実装基板５０とは別にストックされ、外観検査装置９０にて目視による外観検査が実施される。
【００３９】
撮像ユニット２０は、上記実施形態１と同様の構成であり、４つのカメラ２２と、下段照明２４ａ、中段照明２４ｂおよび上段照明２４ｃを有する照明手段２４と、Ｘ−Ｙステージ２３と、これらを制御するとともにＶＲＡＭ２１ａを有するコントローラ２１と、を備えている。このような構成により、検査対象物の実装基板５０を撮像して撮像イメージを生成し、同撮像イメージをコンピュータ８０に出力する。
【００４０】
図１８にコンピュータ８０および外観検査装置９０の内部構成をブロック図により示す。同図において、コンピュータ８０は、主要な構成としてＣＰＵ８１とＲＡＭ８２とＶＲＡＭ８３とＨＤＤ８４を備えている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ８４に記憶されたＯＳ８４ａや良否判定プログラム８４ｂ等に基づいた処理を実行させる演算装置であり、同処理を実行する際にＲＡＭ８２をワークエリアとして使用する。ＶＲＡＭ８３にはコントローラ２１のＶＲＡＭ２１ａから転送された画像データである撮像イメージ８３ａが記憶される。ＨＤＤ８４には、ＯＳ８４ａと良否判定プログラム８４ｂと基板データ８４ｃとが記憶されているとともに、良否判定処理にて取得される判定結果データ８４ｄと外観検査用画像データ８４ｅとが記憶される。
基板データ８４ｃは、実装基板５０の外形情報、部品搭載情報、部品外形情報といった情報とともに良否判定の際の基準となる判定基準情報が格納されたデータである。
判定結果データ８４ｄは、実装基板５０の製造ロット毎に作成され、１つの基板の良否判定終了後に、否判定された半田付け部の位置とその判定内容（浮き、不濡れ等の不良種類）とが、各基板に固有の情報である基板ＩＤとともに追記される。なお、この判定結果データ８４ｄは、各実装基板５０毎に作成したり、基板の種類毎に作成したりするようにしてもよい。
外観検査用画像データ８４ｅは、１つの基板の良否判定終了後に、否判定された１つの半田付け部について、照明手段２４の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂにより異なる方向から照明光を照射して取得される複数の撮像イメージである。この外観検査用画像データ８４ｅは、基板ＩＤと否判定された半田付け部の位置に対応づけられて記憶される。
【００４１】
外観検査装置９０は、ＣＰＵ９１とＲＡＭ９２とＨＤＤ９４を備えている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ８４に記憶されたＯＳ９４ａや外観検査プログラム９４ｂ等に基づいた処理を実行させる演算装置であり、同処理を実行する際にＲＡＭ９２をワークエリアとして使用する。
【００４２】
その他の構成として、コンピュータ８０にはＩ／Ｏ８９が備えられている。Ｉ／Ｏ３９には撮像ユニット２０のコントローラ２１と外観検査装置９０のＩ／Ｏ９９が接続されている。Ｉ／Ｏ８９は、コントローラ２１に対してＸ−Ｙステージ２３を駆動させるための信号やカメラ２２にて撮像を実行させるための信号等を出力したり、外観検査装置９０に対して、ＨＤＤ８４に記憶されている外観検査用画像データ８４ｅを出力したりする。また、Ｉ／Ｏ８９は、コントローラ２１から撮像イメージの入力を受け付けている。なお、コンピュータ８０にビデオＩ／Ｆと入力Ｉ／Ｆを備えるようにし、これらにそれぞれ表示部および入力部を接続して実施形態１と同様の構成とするようにしてもよい。
【００４３】
また、外観検査装置９０には、ビデオＩ／Ｆ９５と入力Ｉ／Ｆ９７とＩ／Ｏ９９が備えられている。ビデオＩ／Ｆ９５には表示部９６が接続され、入力Ｉ／Ｆ９７には入力部３８が接続されている。Ｉ／Ｏ９９はコンピュータ８０のＩ／Ｏ８９に接続されており、コンピュータ８０のＨＤＤ８４から、基板データ８４ｃ、判定結果データ８４ｄおよび外観検査用画像データ８４ｅが入力される。
【００４４】
図１９は、コンピュータ８０および外観検査装置９０にて実現されるソフトウェアの構成とデータの流れを示している。ＣＰＵ８１およびＲＡＭ８２にて、ＯＳ８４ａと良否判定プログラム８４ｂとが実行されているとともに、ＣＰＵ９１およびＲＡＭ９２にて、ＯＳ９４ａと外観検査プログラム９４ｂとが実行されており、そのモジュール構成が示されている。良否判定プログラムＭＰ２は、撮像実行部ＭＰ２１と撮像イメージ取得部ＭＰ２２と判定用データ取得部ＭＰ２３と良否判定部ＭＰ２４とを備え、外観検査プログラムＭＰ３は、表示制御部ＭＰ３５を備えている。
【００４５】
撮像実行部ＭＰ２１は、上述の実施形態１の撮像実行部ＭＰ１１と同様に、ＨＤＤ８４に記憶された基板データ８４ｃを取得し、同基板データ８４ｃに基づいて撮像ユニット２０に良否判定用画像となる撮像イメージの撮影を実行させる。
また、撮像実行部ＭＰ２１は、基板データ８４ｃと、判定結果データ８４ｄとをＨＤＤ８４から取得し、これらに基づいて撮像ユニット２０に外観検査用画像となる撮像イメージの撮像を実行させる。具体的には、撮像実行部ＭＰ２１は、外観検査用画像の取得に際し、１つの実装基板５０についての良否判定完了後、当該実装基板５０に対応する判定結果データ８４ｄを取得し、基板データ８４ｃを参照して目視による外観検査を要する半田付け部の基板上の位置情報を取得し、これらに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動させて当該半田付け部の撮像を実行させる。さらに、撮像実行部ＭＰ２１は照明制御部ＭＰ２１Ａを備えており、良否判定に用いる画像の撮影時と外観検査に用いる画像の撮影時とで異なる照明の照射状態を制御する。
【００４６】
撮像イメージ取得部ＭＰ２２は、コントローラ２１から撮像イメージを入力し、ＶＲＡＭ８３に良否判定用画像となる撮像イメージ８３ａを記憶させたり、ＨＤＤ８４に外観検査用画像データ８４ｅとして記憶させたりする。
判定用データ取得部ＭＰ２３は、撮像イメージ８３ａを入力し、良否判定用画像である撮像イメージ８３ａに種々の画像処理を施した画像データを取得したり、撮像イメージ８３ａから良否判定要因となる特徴値、例えば、平均輝度や最大輝度や最小輝度やエッジ数等のデータを取得し、これらに基づいた良否判定用のデータを取得したりする。この良否判定用データが基板データ８４ｃに含まれる判定基準情報と比較されることにより、当該半田付け部の良否が判定される。
【００４７】
良否判定部ＭＰ２４は、判定用データ取得部ＭＰ２３にて取得した良否判定用データと基板データ８４ｃに含まれる判定基準情報とを比較して当該半田付け部の良否を判定する。良否判定の結果は、判定結果データ８４ｄとしてＨＤＤ８４に記憶される。
表示制御部ＭＰ３５は、コンピュータ８０のＨＤＤ８４に外観検査用画像データ８４ｅとして記録されている撮像イメージを表示部９６に出力し、それらのイメージを順次表示させる。具体的には、良否判定が否判定となり、外観検査を要する実装基板５０について、当該実装基板５０の基板ＩＤをオペレータにより入力部９８を介して入力したり、実装基板５０に記載された基板ＩＤを自動的に読み取ったりすることにより、コンピュータ８０のＨＤＤ８４から当該実装基板５０の判定結果データ８４ｄを取得する。そして、この判定結果データ８４ｄから否判定された半田付け部を特定し、これに対応する外観検査用画像データ８４ｅを表示部９６に順次出力する。表示部９６の外観検査用画像の表示方法としては、上記実施形態１と同様に、入力部９８を介して手動で切り替えて順次表示させたり、また所定の表示間隔にて自動的に切り替えて順次表示させたり、といった方法とすることができる。
【００４８】
（２−２）半田付け部検査処理：
本実施形態２においては、上述の構成において図２０〜２３に示すフローチャートに従って被検査対象の検査を行う。本実施形態２においては、最初に、良否判定装置に搬入された実装基板５０について、Ｘ−Ｙステージ２３上で基板上の各半田付け部の良否判定を実行する。そして、この良否判定結果に基づいて外観検査を要する半田付け部を特定し、当該半田付け部の外観検査用の画像を取得する。このため、検査に際しては、図２０に示すように、ステップＳ５００にて、検査対象となる半田付け部が形成された実装基板５０を搬入する。そして、ステップＳ５１０にて良否判定処理を実行する。
【００４９】
本実施形態２における良否判定処理では、予め定められた基板データ８４ｃに含まれる判定基準情報と良否判定用画像から取得した判定用データとを比較して実装基板５０上の各半田付け部の良否を判定する。各半田付け部の良否判定の結果は、判定結果データ８４ｄとして、ＨＤＤ８４に記憶される。なお、良否判定の手法としては、上記実施形態１と同様に、良否判定用画像に基づいて当該半田付け部の良否を判定する限り特に限定されない。
【００５０】
図２１は良否判定処理の流れを示している。ステップＳ６００にて、撮像実行部ＭＰ２１は、ＨＤＤ８４に記憶された基板データ８４ｃを取得し、この基板データ８４ｃに基づいてＸ−Ｙステージ２３を駆動し、実装基板５０上の良否判定対象となる半田付け部をカメラ２２の視野内に移動させる。
ステップＳ６１０では、当該半田付け部の撮像を行う。この撮像時の照明光の照射状態は、上段照明２４ｃによる良否判定用画像を撮影する際の照明光の照射状態であり、撮影される画像は良否判定用の画像である。なお、この撮像に際しても、上記実施形態１と同様に、実装基板５０上の各被検査対象についてそれぞれ撮像するようにしてもよいし、カメラ２２の視野内に複数の半田付け部が含まれた状態で撮像するようにして撮像に費やす時間を低減するようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳ６２０においては、撮像イメージ８３ａが生成され、撮像イメージ取得部ＭＰ２２が撮像イメージ８３ａをＶＲＡＭ８３に記憶させる。ステップＳ６３０においては、撮像イメージ８３ａから半田付け部についての判定用データを取得する。ステップＳ６４０においては、ステップＳ６３０にて取得された判定用データと判定基準データとを比較して半田付け部の良否判定を実行する。
ステップＳ６５０においては、１つの実装基板５０上の検査対象となる全半田付け部の良否判定が終了したか否かを判別する。本実施形態２においては、Ｘ−Ｙステージ２３によって視野Ｓを移動させつつステップＳ６００〜Ｓ６４０の処理を繰り返し実行する。全半田付け部についての良否判定処理が終了した場合には、図２０のステップＳ５２０に移行する。
【００５２】
ステップＳ５２０においては、ステップＳ５１０の良否判定にて否判定された半田付け部があるか否かを判断する。ステップＳ５１０にて実装基板５０上の全ての半田付け部が否判定されなかった場合はステップＳ５５０に移行し、否判定された半田付け部が１つでもある場合には、ステップＳ５３０において、当該実装基板５０についての判定結果データ８４ｄを記憶し、ステップＳ５４０の外観検査用画像取得処理に移行する。
【００５３】
ステップＳ５４０においては、ステップＳ５１０における各半田付け部の良否判定結果に基づいて、否判定された半田付け部の外観検査用の画像を取得する処理を実行する。本実施形態２における外観検査用画像取得処理は、図２２に示すフローチャートに従って実行される。上述のように、本実施形態２においては、ステップＳ５１０の良否判定処理において否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施するようにしており、本外観検査用画像取得処理は、良否判定処理において否判定された半田付け部についての外観検査用画像を取得する処理である。また、上述のように、外観検査用画像は、１つの半田付け部について、照明手段２４の下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂにより異なる方向から照明光を照射して撮影した複数の画像である。
【００５４】
図２２において、ステップＳ７００にて、撮像実行部ＭＰ２１は、ＨＤＤ８４に記憶された判定結果データ８４ｄと基板データ８４ｃを取得し、目視による外観検査を要する半田付け部と、当該半田付け部の実装基板５０上の位置を特定する。そして、これらの情報に基づいて、ステップＳ７１０にて、Ｘ−Ｙステージ２３を駆動し、実装基板５０上の当該半田付け部をカメラ２２の視野内に移動させる。
次に、変数ｎを"１"に初期化する（ステップＳ７２０）。この変数ｎは、上記実施形態１と同様に、最大値をＮとする整数であり、目視による外観検査を要する半田付け部から取得する外観検査用画像の数である。また、変数ｎの値が異なると、撮像時の照明光の照射方向も異なる。
【００５５】
ステップＳ７３０では、当該半田付け部の撮像を行う。このとき、照明制御部ＭＰ２１Ａは、変数ｎに対応する方向から照明光を照射するように下段照明２４ａおよび中段照明２４ｂを制御し、この照明光の照射状態で撮像を実行する。ステップＳ７４０においては、撮像イメージが生成され、ステップＳ７５０にて、撮像イメージ取得部ＭＰ２２により、外観検査用画像データ８４ｅとしてＨＤＤ８４に記憶される。
【００５６】
上述のようにして、半田付け部の外観検査用画像を取得すると、ステップＳ７６０においては、変数ｎが最大値Ｎに達しているか否か、すなわち、予め設定された異なる方向から照明光を照射した所定枚数の画像を取得したか否か判別する。最大値Ｎに達していると判別されなければ、変数ｎをインクリメントし（ステップＳ７７０）、ステップＳ７３０以降の処理を繰り返す。変数ｎが最大値Ｎに達していると判別されれば、ステップＳ７８０に移行する。
【００５７】
ステップＳ７８０においては、実装基板５０上の外観検査を要するすべての半田付け部についての外観検査用画像を取得したか否かを判別する。すべての半田付け部についての外観検査用画像を取得したと判別されなければ、ステップＳ７１０以降の処理を繰り返し、他の半田付け部についての外観検査用画像を取得する処理を実行する。
【００５８】
ステップＳ５５０では、良否判定装置７０によるすべての実装基板の良否判定処理が終了したか否かを判別する。すべての実装基板５０の良否判定処理が終了した場合には、ステップＳ５６０の外観検査に移行する。また、ステップＳ５４０において外観検査用画像を取得された実装基板５０は、良判定された実装基板５０とは別にストックされ、外観検査装置９０による外観検査が実施される。
【００５９】
ステップＳ５６０においては、外観検査装置９０による外観検査処理を実行する。外観検査処理は、図２３のフローチャートに従って実行される。ステップＳ８００においては、良否判定が否判定となり、外観検査を要する実装基板５０について、当該実装基板５０の基板ＩＤを入力する。本実施形態２においては、目視による外観検査を要する実装基板５０は、ステップＳ５４０において外観検査用画像を取得された時点で、良判定された実装基板５０とは別にストックされており、これらの実装基板５０の基板ＩＤを順次入力する。この基板ＩＤの入力に際しては、オペレータにより入力部９８を介して入力したり、実装基板５０に記載された基板ＩＤを自動的に読み取ったりするようにできる。基板ＩＤが入力されることにより、この基板ＩＤに対応する判定結果データ８４ｄと基板データ８４ｃをコンピュータ８０のＨＤＤ８４から取得する（ステップＳ８１０）。判定結果データ８４ｄには、入力した基板ＩＤに対応する実装基板５０上の否判定された半田付け部の情報が含まれており、これに基づいて、否判定された半田付け部を特定する。なお、この半田付け部の特定は容易にできることが好ましく、例えば、基板データ８４ｃに基づいて表示部９６にＣＡＤデータ等により基板外形および部品配置図を表示させておき、取得した判定結果データ８４ｄに基づいて、表示されている部品配置図上に否判定された半田付け部を良判定された半田付け部と色分けして表示させるようにすることができる。
【００６０】
否判定された半田付け部を特定すると、ＨＤＤ８４の外観検査用画像データ８４ｅから当該半田付け部に対応する画像を読み込み、表示部９６に表示する（ステップＳ８２０）。表示部９６に表示される外観検査用画像は、上記実施形態１と同様に、オペレータによる入力部９８の操作により手動で切り替えたり、また所定の表示間隔にて自動的に切り替えたりすることにより順次表示される。そして、順次表示される外観検査用画像に基づいて目視による外観検査を実施する（ステップＳ８３０）。
【００６１】
上述のようにして、否判定された半田付け部について外観検査を実行し、当該実装基板５０の真の良否を判定する。目視による外観検査においても否判定された半田付け部を有する実装基板５０については、不良であることが確定される。なお、不良と確定された実装基板については、通常、当該不良箇所のリペア等が施される。
【００６２】
ステップＳ８４０では、当該実装基板５０の外観検査を要するすべての半田付け部について外観検査を実行したか否かを判別する。他に外観検査を要する半田付け部がある場合にはステップＳ８２０以降の処理を繰り返し、すべての外観検査が終了した場合には、図２０のステップＳ５７０に移行する。
ステップＳ５７０では、否判定されたすべての実装基板５０について外観検査が終了したか否かを判別し、否判定されたすべての実装基板５０について外観検査が終了したと判別されなければステップＳ５５０に戻り図２３の外観検査処理を繰り返し、すべての外観検査が終了したと判別されれば半田付け部検査処理を終了する。
【００６３】
このように、本実施形態２においては、検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置８０と、この良否判定装置により否判定された半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置９０と、を備えるようにしている。そして、良否判定装置８０により、半田付け部の良否判定用画像を取得して良否判定を実施し、否判定された半田付け部について、複数の異なる方向から照明光を順次照射して当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得するようにしている。外観検査用画像は、当該半田付け部が形成されている基板情報および当該半田付け部の基板上の位置情報と関連付けてＨＤＤ８４に記憶され、これらに基づいて、外観検査装置９０はＨＤＤ８４から外観検査用画像を読み出して順次表示する。これにより、良否判定装置８０により、良否判定に用いる画像と目視による外観検査に用いる画像とを取得することができる。また、従来のように、目視による外観検査において、否判定された半田付け部を基板上の多数の半田付け部の中から探す必要がないため、作業時間の短縮を図ることができる。さらに、良否判定装置８０により取得される外観検査用画像は、上記実施形態１と同様に、照明光を複数の異なる方向から順次照射して撮影した画像であり、これらの画像を外観検査装置９０の表示部９６により順次切り替えて表示するようにしている。これにより、半田付け部の立体形状を容易に認識可能となる。また、良否判定装置８０に記憶された外観検査用画像を外観検査装置９０で随時読み出すことにより、随時外観検査を実施することができる。
【００６４】
（３）他の実施形態：
上記実施形態１においては、１つの半田付け部について良否判定を実施した後に外観検査を実施するようにしたが、これに限定されず、例えば、実装基板５０上の全ての半田付け部について良否判定を実施し、その後、この良否判定結果に基づいて、外観検査を要する箇所について外観検査用画像を取得するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施形態１においては、取得した外観検査用画像をＶＲＡＭ３３に記憶させるようにしたが、これに限定されず、例えば、上記実施形態２と同様に、ＨＤＤ３４や、他に設けた記録媒体等の記憶手段により記憶させるようにしてもよい。また、外観検査用画像を記憶させるに際し、例えば、半田付け部が形成されている実装基板５０の固有の基板情報である基板ＩＤおよび当該半田付け部の位置情報と関連づけて記憶させるようにしてもよい。これにより、基板情報および位置情報に基づいて外観検査用画像を随時読み出すことができ、外観検査を随時実施することができる。
【００６６】
また、本実施形態１および２においては、良否判定において否判定された検査対象について外観検査を実施するようにしたが、これに限定されず、例えば、良否判定において良判定された検査対象についても外観検査を実施するようにしてもよい。この場合、良否判定において誤判定される恐れのある検査対象、例えば、基板上の実装密度が高く、隣接する他の半田付け部からの反射光の影響を受けやすい半田付け部等について、予め外観検査も実行するようにプログラムを作成しておき、良否判定とともに外観検査を実施するようにしてもよい。
【００６７】
なお、参考までに、取得された複数の外観検査用画像にそれぞれ所定の画像処理を施し、それらを合成するようにすることもできる。これにより、半田付け部の立体形状をより容易に認識することができるようになる。
【符号の説明】
【００６８】
１０；半田付け部検査装置、２０；撮像ユニット、２１；コントローラ、２１ａ；画像メモリ（ＶＲＡＭ）、２２；カメラ、２３；Ｘ−Ｙステージ、２４；照明手段、２４ａ；下段照明、２４ｂ；中段照明、２４ｃ；上段照明、３０；コンピュータ、３１，８１，９１；ＣＰＵ、３２，８２，９２；ＲＡＭ、３３，８３；ビデオメモリ（ＶＲＡＭ）、３３ａ，８３ａ；撮像イメージ、３４，８４，９４；ハードディスク（ＨＤＤ）、３４ａ，８４ａ，９４ａ；オペレーティングシステム（ＯＳ）、３４ｂ；半田付け部検査プログラム、３４ｃ，８４ｃ；基板データ、３５，９５；ビデオインターフェイス、３６，９６；表示部、３７，８７；入力インターフェイス、３８，９８；入力部、３９，８９，９９；Ｉ／Ｏ、５０；実装基板、５１；チップ部品、５２；半田、６０；半田付け部検査システム、７０；良否判定装置、８０；コンピュータ、８４ｂ；良否判定プログラム、８４ｄ；判定結果データ、８４ｅ；外観検査用画像データ、９０；外観検査装置、９４ｂ；外観検査プログラム、ＭＰ１；半田付け部検査プログラム、ＭＰ１１，ＭＰ２１；撮像実行部、ＭＰ１１Ａ，ＭＰ２１Ａ；照明制御部、ＭＰ１２，ＭＰ２２；撮像イメージ取得部、ＭＰ１３，ＭＰ２３；判定用データ取得部、ＭＰ１４，ＭＰ２４；良否判定部、ＭＰ１５，ＭＰ３５；表示制御部、ＭＰ２；良否判定プログラム、ＭＰ３；外観検査プログラム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査装置であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像手段により取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査装置。
【請求項２】
前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項１記載の半田付け部の検査装置。
【請求項３】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査方法であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得工程と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定工程と、
前記良否判定工程による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得工程と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得工程により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示工程と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査方法。
【請求項４】
前記外観検査用画像取得工程により順次取得された前記画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶工程をさらに備え、
前記表示工程は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶工程により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項３記載の半田付け部の検査方法。
【請求項５】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査プログラムであって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得機能と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定機能と、
前記良否判定機能による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得機能と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得機能により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする半田付け部の検査プログラム。
【請求項６】
前記外観検査用画像取得機能により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶機能をさらに備え、
前記表示機能は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶機能により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項５記載の半田付け部の検査プログラム。
【請求項７】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査システムであって、
検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置と、
前記良否判定装置により否判定された前記半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置と、を備え、
前記良否判定装置は、
前記半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段により否判定された前記半田付け部について、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、
前記外観検査装置は、
目視による外観検査を実施するために、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して順次表示する表示手段を備えることを特徴とする半田付け部の検査システム。
【請求項１】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査装置であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を撮像手段により取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得手段により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査装置。
【請求項２】
前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項１記載の半田付け部の検査装置。
【請求項３】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査方法であって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得工程と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定工程と、
前記良否判定工程による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得工程と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得工程により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示工程と、を備えることを特徴とする半田付け部の検査方法。
【請求項４】
前記外観検査用画像取得工程により順次取得された前記画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶工程をさらに備え、
前記表示工程は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶工程により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項３記載の半田付け部の検査方法。
【請求項５】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査プログラムであって、
検査対象となる半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得機能と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定機能と、
前記良否判定機能による良否判定結果に応じて、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得機能と、
目視による外観検査を実施するために、前記外観検査用画像取得機能により順次取得された複数の前記外観検査用画像を表示する表示機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする半田付け部の検査プログラム。
【請求項６】
前記外観検査用画像取得機能により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶機能をさらに備え、
前記表示機能は、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶機能により記憶された前記外観検査用画像を読み出して表示する請求項５記載の半田付け部の検査プログラム。
【請求項７】
基板上の半田付け部を撮影した画像に基づいて当該半田付け部を検査する半田付け部の検査システムであって、
検査対象となる半田付け部の良否を判定する良否判定装置と、
前記良否判定装置により否判定された前記半田付け部について目視による外観検査を実施する外観検査装置と、を備え、
前記良否判定装置は、
前記半田付け部の良否判定用画像を取得する良否判定用画像取得手段と、
前記良否判定用画像に基づいて前記半田付け部の良否を判定する良否判定手段と、
前記良否判定手段により否判定された前記半田付け部について、照明手段により前記半田付け部に複数の異なる方向から照明光を順次照射して前記撮像手段により当該半田付け部の外観検査用画像を順次取得する外観検査用画像取得手段と、
前記外観検査用画像取得手段により順次取得された前記外観検査用画像を、前記半田付け部が形成されている基板情報および前記半田付け部の前記基板上の位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、を備え、
前記外観検査装置は、
目視による外観検査を実施するために、前記基板情報および前記位置情報に基づいて前記記憶手段により記憶された前記外観検査用画像を読み出して順次表示する表示手段を備えることを特徴とする半田付け部の検査システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１４９７４２（Ｐ２０１１−１４９７４２Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９４７３（Ｐ２０１０−９４７３）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（０００２４３８８１）名古屋電機工業株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（０００２４３８８１）名古屋電機工業株式会社 (107)
【Ｆターム（参考）】
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