検査装置及び検査方法
【課題】位相シフト法で立体形状を測定して行う被検査物の検査が低ノイズで効率良く行えるようにする。
【解決手段】通常状態で撮影を行う（ステップＳ１１）と共に、位相シフト法で立体形状を測定するために、格子縞を投光させた状態で撮影を行う（ステップＳ１２）。撮影して得た二次元画像から、被測定物の検査領域を特定する（ステップＳ１４）。そして、格子縞が投光された二次元画像から、特定した検査領域について立体形状を測定して、立体形状検査を行う（ステップＳ１５）。
【解決手段】通常状態で撮影を行う（ステップＳ１１）と共に、位相シフト法で立体形状を測定するために、格子縞を投光させた状態で撮影を行う（ステップＳ１２）。撮影して得た二次元画像から、被測定物の検査領域を特定する（ステップＳ１４）。そして、格子縞が投光された二次元画像から、特定した検査領域について立体形状を測定して、立体形状検査を行う（ステップＳ１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば回路基板などの検査を行うのに適用して好適な検査装置及び検査方法に関し、特に立体形状の検査を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板などの被検査物の形状を検査する検査装置として、その回路基板をビデオカメラなどの撮影装置で撮影した静止画像を画像解析して、検査するものが普及している。
この場合、例えば基板を平面的に撮影した静止画像を１枚、取得することで、平面的な形状、つまり二次元（２Ｄ）の検査が行える。また、被検査物に格子縞を投光した上で、その格子縞の投光位置の位相を変化させながら、複数枚の撮影を行って、その複数枚の静止画像を画像解析することで、立体形状、つまり三次元（３Ｄ）の検査が行える。この三次元形状検査は、位相シフト法と称される。
【０００３】
この位相シフト法による三次元検査を行うためには、格子縞の投光位置の位相を正確に制御する必要がある。即ち、格子縞の１配置間隔（１ピッチ）に相当する距離（位相）を２πとし、移動前の状態を原点としたとき、格子縞を原点から（１／２）π，π（３／２）πに相当する距離だけ移動させた状態と、原点の状態との４つの状態で、静止画像を撮影する。
そして、そのそれぞれの格子縞の位相の静止画像を画像解析して、被写体（被測定物）の立体形状を測定する。位相シフト法による三次元検査を行うための装置構成例については、後述する実施の形態で説明する。
【０００４】
このような三次元検査は、例えば回路基板にクリーム状の半田を塗布したときの塗布状態が正しい状態か否か検査することに適用できる。即ち、平面的に半田の塗布状態を見たのでは、必要な領域に正しく塗布されているように見えても、立体的に見た場合には、半田が塗布された厚さが不十分である可能性がある。ここで、三次元形状検査を行って、半田が塗布された厚さを測定することで、正しく半田が塗布されたか否か的確に検査が行える。
【０００５】
特許文献１には、被検査物に格子縞を投光した上で、その格子縞の投光位置の位相を変化させて、立体形状を測定する位相シフト法を適用した測定装置の例についての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、位相シフト法を適用して立体形状を測定する場合に、その立体形状を測定する範囲の選定を適切に行う必要があった。
例えば、基板上の半田塗布箇所の半田塗布厚さを測定する場合、予めその基板上のパッドなどの半田が塗布される領域を測定装置に設定して、設定した領域内で半田塗布高さを判断するようにしてある。
【０００８】
例えば図１１に示すように、基板１上の半田２が印刷で配置される箇所の半田高さを測定する場合、半田２が配置される箇所よりも若干広い範囲を、立体形状測定範囲３として、その立体形状測定範囲３内の高さを測定するようにしてある。
半田２が配置される箇所よりも若干広い範囲を、立体形状測定範囲３とするのは、半田の印刷位置のずれに対処できるようにすると共に、体積過多不良があった場合にも、そのことを検出できるようにするためである。
【０００９】
この図１１に示したように、ある程度広い範囲で立体形状を測定するようにした場合でも、半田２が塗布されていない箇所では、高さが０のままであり、原理的には、半田２が塗布された箇所の体積だけを測定できる。
ところが実際には、測定時のノイズの影響で、本体高さが０である筈の半田２印刷箇所外の範囲でも、０以外の高さが検出されてしまう場合がある。例えば図１１に示したノイズＤｎの発生で、その箇所に何らかの高さが誤検出されて、半田２の体積算出時に、実際よりも大きな体積が算出されてしまう。
このノイズの発生は、格子縞を照射する精度で生じるものである。即ち、本来は照射した格子縞による輝度変化がサインカーブである必要があるが、理想的なサインカーブとなる状態の格子縞を投射することは不可能であり、その理想的な状態との差がノイズになってしまう。
【００１０】
このようなノイズの影響を無くすためには、例えば従来、２方向あるいは４方向などの複数の方向から格子縞を投光できるようにして、それぞれの方向から格子縞を投光した状態の画像を個別に撮影して立体形状判定を複数回行うことが考えられる。ところが、このような複数方向から格子縞を投光させるための構成を備えると、検査装置が複雑化すると共に、検査に要する時間も長くなってしまい、好ましくない。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、位相シフト法を適用して立体形状の検査を行う場合に、ノイズの影響のない正確な検査が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、通常状態で二次元画像の撮影を行うと共に、位相シフト法で立体形状を測定するために、格子縞を投光させた状態で撮影を行う。その撮影して得た二次元画像から、被測定物の検査領域を特定する。そして、格子縞が投光された二次元画像から、特定した検査領域について立体形状を測定して、立体形状検査を行う。
【００１３】
このようにしたことで、立体形状の検査を行う領域が、実際に撮影された画像から判断した領域となり、実際の被測定物の状態に応じて最適な検査領域の設定が行われる。従って、目標とする被測定物が存在しない領域を検査領域に含めることがなくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、目標とする被測定物が存在する領域だけを検査領域として確実に設定できるようになり、目標とする被測定物が存在しない領域を検査領域に含めることによる立体形状測定時のノイズ発生を確実に防止できるようになる。従って、ノイズ除去のために立体形状測定を異なる方向から投光した格子縞により複数回行うような手間のかかる検査を行うことなく、簡単に正確な立体形状の測定が行え、その測定結果に基づいた検査を簡単かつ正確に行える効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による装置全体の構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態による装置構成例を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態による格子縞の位相変化例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態による格子縞の光強度変化例を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施の形態による検査処理例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による３Ｄ測定による検査処理例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態により検査する基板の例を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態により検査する基板の検査領域の設定例を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態により検査する基板の高さ設定例を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による３Ｄ測定により高さ及び体積が測定される例を示す斜視図である。
【図１１】従来の基板検査処理例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の順序で、本発明の一実施の形態の例を説明する。
１．装置構成の説明（図１，図２）
２．３Ｄ測定用の格子縞の説明（図３，図４）
３．検査処理の説明（図５〜図１０）
４．変形例
【００１７】
［１．装置構成の説明］
図１及び図２を参照して、本実施の形態の例の検査装置の構成を説明する。本実施の形態の例の検査装置は、回路基板にペースト状の半田を塗布した状態を、立体形状の測定で検査する検査装置として構成してある。図１は検査のための制御構成を含めた装置全体の概要を示したブロック図であり、図２は検査装置の被測定物（被検査物）を検査する装置構成例を示した斜視図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、検査装置は、被検査物を載せるテーブル１０を備え、そのテーブル１０に載せられた被測定物（被検査物）である基板２０を、撮影処理を行う撮影部であるカメラ３０で撮影する。カメラ３０は、例えばＣＣＤイメージャなどの撮像素子を使用して像光を撮像して電気的な画像信号（撮像信号）を出力するビデオカメラである。テーブル１０の真上に配置されたカメラ３０には、撮像レンズ部３１が取り付けてあり、テーブル１０上の基板２０を撮影する。図２に示すように、撮像レンズ部３１の周囲には、上段照明部３２と下段照明部３３とが配置してあり、被検査物を照明しながらカメラ３０で撮影する。下段照明部３３は、円形の開口部３３ａを備え、その開口部３３ａ内に被検査物である基板２０が配置されるようにしてある。
【００１９】
図１に示すように、カメラ３０で撮影して得た静止画像データは、画像メモリ１３に記憶させる。記憶された静止画像データを制御部１１の制御で読み出して、画像解析部１４で形状を測定する。この例では検査装置として構成してあり、予め登録された基板２０の状態と一致するかどうか画像解析部１４での解析処理で判断して、その判断結果を、制御部１１が出力する。従って、制御部１１は、測定処理及び検査処理を実行して判定する検査処理部として機能する。後述する３Ｄ検査用の検査領域を特定する処理も、制御部１１の制御に基づいて、制御部１１とその周辺回路で実行される。
【００２０】
図１では、制御部１１で得られた判断結果を、表示部１６に供給して表示させる構成としてある。また、判断結果を外部に出力させて、製造ラインの管理用のコンピュータ装置などに伝える構成としてもよい。また、制御部１１には操作部１７が接続してあり、操作部１７の操作により、各種調整などが行える。
【００２１】
この装置で検査を行う際には、基板２０の平面形状を検査する２Ｄ検査と、基板２０の立体形状を検査する３Ｄ検査の双方が可能である。
２Ｄ検査を行う場合には、被検査物である基板２０の検査領域を、カメラ３０で撮影して、静止画像データを得ることで検査が行える。
３Ｄ検査を行う場合には、被検査物である基板２０の検査領域を、カメラ３０で撮影するが、後述する格子縞スリット４６で格子縞を基板２０に投影した状態で、その格子縞の位相を変えて、少なくとも４枚の静止画像データを得る。格子縞の位相を変える処理については後述する。そして、その複数枚の静止画像データを画像解析して、基板２０の検査領域の立体形状を判断する。本実施の形態の場合には、立体形状の判断として、基板２０上に印刷（塗布）された半田の高さと体積が判断される。判断結果は制御部１１が取得する。
【００２２】
次に、３Ｄ検査を行う場合に必要な格子縞投光処理を行う、格子縞投光部の構成について説明する。
図２に示すように、３Ｄ用投影部４０がテーブル１０の斜め上に配置してあり、その３Ｄ用投影部４０から格子縞を投影する。
図１を参照して、格子縞を投影する構成について説明すると、投光機４１からの光を、投影レンズ４２を介して、被検査物である基板２０の表面に斜めから照射する。このとき、投光機４１と投影レンズ４２との間に、格子縞スリット４６を配置してある。
【００２３】
格子縞スリット４６には、一定間隔（ピッチ）で格子縞が平行に形成させてあり、投光機４１からの光を投影させることで、その格子縞が被検査物である基板２０の表面に投影される。
格子縞スリット４６は、スライドテーブル４５により、投光機４１からの光の光軸と直交する方向にスライド可能に配置してある。このスライドする方向は、格子縞スリット４６上の格子縞が平行に並んだ方向へのスライドでもある。
【００２４】
図１に示したように、スライドテーブル４５は、ネジ取り付け部４５ａがボールネジ４４に取り付けてある。ボールネジ４４は、モータ４３により回転する構成としてあり、モータ４３によるボールネジ４４の回転で、スライドテーブル４５が平行移動する構成としてある。本実施の形態の場合には、モータ４３として、パルスモータを使用してあり、駆動パルス発生部１２から駆動パルスが供給されることで、そのパルス数に相当した量だけボールネジ４４を回転駆動させる。従って、モータ４３に供給するパルス数と、スライドテーブル４５の平行移動量とには相関関係があり、モータ４３に供給するパルス数で、スライド量を制御できる。
【００２５】
なお、図１に示すように、投影レンズ４２と格子縞スリット４６とで形成される角度αと、投影レンズ４２と被検査物（基板２０）とで形成される角度βとは、シャインプルーフの原理を利用した角度としてある。即ち、シャインプルーフの原理を利用した角度とすることで、斜めから角度を持って投影される格子縞が、基板２０上のどの位置でもフォーカスが合った状態となるようにしてある。
【００２６】
［２．３Ｄ測定用の格子縞の説明］
次に、図３及び図４を参照して、格子縞スリット４６に形成された格子縞の構成と、その格子縞の使用例について説明する。
図３は、格子縞の一部を拡大して示した図であり、（１／２）πずつ位相をシフトさせた状態を並べて示してある。図３の例では、左右方向に各縞が配置してあり、上下方向に一定の間隔で平行に縞が並んでいる。
モータ４３によるスライドテーブル４５の駆動で、上下方向に格子縞の位置がシフトする。
このような格子縞が形成されていることで、この格子縞が投影された画像を撮影した場合、格子縞が並んだ方向で見た光強度の変化は、図４に示した変化状態となる。即ち、図４に示した光強度の変化特性Ｌは、スリット４６の縞の白色の部分で最も強い強度の箇所Ｌ１となり、スリット４６の縞の黒色の部分で最も弱い強度の箇所Ｌ２となり、一定周期で変化するｓｉｎカーブの曲線の特性となっている。
【００２７】
図３では、図３の左端の位相０を原点としたとき、その位置から縞の１周期（１ピッチ）だけシフトした位置を２π位相がシフトした位置としてある。立体形状を測定する３Ｄ検査時には、次の４状態の格子縞を投影した状態の静止画像を得る。即ち、位相０の原点の状態と、１周期の１／４だけシフトした（１／２）π位相シフトした状態と、１周期の１／２だけシフトしたπ位相シフトした状態と、１周期の３／４だけシフトした（３／４）π位相シフトした状態との４状態を設定する。そして、１／４位相ずつ順にシフトした、それぞれの状態の格子縞が投影された状態の被検査物を、個別に撮影する。従って、３Ｄ検査時には、同一検査領域を４回、カメラ３０で撮影することになる。
【００２８】
［３．検査処理の説明］
次に、図５〜図１０を参照して、本実施の形態の例の検査装置で基板の検査を行う際の処理例について説明する。
本実施の形態においては、例えば図７に示したように、基板２０上の２Ｄ検査を行う領域である撮像領域２１，２２，２３内の半田塗布部２４，２５，２６の半田塗布高さ及び半田体積を、３Ｄ検査で測定して検査するようにしたものである。
図５のフローチャートに従って検査処理の流れを説明すると、まず、基板上のそれぞれの撮像領域（例えば図７に示した撮像領域２１，２２，２３）をカメラ３０で撮影して、２Ｄ検査用の静止画像データを得る（ステップＳ１１）。このとき、１枚の基板上のそれぞれの撮像領域を個別の画像として撮影するか、あるいは各撮像領域を１画像内に含まれるように一度に撮影するか、いずれでもよいが、ここでは例えば各撮像領域を個別に撮影するものとする。
【００２９】
そして、その２Ｄ検査用の静止画像の撮影を行った後、同じ撮像領域に対して、３Ｄ検査用の静止画像の撮影を行う（ステップＳ１２）。このときには、既に説明した３Ｄ用投影部４０から格子縞を投影させた状態で、カメラ３０で撮影を行う。そして、格子縞の位相を変えて、１つの撮像領域に対して少なくとも４枚の静止画像の撮影を行う。この場合にも、各撮像領域ごとに４枚撮影する場合と、１枚の基板上の複数の撮影領域を１つの画像として撮影する場合のいずれでもよい。
【００３０】
そして、ステップＳ１２で撮影して得られた格子縞の位相が異なる４枚の画像を合成処理し、３Ｄ解析用の画像合成処理を行う（ステップＳ１３）。この３Ｄ解析の画像合成処理は、例えば図１に示した制御部１１の制御で、画像メモリ１３に記憶されたカメラ３０が撮影した画像データを処理することで行われる。
【００３１】
次に、２Ｄ検査用の静止画像を画像解析して、２Ｄ検査で二次元形状から判定可能な検査を行う（ステップＳ１４）。この検査の１つとして、各撮像領域内に半田が塗布された領域を検出し、その半田塗布領域の位置及び面積が、予め半田塗布位置として決められた適正な範囲内であるか否か判断する。
【００３２】
この半田塗布領域の位置及び面積を行う場合には、例えば、カメラ３０で撮影した静止画像中の半田の色の部分と、他の部分とが区別できるように、画像データを２値化したデータとする。２値化画像データとしては、例えば半田の色に相当する画素を１データ、他の色に相当する画素を０データのようなデータとする。そして、その２値化した画像データから、半田の部分（即ち上述した例では１データの部分）を検出する。この２値化処理とその２値化した画像データからの検出処理についても、制御部１１の制御で実行される。
【００３３】
次に、制御部１１の制御で、ステップＳ１４で２Ｄ画像処理で検出した半田が塗布（印刷）された領域に対して、３Ｄ画像による半田塗布高さ及び半田体積の検出処理を行う（ステップＳ１５）。ここでは、具体的には、２Ｄ画像処理で検出した半田が塗布されたそれぞれの領域ごとに、その半田塗布領域から若干狭い３Ｄ検査領域を設定し、その設定された領域の高さと、領域ごとの体積を検出する。
【００３４】
図６のフローチャートは、この３Ｄ画像による半田塗布高さ及び半田体積の検出から、基板の検査が行われる状態を示したものである。
図６のフローチャートに示した検査処理について説明すると、まず、基板上に塗布されたソルダレジストの表面を、基準面に設定する（ステップＳ２１）。従って、ソルダレジストが塗布された箇所の高さについても、少なくとも１箇所測定する処理を行う。その後、半田を塗布した各領域内の各画素の基準面からの高さを判定する（ステップＳ２２）。
【００３５】
そして、その判定された各画素の高さを、半田塗布領域ごとに積分し（ステップＳ２３）、その積分値を半田の体積とする。そして、ステップＳ２２で判定した高さと、ステップＳ２３で判定した積分値が、適正であるか否か判断し（ステップＳ２４）、１枚の基板すべてで適正である場合、良品であると判定する（ステップＳ２５）。１枚の基板中に１箇所でも適正でない箇所がある場合には、不良品と判定する（ステップＳ２６）。判定結果は表示などで告知する。あるいは、測定した基板を搬送する機構で、良品と不良品を分けるようにしてもよい。
【００３６】
次に、図７〜図１０を参照して、実際に基板を検査する状態の例について説明する。
本実施の形態の例においては、図７に示したように、基板２０上の２Ｄ検査を行う領域である撮像領域２１，２２，２３内の半田塗布部２４，２５，２６の半田塗布高さ及び半田体積を、３Ｄ検査で測定して検査するようにしたものである。
ここで、１つの撮像領域２１を拡大して図８に示すと、その撮像領域２１内に例えば４箇所の半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが存在するとする。このとき、２Ｄ測定で、そのそれぞれの半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを実際の半田の塗布状態から検出する。
【００３７】
そして、図８に示すように、検出したそれぞれの半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ内に、破線で示す３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを設定する。このそれぞれの３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとほぼ同一であるが、半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄよりも若干狭い領域としてある。具体的には、各３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの周縁が、各半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの周縁部よりも少なくとも１画素（１ピクセル）分、内側になるようにしてある。ここでの１画素とは、撮影した画像の画素である。１画素よりもさらに余裕を持たせた数画素分、内側になるようにしてもよい。
従って、各３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、半田が塗布（印刷）された部分だけの領域となり、半田が配置されていない箇所は３Ｄ検査を行わないようにしてある。
【００３８】
図９は、これらの検査領域が設定される基板２０の一部を断面で示した図である。
図９に示すように、回路部品が搭載される回路基板である基板２０の表面には、半田６１，６２が塗布される電極部であるパッド５１，５２が配置してあり、そのパッド配置箇所以外の表面にソルダレジスト６３を配置してある。
ここで、３Ｄ測定を行う際には、ソルダレジスト６３の表面Ｈ０を基準面として、ペースト状の半田６１，６２が塗布された高さＨ１，Ｈ２を、基準面Ｈ０からの高さとして検出するようにしてある。
【００３９】
図１０は、この高さ及び体積が検出される状態を示したものであり、３Ｄ検出領域１０１内の画素ごとに図１０で示すような基準面からの高さが検出され、個々の高さが適正であるか判断されると共に、その領域１０１の全体の体積が適正か否か判断される。この領域１０１の外側の検出領域外１０２は、３Ｄ検出を行わないので、例えば基準面Ｈ０の高さと見なす。
【００４０】
このように、高さ及び体積の測定及び検査を行う領域が、実際に撮影された画像から判断した半田が塗布された特定領域となり、実際の被測定物の状態に応じて最適な検査領域の設定が行われる。従って、目標とする被測定物であるペースト状の半田が存在しない領域を、高さや体積の検査領域に含めることがなくなる。即ち、ペースト状の半田を印刷工程などで塗布した基板を、予め検査領域を一定の位置に決めて検査する場合には、半田の印刷ずれや半田の体積過多に対処するために、半田が塗布される範囲よりも多少広い範囲の立体形状を測定して検査する必要がある。これに対して本実施の形態の例には、半田の印刷ずれや半田の体積過多があったとしても、実際の半田塗布領域が検出されて、その領域だけが高さ及び体積が測定されるので、半田が存在しない箇所が３Ｄ検査領域に含まれることがなくなる。半田の印刷ずれや半田の体積過多に対する対処も可能である。
【００４１】
特に本実施の形態の場合には、各３Ｄ検査領域の周縁が、検出された各半田塗布部の周縁部よりも若干内側になるようにしたことで、塗布された半田の体積をほぼ正確に検出できると共に、検出される領域が確実に半田が有する部分となる効果がある。
【００４２】
このことから、目標とする被測定物である半田が存在しない領域を、３Ｄ測定による検査領域に含めることによるノイズ発生を確実に防止できるようになり、ノイズ除去のための特別な処理をすることなく良好な検査が行える。
例えば、発明が解決しようとする課題の欄で既に説明した、立体形状測定を異なる方向から投光した格子縞により複数回行う処理のような、手間のかかるノイズ除去手法による検査を行うことなく、簡単かつ正確な立体形状の測定及び検査が行えるようになる。
【００４３】
また、半田が塗布（印刷）された箇所は、二次元画像を２値化して検出するようにしたことで、簡単な判定処理で該当する箇所の検出が行える効果を有する。
さらにまた、基板上のソルダレジストの表面を基準面として高さ及び体積を測定するようにしたことで、半田が印刷される箇所のパッドの状態などに影響されずに、一定の状態で高さ及び体積が測定でき、均一な測定及び検査が行える効果を有する。
【００４４】
［４．変形例］
なお、上述した実施の形態では、回路基板の半田塗布（印刷）箇所を検査する検査装置に適用したが、格子縞を使った位相シフト法により立体形状を測定して検査する立体形状検査装置であれば、その他の用途の装置に適用してもよい。
また、図１や図２に示した装置形状は、好適な一例であり、同様の原理で測定や検査を行う装置であれば、その他の形状であってもよい。
【００４５】
また、図５や図６のフローチャートに示した処理の順序についても、一例を示したものであり、最終的に同様の検査結果が得られれば、その他の順序で処理するようにしてもよい。
【００４６】
なお、本明細書では、基板上に印刷などで塗布される導電部を接合する部材（合金）を、便宜上半田と称したが、ここでの半田には、鉛を含まない合金である、いわゆる無鉛半田（鉛フリー半田）を使用してもよい。また、本明細書で説明した半田（無鉛半田）は、印刷工程などで塗布されるペースト状半田であるが、その他の各種ペーストの塗布（印刷）状態を、同様の処理で測定して検査するようにしてもよい。あるいは、その他の被測定物を測定して検査するものに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…テーブル、１１…制御部、１２…駆動パルス発生部、１３…画像メモリ、１４…画像解析部、１５…メモリ、１６…表示部、１７…操作部、２０…基板（被検査物）、２１，２２，２３…撮像領域、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２５，２６…半田塗布部、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…３Ｄ検査領域、３０…カメラ、３１…撮像レンズ部、３２…上段照明部、３３…下段照明部、３３ａ…開口部、４０…３Ｄ用投影部、４１…投光機、４１ａ…投影光出力部、４２…投影レンズ、４３…モータ、４４…ボールネジ、４５…スライドテーブル、４５ａ…ネジ取り付け部、４６…格子縞スリット、５１，５２…パッド、６１，６２…半田、６３…ソルダレジスト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば回路基板などの検査を行うのに適用して好適な検査装置及び検査方法に関し、特に立体形状の検査を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板などの被検査物の形状を検査する検査装置として、その回路基板をビデオカメラなどの撮影装置で撮影した静止画像を画像解析して、検査するものが普及している。
この場合、例えば基板を平面的に撮影した静止画像を１枚、取得することで、平面的な形状、つまり二次元（２Ｄ）の検査が行える。また、被検査物に格子縞を投光した上で、その格子縞の投光位置の位相を変化させながら、複数枚の撮影を行って、その複数枚の静止画像を画像解析することで、立体形状、つまり三次元（３Ｄ）の検査が行える。この三次元形状検査は、位相シフト法と称される。
【０００３】
この位相シフト法による三次元検査を行うためには、格子縞の投光位置の位相を正確に制御する必要がある。即ち、格子縞の１配置間隔（１ピッチ）に相当する距離（位相）を２πとし、移動前の状態を原点としたとき、格子縞を原点から（１／２）π，π（３／２）πに相当する距離だけ移動させた状態と、原点の状態との４つの状態で、静止画像を撮影する。
そして、そのそれぞれの格子縞の位相の静止画像を画像解析して、被写体（被測定物）の立体形状を測定する。位相シフト法による三次元検査を行うための装置構成例については、後述する実施の形態で説明する。
【０００４】
このような三次元検査は、例えば回路基板にクリーム状の半田を塗布したときの塗布状態が正しい状態か否か検査することに適用できる。即ち、平面的に半田の塗布状態を見たのでは、必要な領域に正しく塗布されているように見えても、立体的に見た場合には、半田が塗布された厚さが不十分である可能性がある。ここで、三次元形状検査を行って、半田が塗布された厚さを測定することで、正しく半田が塗布されたか否か的確に検査が行える。
【０００５】
特許文献１には、被検査物に格子縞を投光した上で、その格子縞の投光位置の位相を変化させて、立体形状を測定する位相シフト法を適用した測定装置の例についての記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、位相シフト法を適用して立体形状を測定する場合に、その立体形状を測定する範囲の選定を適切に行う必要があった。
例えば、基板上の半田塗布箇所の半田塗布厚さを測定する場合、予めその基板上のパッドなどの半田が塗布される領域を測定装置に設定して、設定した領域内で半田塗布高さを判断するようにしてある。
【０００８】
例えば図１１に示すように、基板１上の半田２が印刷で配置される箇所の半田高さを測定する場合、半田２が配置される箇所よりも若干広い範囲を、立体形状測定範囲３として、その立体形状測定範囲３内の高さを測定するようにしてある。
半田２が配置される箇所よりも若干広い範囲を、立体形状測定範囲３とするのは、半田の印刷位置のずれに対処できるようにすると共に、体積過多不良があった場合にも、そのことを検出できるようにするためである。
【０００９】
この図１１に示したように、ある程度広い範囲で立体形状を測定するようにした場合でも、半田２が塗布されていない箇所では、高さが０のままであり、原理的には、半田２が塗布された箇所の体積だけを測定できる。
ところが実際には、測定時のノイズの影響で、本体高さが０である筈の半田２印刷箇所外の範囲でも、０以外の高さが検出されてしまう場合がある。例えば図１１に示したノイズＤｎの発生で、その箇所に何らかの高さが誤検出されて、半田２の体積算出時に、実際よりも大きな体積が算出されてしまう。
このノイズの発生は、格子縞を照射する精度で生じるものである。即ち、本来は照射した格子縞による輝度変化がサインカーブである必要があるが、理想的なサインカーブとなる状態の格子縞を投射することは不可能であり、その理想的な状態との差がノイズになってしまう。
【００１０】
このようなノイズの影響を無くすためには、例えば従来、２方向あるいは４方向などの複数の方向から格子縞を投光できるようにして、それぞれの方向から格子縞を投光した状態の画像を個別に撮影して立体形状判定を複数回行うことが考えられる。ところが、このような複数方向から格子縞を投光させるための構成を備えると、検査装置が複雑化すると共に、検査に要する時間も長くなってしまい、好ましくない。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、位相シフト法を適用して立体形状の検査を行う場合に、ノイズの影響のない正確な検査が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、通常状態で二次元画像の撮影を行うと共に、位相シフト法で立体形状を測定するために、格子縞を投光させた状態で撮影を行う。その撮影して得た二次元画像から、被測定物の検査領域を特定する。そして、格子縞が投光された二次元画像から、特定した検査領域について立体形状を測定して、立体形状検査を行う。
【００１３】
このようにしたことで、立体形状の検査を行う領域が、実際に撮影された画像から判断した領域となり、実際の被測定物の状態に応じて最適な検査領域の設定が行われる。従って、目標とする被測定物が存在しない領域を検査領域に含めることがなくなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、目標とする被測定物が存在する領域だけを検査領域として確実に設定できるようになり、目標とする被測定物が存在しない領域を検査領域に含めることによる立体形状測定時のノイズ発生を確実に防止できるようになる。従って、ノイズ除去のために立体形状測定を異なる方向から投光した格子縞により複数回行うような手間のかかる検査を行うことなく、簡単に正確な立体形状の測定が行え、その測定結果に基づいた検査を簡単かつ正確に行える効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態による装置全体の構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態による装置構成例を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態による格子縞の位相変化例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態による格子縞の光強度変化例を示す特性図である。
【図５】本発明の一実施の形態による検査処理例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による３Ｄ測定による検査処理例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態により検査する基板の例を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態により検査する基板の検査領域の設定例を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施の形態により検査する基板の高さ設定例を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態による３Ｄ測定により高さ及び体積が測定される例を示す斜視図である。
【図１１】従来の基板検査処理例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の順序で、本発明の一実施の形態の例を説明する。
１．装置構成の説明（図１，図２）
２．３Ｄ測定用の格子縞の説明（図３，図４）
３．検査処理の説明（図５〜図１０）
４．変形例
【００１７】
［１．装置構成の説明］
図１及び図２を参照して、本実施の形態の例の検査装置の構成を説明する。本実施の形態の例の検査装置は、回路基板にペースト状の半田を塗布した状態を、立体形状の測定で検査する検査装置として構成してある。図１は検査のための制御構成を含めた装置全体の概要を示したブロック図であり、図２は検査装置の被測定物（被検査物）を検査する装置構成例を示した斜視図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、検査装置は、被検査物を載せるテーブル１０を備え、そのテーブル１０に載せられた被測定物（被検査物）である基板２０を、撮影処理を行う撮影部であるカメラ３０で撮影する。カメラ３０は、例えばＣＣＤイメージャなどの撮像素子を使用して像光を撮像して電気的な画像信号（撮像信号）を出力するビデオカメラである。テーブル１０の真上に配置されたカメラ３０には、撮像レンズ部３１が取り付けてあり、テーブル１０上の基板２０を撮影する。図２に示すように、撮像レンズ部３１の周囲には、上段照明部３２と下段照明部３３とが配置してあり、被検査物を照明しながらカメラ３０で撮影する。下段照明部３３は、円形の開口部３３ａを備え、その開口部３３ａ内に被検査物である基板２０が配置されるようにしてある。
【００１９】
図１に示すように、カメラ３０で撮影して得た静止画像データは、画像メモリ１３に記憶させる。記憶された静止画像データを制御部１１の制御で読み出して、画像解析部１４で形状を測定する。この例では検査装置として構成してあり、予め登録された基板２０の状態と一致するかどうか画像解析部１４での解析処理で判断して、その判断結果を、制御部１１が出力する。従って、制御部１１は、測定処理及び検査処理を実行して判定する検査処理部として機能する。後述する３Ｄ検査用の検査領域を特定する処理も、制御部１１の制御に基づいて、制御部１１とその周辺回路で実行される。
【００２０】
図１では、制御部１１で得られた判断結果を、表示部１６に供給して表示させる構成としてある。また、判断結果を外部に出力させて、製造ラインの管理用のコンピュータ装置などに伝える構成としてもよい。また、制御部１１には操作部１７が接続してあり、操作部１７の操作により、各種調整などが行える。
【００２１】
この装置で検査を行う際には、基板２０の平面形状を検査する２Ｄ検査と、基板２０の立体形状を検査する３Ｄ検査の双方が可能である。
２Ｄ検査を行う場合には、被検査物である基板２０の検査領域を、カメラ３０で撮影して、静止画像データを得ることで検査が行える。
３Ｄ検査を行う場合には、被検査物である基板２０の検査領域を、カメラ３０で撮影するが、後述する格子縞スリット４６で格子縞を基板２０に投影した状態で、その格子縞の位相を変えて、少なくとも４枚の静止画像データを得る。格子縞の位相を変える処理については後述する。そして、その複数枚の静止画像データを画像解析して、基板２０の検査領域の立体形状を判断する。本実施の形態の場合には、立体形状の判断として、基板２０上に印刷（塗布）された半田の高さと体積が判断される。判断結果は制御部１１が取得する。
【００２２】
次に、３Ｄ検査を行う場合に必要な格子縞投光処理を行う、格子縞投光部の構成について説明する。
図２に示すように、３Ｄ用投影部４０がテーブル１０の斜め上に配置してあり、その３Ｄ用投影部４０から格子縞を投影する。
図１を参照して、格子縞を投影する構成について説明すると、投光機４１からの光を、投影レンズ４２を介して、被検査物である基板２０の表面に斜めから照射する。このとき、投光機４１と投影レンズ４２との間に、格子縞スリット４６を配置してある。
【００２３】
格子縞スリット４６には、一定間隔（ピッチ）で格子縞が平行に形成させてあり、投光機４１からの光を投影させることで、その格子縞が被検査物である基板２０の表面に投影される。
格子縞スリット４６は、スライドテーブル４５により、投光機４１からの光の光軸と直交する方向にスライド可能に配置してある。このスライドする方向は、格子縞スリット４６上の格子縞が平行に並んだ方向へのスライドでもある。
【００２４】
図１に示したように、スライドテーブル４５は、ネジ取り付け部４５ａがボールネジ４４に取り付けてある。ボールネジ４４は、モータ４３により回転する構成としてあり、モータ４３によるボールネジ４４の回転で、スライドテーブル４５が平行移動する構成としてある。本実施の形態の場合には、モータ４３として、パルスモータを使用してあり、駆動パルス発生部１２から駆動パルスが供給されることで、そのパルス数に相当した量だけボールネジ４４を回転駆動させる。従って、モータ４３に供給するパルス数と、スライドテーブル４５の平行移動量とには相関関係があり、モータ４３に供給するパルス数で、スライド量を制御できる。
【００２５】
なお、図１に示すように、投影レンズ４２と格子縞スリット４６とで形成される角度αと、投影レンズ４２と被検査物（基板２０）とで形成される角度βとは、シャインプルーフの原理を利用した角度としてある。即ち、シャインプルーフの原理を利用した角度とすることで、斜めから角度を持って投影される格子縞が、基板２０上のどの位置でもフォーカスが合った状態となるようにしてある。
【００２６】
［２．３Ｄ測定用の格子縞の説明］
次に、図３及び図４を参照して、格子縞スリット４６に形成された格子縞の構成と、その格子縞の使用例について説明する。
図３は、格子縞の一部を拡大して示した図であり、（１／２）πずつ位相をシフトさせた状態を並べて示してある。図３の例では、左右方向に各縞が配置してあり、上下方向に一定の間隔で平行に縞が並んでいる。
モータ４３によるスライドテーブル４５の駆動で、上下方向に格子縞の位置がシフトする。
このような格子縞が形成されていることで、この格子縞が投影された画像を撮影した場合、格子縞が並んだ方向で見た光強度の変化は、図４に示した変化状態となる。即ち、図４に示した光強度の変化特性Ｌは、スリット４６の縞の白色の部分で最も強い強度の箇所Ｌ１となり、スリット４６の縞の黒色の部分で最も弱い強度の箇所Ｌ２となり、一定周期で変化するｓｉｎカーブの曲線の特性となっている。
【００２７】
図３では、図３の左端の位相０を原点としたとき、その位置から縞の１周期（１ピッチ）だけシフトした位置を２π位相がシフトした位置としてある。立体形状を測定する３Ｄ検査時には、次の４状態の格子縞を投影した状態の静止画像を得る。即ち、位相０の原点の状態と、１周期の１／４だけシフトした（１／２）π位相シフトした状態と、１周期の１／２だけシフトしたπ位相シフトした状態と、１周期の３／４だけシフトした（３／４）π位相シフトした状態との４状態を設定する。そして、１／４位相ずつ順にシフトした、それぞれの状態の格子縞が投影された状態の被検査物を、個別に撮影する。従って、３Ｄ検査時には、同一検査領域を４回、カメラ３０で撮影することになる。
【００２８】
［３．検査処理の説明］
次に、図５〜図１０を参照して、本実施の形態の例の検査装置で基板の検査を行う際の処理例について説明する。
本実施の形態においては、例えば図７に示したように、基板２０上の２Ｄ検査を行う領域である撮像領域２１，２２，２３内の半田塗布部２４，２５，２６の半田塗布高さ及び半田体積を、３Ｄ検査で測定して検査するようにしたものである。
図５のフローチャートに従って検査処理の流れを説明すると、まず、基板上のそれぞれの撮像領域（例えば図７に示した撮像領域２１，２２，２３）をカメラ３０で撮影して、２Ｄ検査用の静止画像データを得る（ステップＳ１１）。このとき、１枚の基板上のそれぞれの撮像領域を個別の画像として撮影するか、あるいは各撮像領域を１画像内に含まれるように一度に撮影するか、いずれでもよいが、ここでは例えば各撮像領域を個別に撮影するものとする。
【００２９】
そして、その２Ｄ検査用の静止画像の撮影を行った後、同じ撮像領域に対して、３Ｄ検査用の静止画像の撮影を行う（ステップＳ１２）。このときには、既に説明した３Ｄ用投影部４０から格子縞を投影させた状態で、カメラ３０で撮影を行う。そして、格子縞の位相を変えて、１つの撮像領域に対して少なくとも４枚の静止画像の撮影を行う。この場合にも、各撮像領域ごとに４枚撮影する場合と、１枚の基板上の複数の撮影領域を１つの画像として撮影する場合のいずれでもよい。
【００３０】
そして、ステップＳ１２で撮影して得られた格子縞の位相が異なる４枚の画像を合成処理し、３Ｄ解析用の画像合成処理を行う（ステップＳ１３）。この３Ｄ解析の画像合成処理は、例えば図１に示した制御部１１の制御で、画像メモリ１３に記憶されたカメラ３０が撮影した画像データを処理することで行われる。
【００３１】
次に、２Ｄ検査用の静止画像を画像解析して、２Ｄ検査で二次元形状から判定可能な検査を行う（ステップＳ１４）。この検査の１つとして、各撮像領域内に半田が塗布された領域を検出し、その半田塗布領域の位置及び面積が、予め半田塗布位置として決められた適正な範囲内であるか否か判断する。
【００３２】
この半田塗布領域の位置及び面積を行う場合には、例えば、カメラ３０で撮影した静止画像中の半田の色の部分と、他の部分とが区別できるように、画像データを２値化したデータとする。２値化画像データとしては、例えば半田の色に相当する画素を１データ、他の色に相当する画素を０データのようなデータとする。そして、その２値化した画像データから、半田の部分（即ち上述した例では１データの部分）を検出する。この２値化処理とその２値化した画像データからの検出処理についても、制御部１１の制御で実行される。
【００３３】
次に、制御部１１の制御で、ステップＳ１４で２Ｄ画像処理で検出した半田が塗布（印刷）された領域に対して、３Ｄ画像による半田塗布高さ及び半田体積の検出処理を行う（ステップＳ１５）。ここでは、具体的には、２Ｄ画像処理で検出した半田が塗布されたそれぞれの領域ごとに、その半田塗布領域から若干狭い３Ｄ検査領域を設定し、その設定された領域の高さと、領域ごとの体積を検出する。
【００３４】
図６のフローチャートは、この３Ｄ画像による半田塗布高さ及び半田体積の検出から、基板の検査が行われる状態を示したものである。
図６のフローチャートに示した検査処理について説明すると、まず、基板上に塗布されたソルダレジストの表面を、基準面に設定する（ステップＳ２１）。従って、ソルダレジストが塗布された箇所の高さについても、少なくとも１箇所測定する処理を行う。その後、半田を塗布した各領域内の各画素の基準面からの高さを判定する（ステップＳ２２）。
【００３５】
そして、その判定された各画素の高さを、半田塗布領域ごとに積分し（ステップＳ２３）、その積分値を半田の体積とする。そして、ステップＳ２２で判定した高さと、ステップＳ２３で判定した積分値が、適正であるか否か判断し（ステップＳ２４）、１枚の基板すべてで適正である場合、良品であると判定する（ステップＳ２５）。１枚の基板中に１箇所でも適正でない箇所がある場合には、不良品と判定する（ステップＳ２６）。判定結果は表示などで告知する。あるいは、測定した基板を搬送する機構で、良品と不良品を分けるようにしてもよい。
【００３６】
次に、図７〜図１０を参照して、実際に基板を検査する状態の例について説明する。
本実施の形態の例においては、図７に示したように、基板２０上の２Ｄ検査を行う領域である撮像領域２１，２２，２３内の半田塗布部２４，２５，２６の半田塗布高さ及び半田体積を、３Ｄ検査で測定して検査するようにしたものである。
ここで、１つの撮像領域２１を拡大して図８に示すと、その撮像領域２１内に例えば４箇所の半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄが存在するとする。このとき、２Ｄ測定で、そのそれぞれの半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを実際の半田の塗布状態から検出する。
【００３７】
そして、図８に示すように、検出したそれぞれの半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ内に、破線で示す３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを設定する。このそれぞれの３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとほぼ同一であるが、半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄよりも若干狭い領域としてある。具体的には、各３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの周縁が、各半田塗布部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの周縁部よりも少なくとも１画素（１ピクセル）分、内側になるようにしてある。ここでの１画素とは、撮影した画像の画素である。１画素よりもさらに余裕を持たせた数画素分、内側になるようにしてもよい。
従って、各３Ｄ検査領域２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、半田が塗布（印刷）された部分だけの領域となり、半田が配置されていない箇所は３Ｄ検査を行わないようにしてある。
【００３８】
図９は、これらの検査領域が設定される基板２０の一部を断面で示した図である。
図９に示すように、回路部品が搭載される回路基板である基板２０の表面には、半田６１，６２が塗布される電極部であるパッド５１，５２が配置してあり、そのパッド配置箇所以外の表面にソルダレジスト６３を配置してある。
ここで、３Ｄ測定を行う際には、ソルダレジスト６３の表面Ｈ０を基準面として、ペースト状の半田６１，６２が塗布された高さＨ１，Ｈ２を、基準面Ｈ０からの高さとして検出するようにしてある。
【００３９】
図１０は、この高さ及び体積が検出される状態を示したものであり、３Ｄ検出領域１０１内の画素ごとに図１０で示すような基準面からの高さが検出され、個々の高さが適正であるか判断されると共に、その領域１０１の全体の体積が適正か否か判断される。この領域１０１の外側の検出領域外１０２は、３Ｄ検出を行わないので、例えば基準面Ｈ０の高さと見なす。
【００４０】
このように、高さ及び体積の測定及び検査を行う領域が、実際に撮影された画像から判断した半田が塗布された特定領域となり、実際の被測定物の状態に応じて最適な検査領域の設定が行われる。従って、目標とする被測定物であるペースト状の半田が存在しない領域を、高さや体積の検査領域に含めることがなくなる。即ち、ペースト状の半田を印刷工程などで塗布した基板を、予め検査領域を一定の位置に決めて検査する場合には、半田の印刷ずれや半田の体積過多に対処するために、半田が塗布される範囲よりも多少広い範囲の立体形状を測定して検査する必要がある。これに対して本実施の形態の例には、半田の印刷ずれや半田の体積過多があったとしても、実際の半田塗布領域が検出されて、その領域だけが高さ及び体積が測定されるので、半田が存在しない箇所が３Ｄ検査領域に含まれることがなくなる。半田の印刷ずれや半田の体積過多に対する対処も可能である。
【００４１】
特に本実施の形態の場合には、各３Ｄ検査領域の周縁が、検出された各半田塗布部の周縁部よりも若干内側になるようにしたことで、塗布された半田の体積をほぼ正確に検出できると共に、検出される領域が確実に半田が有する部分となる効果がある。
【００４２】
このことから、目標とする被測定物である半田が存在しない領域を、３Ｄ測定による検査領域に含めることによるノイズ発生を確実に防止できるようになり、ノイズ除去のための特別な処理をすることなく良好な検査が行える。
例えば、発明が解決しようとする課題の欄で既に説明した、立体形状測定を異なる方向から投光した格子縞により複数回行う処理のような、手間のかかるノイズ除去手法による検査を行うことなく、簡単かつ正確な立体形状の測定及び検査が行えるようになる。
【００４３】
また、半田が塗布（印刷）された箇所は、二次元画像を２値化して検出するようにしたことで、簡単な判定処理で該当する箇所の検出が行える効果を有する。
さらにまた、基板上のソルダレジストの表面を基準面として高さ及び体積を測定するようにしたことで、半田が印刷される箇所のパッドの状態などに影響されずに、一定の状態で高さ及び体積が測定でき、均一な測定及び検査が行える効果を有する。
【００４４】
［４．変形例］
なお、上述した実施の形態では、回路基板の半田塗布（印刷）箇所を検査する検査装置に適用したが、格子縞を使った位相シフト法により立体形状を測定して検査する立体形状検査装置であれば、その他の用途の装置に適用してもよい。
また、図１や図２に示した装置形状は、好適な一例であり、同様の原理で測定や検査を行う装置であれば、その他の形状であってもよい。
【００４５】
また、図５や図６のフローチャートに示した処理の順序についても、一例を示したものであり、最終的に同様の検査結果が得られれば、その他の順序で処理するようにしてもよい。
【００４６】
なお、本明細書では、基板上に印刷などで塗布される導電部を接合する部材（合金）を、便宜上半田と称したが、ここでの半田には、鉛を含まない合金である、いわゆる無鉛半田（鉛フリー半田）を使用してもよい。また、本明細書で説明した半田（無鉛半田）は、印刷工程などで塗布されるペースト状半田であるが、その他の各種ペーストの塗布（印刷）状態を、同様の処理で測定して検査するようにしてもよい。あるいは、その他の被測定物を測定して検査するものに適用してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…テーブル、１１…制御部、１２…駆動パルス発生部、１３…画像メモリ、１４…画像解析部、１５…メモリ、１６…表示部、１７…操作部、２０…基板（被検査物）、２１，２２，２３…撮像領域、２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２５，２６…半田塗布部、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…３Ｄ検査領域、３０…カメラ、３１…撮像レンズ部、３２…上段照明部、３３…下段照明部、３３ａ…開口部、４０…３Ｄ用投影部、４１…投光機、４１ａ…投影光出力部、４２…投影レンズ、４３…モータ、４４…ボールネジ、４５…スライドテーブル、４５ａ…ネジ取り付け部、４６…格子縞スリット、５１，５２…パッド、６１，６２…半田、６３…ソルダレジスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物を撮影する撮影部と、
前記被測定物に、格子縞スリットを通過した光源からの光を投光させる格子縞投光部と、
前記撮影部で撮影して得た二次元画像から、前記被測定物の検査領域を特定し、前記格子縞投光部で格子縞を投光させた状態で前記撮影部により撮影して得た二次元画像から、前記検査領域に対して立体形状を測定して、前記検査領域の立体形状検査を行う検査処理部とを備えた
検査装置。
【請求項２】
前記被測定物の検査領域の特定は、特定のペーストが塗布された箇所を二次元画像から特定する処理であり、
前記立体形状検査で、前記ペーストが塗布された箇所のそのペーストの塗布高さ又は体積を測定して良否を判断する
請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記特定のペーストが塗布された箇所と判断された範囲よりも狭い範囲を検査領域と設定する
請求項２記載の検査装置。
【請求項４】
前記特定のペーストが塗布された箇所の特定は、二次元画像の２値化処理で特定する
請求項３記載の検査装置。
【請求項５】
前記ペーストの塗布高さは、基板上のソルダレジストの表面を基準面とし、その基準面からの高さで検出する
請求項４項に記載の検査装置。
【請求項６】
被測定物を撮影する撮影処理と、
前記被測定物に、格子縞スリットを通過した光源からの光を投光させる格子縞投光処理と、
前記撮影処理で撮影して得た二次元画像から、前記被測定物の検査領域を特定する検査領域特定処理と、
前記格子縞投光処理で格子縞を投光させた状態で前記撮影処理により撮影して得た二次元画像から、前記検査領域特定処理で特定した検査領域の立体形状を測定して、前記検査領域の立体形状検査を行う検査処理とを行う
検査方法。
【請求項１】
被測定物を撮影する撮影部と、
前記被測定物に、格子縞スリットを通過した光源からの光を投光させる格子縞投光部と、
前記撮影部で撮影して得た二次元画像から、前記被測定物の検査領域を特定し、前記格子縞投光部で格子縞を投光させた状態で前記撮影部により撮影して得た二次元画像から、前記検査領域に対して立体形状を測定して、前記検査領域の立体形状検査を行う検査処理部とを備えた
検査装置。
【請求項２】
前記被測定物の検査領域の特定は、特定のペーストが塗布された箇所を二次元画像から特定する処理であり、
前記立体形状検査で、前記ペーストが塗布された箇所のそのペーストの塗布高さ又は体積を測定して良否を判断する
請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
前記特定のペーストが塗布された箇所と判断された範囲よりも狭い範囲を検査領域と設定する
請求項２記載の検査装置。
【請求項４】
前記特定のペーストが塗布された箇所の特定は、二次元画像の２値化処理で特定する
請求項３記載の検査装置。
【請求項５】
前記ペーストの塗布高さは、基板上のソルダレジストの表面を基準面とし、その基準面からの高さで検出する
請求項４項に記載の検査装置。
【請求項６】
被測定物を撮影する撮影処理と、
前記被測定物に、格子縞スリットを通過した光源からの光を投光させる格子縞投光処理と、
前記撮影処理で撮影して得た二次元画像から、前記被測定物の検査領域を特定する検査領域特定処理と、
前記格子縞投光処理で格子縞を投光させた状態で前記撮影処理により撮影して得た二次元画像から、前記検査領域特定処理で特定した検査領域の立体形状を測定して、前記検査領域の立体形状検査を行う検査処理とを行う
検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２５２８６４（Ｐ２０１１−２５２８６４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２８３２４（Ｐ２０１０−１２８３２４）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]