異物検出装置
【課題】透明な保護膜で被覆され、回路基板に付着した異物の検出能力を向上することができる異物検出装置を提供すること。
【解決手段】防滴膜２３が塗布された回路基板２０における異物検出装置１００であって、回路基板２０における防滴膜２３で被覆された部位に対して赤色光を照射する赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄと、回路基板２０における赤色光が照射された領域を撮像するカメラ１１ａ〜１１ｅと、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて回路基板２０からの反射光輝度を測定し、この反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって回路基板２０における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する処理部１０とを備える。
【解決手段】防滴膜２３が塗布された回路基板２０における異物検出装置１００であって、回路基板２０における防滴膜２３で被覆された部位に対して赤色光を照射する赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄと、回路基板２０における赤色光が照射された領域を撮像するカメラ１１ａ〜１１ｅと、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて回路基板２０からの反射光輝度を測定し、この反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって回路基板２０における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する処理部１０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に電子部品が実装されてなる回路基板の異物を検出する異物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示された異物検出装置があった。この異物検出装置は、少なくとも複数個の同一パターンが形成された試料上を斜め上方から白色光で照明し、試料上の隣接又は接近した２つのパターンの原画像を検出する手段と、その差画像の信号を基にして試料上の異物を検出する手段とを備えて成るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１２９３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、配線基板にＩＣやＬＳＩなどの電子部品が実装されてなる回路基板は、湿度、結露、塵などから保護して、信頼性を向上させ、電子機器としての機能を維持するために、保護膜が塗布（すなわち、保護膜で被覆）されているものがある。また、通常、この保護膜は透明な膜で構成されている。
【０００５】
このように保護膜で被覆された回路基板を対象として異物検出を行う場合（すなわち、回路基板に付着して保護膜で覆われた異物（塵、埃、半田屑など）を検出する場合）、従来のように白色光（主成分は青色）で照明すると、保護膜の反射による光沢が明るく（つまり、白く写り）、保護膜による反射と、異物による反射との区別がつきにくく、異物の検出が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、透明な保護膜で被覆され、回路基板に付着した異物の検出能力を向上することができる異物検出装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の異物検出装置は、
複数の端子が設けられた電子部品と、電子部品の各端子に対応した電気的接続部が設けられた配線基板とを有し、電子部品の端子と配線基板の電気的接続部とが電気的に接続した状態で電子部品が配線基板に実装され、かつ、少なくとも電子部品の端子を被覆する透明な保護膜が塗布された回路基板における異物検出装置であって、
回路基板における保護膜で被覆された部位に対して赤色光を照射する照明手段と、
照明手段によって赤色光が照射された回路基板からの反射光輝度を測定する輝度測定手段と、
輝度測定手段によって測定された反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって回路基板における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように、透明な保護膜が塗布された回路基板に対して赤色光を照射することで、白色光（主成分は青色）を照射する場合よりも、保護膜での屈折率を小さくすることができるため、保護膜表面での反射を小さくすることができる。換言すると、透明な保護膜が塗布された回路基板に対して赤色光を照射する場合、白色光を照射した場合に比べて、保護膜の表面での乱反射による光沢を低減することができる。つまり、白色光を照射するよりも、赤色光を照射する方が、光が保護膜内に透過しやすくできる。
【０００９】
よって、保護膜表面での反射光輝度を小さくしつつ、異物による反射光輝度を大きくできるため、保護膜表面での反射光輝度と異物による反射光輝度との差を大きくすることができ、異物の見逃しを減らすことができる。従って、透明な保護膜で被覆され、回路基板に付着した異物の検出能力を向上することができる。
【００１０】
また、具体的には、請求項２に示すように、輝度測定手段は、回路基板における赤色光が照射された領域を撮像する撮像手段を含むものであり、撮像手段にて撮像された回路基板の画像から反射光輝度を測定するようにしてもよい。
【００１１】
このようにすることによって、簡単な構成で回路基板からの反射光輝度を測定することができる。
【００１２】
また、請求項３に示すように、回路基板を囲う暗箱を備え、照明手段は、暗箱内の回路基板に対して赤色光を照射し、輝度測定手段は、暗箱内にて照明手段によって赤色光が照射された回路基板からの反射光輝度を測定するようにしてもよい。
【００１３】
このようにすることによって、赤色光以外の色の光が回路基板に照射されることを抑制できるので好ましい。
【００１４】
また、請求項４に示すように、輝度測定手段は、撮像手段にて撮像された各画素の反射光輝度を測定するものであり、検出手段は、電子部品の複数の端子における隣り合う端子間に、撮像手段にて撮像された複数の画素からなる判定枠を複数設定し、各判定枠において、閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えている場合に、反射光輝度が閾値を超えているとみなして異物が有ると判定するようにしてもよい。
【００１５】
このようにすることによって、電子部品における端子の短絡を検出することができる。また、このように、隣り合う端子間に複数設定された各判定枠において、閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えているか否かによって、異物の有無を判定することによって、広い範囲で異物を検出する場合よりも容易に異物を検出しやすくできる。
【００１６】
また、請求項５に示すように、複数の判定枠は、隣り合う検査枠と一部が重なるように設定されるようにしてもよい。
【００１７】
このようにすることによって、輝度の測定漏れを抑制できるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態における異物検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における赤色ＬＥＤ及びカメラが設けられた暗箱の概略構成を示す図面である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態における電子部品部分の概略構成を示す拡大平面図である。
【図５】（ａ）は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、（ｂ）は端子部分の概略構成を示す拡大平面図である。
【図６】比較例における回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。
【図７】本発明の実施形態における回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。
【図８】（ａ）は比較例における回路基板の輝度分布を示すグラフであり、（ｂ）は本実施形態における回路基板の輝度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００２０】
本実施形態における異物検出装置１００は、配線基板２２に電子部品２１が実装され、かつ、防滴膜２３が塗布された回路基板２０における異物検出を行うものである。異物検出装置１００は、図１，２に示すように、処理部（検出手段，輝度測定手段）１０、カメラ（撮像手段，輝度測定手段）１１ａ〜１１ｅ、赤色ＬＥＤ（照明手段）１２，１３ａ〜１３ｄ、表示部１４、暗箱１５などを備える。
【００２１】
処理部１０は、パーソナルコンピュータやマイコンなどからなるものである。この処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、例えば、後ほど説明する赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された回路基板２０からの反射光輝度を測定（輝度測定手段）する。本実施形態においては、処理部１０は、暗箱１５内にて赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された回路基板２０からの反射光輝度を測定する。また、処理部１０は、測定した反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって回路基板２０における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する（検出手段）。
【００２２】
カメラ１１ａ〜１１ｅは、本発明の撮像手段に相当するものであり、回路基板２０を撮像する。そして、その撮像した画像データを処理部１０に出力する。具体的には、カメラ１１ａ〜１１ｅは、少なくとも回路基板２０における赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された領域を撮像する。例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどを採用することができる。
【００２３】
赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、本発明の照明手段に相当するものであり、処理部１０からの指示に基づいて、回路基板２０に対して（少なくとも回路基板２０における防滴膜２３（後ほど説明する）で被覆された部位に対して）赤色光[６２５−７４０ｎｍ]を照射する。具体的には、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄが発光する赤色光は、暗箱１５の内壁１５ｃに照射されて、この内壁１５ｃにて反射して回路基板２０に照射される。つまり、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、間接的に回路基板２０に対して赤色光を照射する。なお、本実施形態においては、赤色光を照射する照明手段として、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄを採用しているが、赤色光を照射できるものであれば特に限定されるものではない。
【００２４】
このように、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄを用いて、暗箱１５内に配置された回路基板２０に対して赤色光を照射することによって、赤色光以外の色の光が回路基板２０に照射されることを抑制できるので好ましい。なお、本実施形態においては、このように間接的に回路基板２０に対して赤色光を照射する例を採用するが、本発明はこれに限定されるものではない。暗箱１５を用いずに、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄから直接回路基板２０に赤色光を照射するようにしてもよい。
【００２５】
また、これらのカメラ１１ａ〜１１ｅ、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、図２，３に示すように、暗箱１５に設けられる。つまり、本実施形態における暗箱１５は、カメラ１１ａ〜１１ｅ、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄが設けられたものである。暗箱１５は、回路基板２０を囲う中空のドーム形状を有するものであり、少なくとも内壁１５ｃが半球形状のドーム部１５ａと、このドーム部１５ａの開口端に赤色ＬＥＤ１２を搭載するための平板状の台座部１５ｂを有する。つまり、カメラ１１ａ〜１１ｅは、暗箱１５によって囲まれた回路基板２０を撮像する。一方、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、暗箱１５によって囲まれた回路基板２０に対して赤色光を照射する。なお、図２は、暗箱１５を頂点側（ドーム形状の底面の裏面側）からみた図面（上視図）である。
【００２６】
カメラ１１ａ〜１１ｅは、全て暗箱１５のドーム部１５ａに設けられる。カメラ１１ａ〜１１ｄは、ドーム部１５ａの中心に対して鉛直方向の仮想直線と暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）との交点を頂点として、この仮想平面とのなす角度が４５度の位置であり、かつ、ドーム部１５ａの中心に対して均等な位置（９０度間隔）に設けられる。つまり、カメラ１１ａ〜１１ｄは、ドーム部１５ａの中心に対して鉛直方向の仮想直線と暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）との交点を頂点として、この仮想平面とのなす角度が４５度となる仮想直線方向が撮像方向となるように設けられる。また、このカメラ１１ａ〜ｄは、４５度カメラとも称する。
【００２７】
一方、カメラ１１ｅは、暗箱１５の頂点（ドーム部１５ａの中心）に設けられる。つまり、カメラ１１ａは、ドーム部１５ａの中心に対する鉛直方向が撮像方向となるように設けられる。この暗箱１５の頂点に設けられたカメラ１１ｅは、上面カメラとも称する。
【００２８】
また、赤色ＬＥＤ１２は、暗箱１５の台座部１５ｂに複数個設けられ（ここでは、台座部１５ｂの全周に亘って設けられる例を採用している）、暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）に対して垂直方向に赤色光を照射する。一方、赤色ＬＥＤ１３ａ〜１３ｄは、暗箱１５のドーム部１５ａにおいて、各カメラ１１ａ〜１１ｄを囲うように（各カメラ１１ａ〜１１ｄの周囲に）設けられ、ドーム部１５ａの中心に対して鉛直方向の仮想直線と暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）との交点に対して斜め方向に赤色光を照射する。このように、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄが設けられた暗箱１５は、ドーム型照明と換言するとことができる。
【００２９】
表示部１４は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどからなるものであり、処理部１０から出力された画像信号によって検出結果を表示するものである。
【００３０】
ここで、図３〜５に基づいて、回路基板２０に関して説明する。この回路基板２０は、電子部品２１、配線基板２２、防滴膜２３などを備えるものである。
【００３１】
電子部品２１は、図３，４などに示すように、複数の端子２１１ａ〜２１１ｄと、半導体チップなどを含む素子部２１ａとを備えるものである（すなわちＩＣチップ）。また、この電子部品２１としては、抵抗素子やコンデンサなども採用することができる。
【００３２】
複数の端子２１１ａ〜２１１ｄは、素子部２１ａの各辺（４辺）にそれぞれから突出して設けられるものである。つまり、素子部２１ａの各辺には、複数の端子２１１ａ、複数の端子２１１ｂ、複数の端子２１１ｃ、複数の端子２１１ｄがそれぞれ設けられている。なお、各端子は、図３，４に示すように、素子部２１ａの側壁から突出した突出部２１ｂ、突出部２１ｂに対して屈曲された屈曲部２１ｃ、さらに、配線基板２２の一面（平坦な実装面）と平行な部品側接続部２１ｄからなるものである。この突出部２１ｂ、屈曲部２１ｃ、部品側接続部２１ｄは、一枚の金属部材を曲げ加工することによって形成される。
【００３３】
配線基板２２は、絶縁基材に導電性の導体パターン、パッド（基板側接続部２２ａ）などが設けられた基板である。例えば、樹脂製のプリント配線基板やセラミック配線基板等を採用できる。この基板側接続部２２ａは、配線基板２２に実装される電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄに対応して設けられる。
【００３４】
そして、回路基板２０は、電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄと配線基板２２の基板側接続部２２ａとが半田などによって電気的に接続した状態で、電子部品２１が配線基板２２の一面に実装されてなるものである。さらに、図５（ａ）に示すように、少なくとも電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄを被覆する防滴膜２３が塗布される。つまり、防滴膜２３は、電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄにおける、配線基板２２の基板側接続部２２ａと電気的に接続した部位を除いて、端子２１１ａ〜２１１ｄを被覆する。なお、回路基板２０の全体を防滴膜２３で被覆するように、防滴膜２３を塗布するようにしてもよい。
【００３５】
この防滴膜２３は、本発明における透明な保護膜に相当するものであり、回路基板２０を湿度、結露、水滴、塵（例えば、はんだ屑など）などから保護して、信頼性を向上させ、電子機器としての機能を維持するためのものである。例えば、揮発性溶剤に溶解したアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ系合成樹脂等のコーティング材を採用することができる。これらは、溶剤により溶融して任意の粘度に調整できるため、比較的簡単に、回路基板２０へ塗布することができるものである。また、防滴膜２３は、スプレー、刷毛、浸漬塗布といった各種塗布方法で設けることができる。なお、回路基板２０に塗布された防滴膜２３は、図５（ａ）に示すように形状が安定しにくい。すなわち、防滴膜２３は、均一な厚さにはなりにくい。
【００３６】
このような回路基板２０においては、図４、図５（ａ），（ｂ）に示すように、電子部品２１や配線基板２２に異物が付着した状態で防滴膜２３が塗布されることがある。つまり、異物が防滴膜２３中に残ってしまうことがある。特に、図４、図５（ｂ）に示すように、電子部品２１の端子間２１１ａ〜２１１ｄに異物が付着した状態で防滴膜２３が塗布されると、この異物によって端子同士が短絡する可能性がある。この場合は、回路基板２０は不良品となる。
【００３７】
ここで、本実施形態の異物検出装置１００による異物検出処理に関して説明する。
【００３８】
まず、図３に示すように、平坦な検査台に回路基板２０と暗箱１５とを載置する。つまり、平坦な検査台に回路基板２０を載置して、この回路基板２０を囲うように暗箱１５を検査台に載置する。すなわち、回路基板２０に暗箱１５を被せる。このとき、図２に示すように、回路基板２０に実装された電子部品２１の端子２１１ｂ〜２１１ｄと、暗箱１５に設けられたカメラ１１ａ〜１１ｄとを位置決めして、回路基板２０に暗箱１５を被せる。つまり、端子２１１ａがカメラ１１ａ側、端子２１１ｂがカメラ１１ｂ側、端子２１１ｃがカメラ１１ｃ側、端子２１１ｄがカメラ１１ｄ側となるように位置決めする。
【００３９】
そして、処理部１０は、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄに対して発光を指示する。赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、この指示に基づいて発光して、回路基板２０に対して（少なくとも回路基板２０における防滴膜２３（後ほど説明する）で被覆された部位に対して）赤色光を照射する（照明手段）。また、処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、赤色成分のみを抽出して画像処理及び判定を行う。
【００４０】
具体的には、処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された回路基板２０からの反射光輝度を測定する（輝度測定手段）。このとき、処理部１０は、図５（ｂ）に示すように、電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄにおける隣り合う端子間に、異物の有無を判定する領域であり、カメラ１１ａ〜１１ｅにて撮像された複数の画素からなる判定枠を複数設定する（ここでは７つの判定枠Ｊ１〜Ｊ７）。つまり、処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、判定枠Ｊ１〜Ｊ７毎に各画素の反射光輝度を測定する（輝度測定手段）。例えば、処理部１０は、各画素の反射光輝度を２５６階調（０〜２５５）の輝度データに変換する（数値化する）。
【００４１】
そして、処理部１０は、各判定枠Ｊ１〜Ｊ７における各画素の反射光輝度を測定して、判定枠Ｊ１〜Ｊ７毎に異物の有無を判定する。例えば、処理部１０は、各判定枠Ｊ１〜Ｊ７において、閾値以上の反射光輝度（輝度データ）である画素数が所定の値を超えている場合に（すなわち、閾値以上の反射光輝度である画素数がＮ画素以上の場合）、反射光輝度が閾値を超えているとみなして異物が有ると判定する（検出手段）。
【００４２】
なお、端子２１１ａにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ａとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。つまり、処理部１０は、カメラ１１ａから出力された画像データに基づいて異物があるか否かの判定を行うとともに、カメラ１１ｅから出力された画像データに基づいて異物があるか否かの判定を行う。そして、いずれか一方でも異物ありと判定した場合は異物ありとみなす。
【００４３】
同様に、端子２１１ｂにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ｂとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。同様に、端子２１１ｃにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ｃとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。同様に、端子２１１ｄにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ｄとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。
【００４４】
また、上述のカメラ１１ａ〜１１ｅで撮像する範囲は、少なくとも防滴膜２３で覆われた範囲である。つまり、少なくとも防滴膜２３で被覆された電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄを撮像する。また、上述の複数の判定枠Ｊ１〜Ｊ７は、隣り合う検査枠と一部が重なるように設定するとよい。つまり、隣り合う判定枠Ｊ１〜Ｊ７間の重複部ｄ１が設けられている。このようにすることによって、反射光輝度の測定漏れを抑制できる。
【００４５】
また、判定枠は、本実施形態においては７つ設ける例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、各判定枠の大きさは、端子間の間隔などによって適宜設定されるものである。さらに、図５（ｂ）に示すように、複数の判定枠の合計長さは、端子の長さよりも長くすると好ましい。本実施形態では、複数の判定枠のうち、素子部２１ａから最も離れた位置にある判定枠（ここでは判定枠Ｊ７）の長さを、その他の判定枠（ここでは判定枠Ｊ１〜Ｊ６）よりも長くすることによって、複数の判定枠の合計長さを、端子の長さよりも長くしている。これによって、判定枠が長さ方向に位置ズレした場合であっても、反射光輝度の測定漏れを抑制できる。なお、この長さは、素子部２１ａの側壁に直行する方向の長さである。
【００４６】
ここで、本実施形態における異物検出装置の効果を、比較例にける異物検出装置と比較しながら説明する。
【００４７】
図６は、比較例における異物検出装置を採用した場合の回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。また、図８（ａ）は、比較例における異物検出装置を採用した場合の回路基板の輝度分布を示すグラフである。この比較例は、回路基板に対して白色光（主成分は青）を照射した場合である。よって、図６は、白色光が照射された電子部品の端子部分を撮像した画像である。図８（ａ）は、白色光が照射された回路基板からの反射光輝度を測定したものである。
【００４８】
これに対して、図７は、本発明の実施形態における異物検出装置を採用した場合の回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。また、図８（ｂ）は、本実施形態における異物検出装置を採用した場合の回路基板の輝度分布を示すグラフである。
【００４９】
なお、図８（ａ），（ｂ）のグラフにおける横軸は反射光輝度（０〜２５５）を示し、縦軸は度数を示すものである。また、比較例における異物検出装置と本実施形態における異物検出装置は、照明照度及びカメラゲインは同一としている。
【００５０】
例えば、図６の画像における防滴膜２３の輝度データは７０であり、異物（ここでは、はんだ屑）３０の輝度データは２１０であった。これに対して、図７の画像における防滴膜２３の輝度データは６７であり、異物（ここでは、はんだ屑）３０の輝度データは２１５であった。
【００５１】
また、図８（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、本実施形態における防滴膜２３での反射光輝度は、比較例における防滴膜２３での反射光輝度に対して、輝度が小さい方へシフトしている。さらに、図８（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、本実施形態における異物３０での反射光輝度は、比較例における異物３０での反射光輝度に対して、輝度が大きい方へシフトしている。
【００５２】
このように、透明な保護膜である防滴膜２３が塗布された回路基板２０に対して赤色光を照射することで、白色光（主成分は青色）を照射する場合よりも、防滴膜２３での屈折率を小さくすることができるため、防滴膜２３表面での反射を小さくすることができる。換言すると、防滴膜２３が塗布された回路基板２０に対して赤色光を照射する場合、白色光を照射した場合に比べて、防滴膜２３の表面での乱反射による光沢を低減することができる。つまり、白色光を照射するよりも、赤色光を照射する方が、光が防滴膜２３内に透過しやすくできる。
【００５３】
よって、防滴膜２３表面での反射光輝度を小さくしつつ、異物３０による反射光輝度を大きくできるため、防滴膜２３表面での反射光輝度と異物３０による反射光輝度との差を大きくすることができ、異物３０の見逃しを減らすことができる。従って、防滴膜２３で被覆され、回路基板２０に付着した異物３０の検出能力を向上することができる。
【００５４】
また、本実施形態のように、隣り合う端子間に判定枠（Ｊ１〜Ｊ７）を設けて、判定枠毎に閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えているか否かによって異物を検出することにより、電子部品２１における端子の短絡を検出することができる。また、このようにすることによって、広い範囲で異物を検出する場合よりも容易に異物を検出しやすくできる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 処理部（検出手段、輝度測定手段）、１１ａ〜１１ｅ カメラ（撮像手段、輝度測定手段）、１２，１３ａ〜１３ｄ 赤色ＬＥＤ（照明手段）、１４ 表示部、１５ 暗箱、１５ａ ドーム部、１５ｂ 台座部、１５ｃ 内壁、２０ 回路基板、２１ 電子部品、２１１ａ〜２１１ｄ 端子、２１ａ 素子部、２１ｂ 突出部、２１ｃ 屈曲部、２１ｄ 部品側接続部、２２ 配線基板、２２ａ 基板側接続部、２３ 防滴膜（保護膜）、３０ 異物、ｄ１ 重複部、Ｊ１〜Ｊ７ 判定枠、１００ 異物検出装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に電子部品が実装されてなる回路基板の異物を検出する異物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示された異物検出装置があった。この異物検出装置は、少なくとも複数個の同一パターンが形成された試料上を斜め上方から白色光で照明し、試料上の隣接又は接近した２つのパターンの原画像を検出する手段と、その差画像の信号を基にして試料上の異物を検出する手段とを備えて成るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１２９３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、配線基板にＩＣやＬＳＩなどの電子部品が実装されてなる回路基板は、湿度、結露、塵などから保護して、信頼性を向上させ、電子機器としての機能を維持するために、保護膜が塗布（すなわち、保護膜で被覆）されているものがある。また、通常、この保護膜は透明な膜で構成されている。
【０００５】
このように保護膜で被覆された回路基板を対象として異物検出を行う場合（すなわち、回路基板に付着して保護膜で覆われた異物（塵、埃、半田屑など）を検出する場合）、従来のように白色光（主成分は青色）で照明すると、保護膜の反射による光沢が明るく（つまり、白く写り）、保護膜による反射と、異物による反射との区別がつきにくく、異物の検出が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、透明な保護膜で被覆され、回路基板に付着した異物の検出能力を向上することができる異物検出装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の異物検出装置は、
複数の端子が設けられた電子部品と、電子部品の各端子に対応した電気的接続部が設けられた配線基板とを有し、電子部品の端子と配線基板の電気的接続部とが電気的に接続した状態で電子部品が配線基板に実装され、かつ、少なくとも電子部品の端子を被覆する透明な保護膜が塗布された回路基板における異物検出装置であって、
回路基板における保護膜で被覆された部位に対して赤色光を照射する照明手段と、
照明手段によって赤色光が照射された回路基板からの反射光輝度を測定する輝度測定手段と、
輝度測定手段によって測定された反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって回路基板における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように、透明な保護膜が塗布された回路基板に対して赤色光を照射することで、白色光（主成分は青色）を照射する場合よりも、保護膜での屈折率を小さくすることができるため、保護膜表面での反射を小さくすることができる。換言すると、透明な保護膜が塗布された回路基板に対して赤色光を照射する場合、白色光を照射した場合に比べて、保護膜の表面での乱反射による光沢を低減することができる。つまり、白色光を照射するよりも、赤色光を照射する方が、光が保護膜内に透過しやすくできる。
【０００９】
よって、保護膜表面での反射光輝度を小さくしつつ、異物による反射光輝度を大きくできるため、保護膜表面での反射光輝度と異物による反射光輝度との差を大きくすることができ、異物の見逃しを減らすことができる。従って、透明な保護膜で被覆され、回路基板に付着した異物の検出能力を向上することができる。
【００１０】
また、具体的には、請求項２に示すように、輝度測定手段は、回路基板における赤色光が照射された領域を撮像する撮像手段を含むものであり、撮像手段にて撮像された回路基板の画像から反射光輝度を測定するようにしてもよい。
【００１１】
このようにすることによって、簡単な構成で回路基板からの反射光輝度を測定することができる。
【００１２】
また、請求項３に示すように、回路基板を囲う暗箱を備え、照明手段は、暗箱内の回路基板に対して赤色光を照射し、輝度測定手段は、暗箱内にて照明手段によって赤色光が照射された回路基板からの反射光輝度を測定するようにしてもよい。
【００１３】
このようにすることによって、赤色光以外の色の光が回路基板に照射されることを抑制できるので好ましい。
【００１４】
また、請求項４に示すように、輝度測定手段は、撮像手段にて撮像された各画素の反射光輝度を測定するものであり、検出手段は、電子部品の複数の端子における隣り合う端子間に、撮像手段にて撮像された複数の画素からなる判定枠を複数設定し、各判定枠において、閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えている場合に、反射光輝度が閾値を超えているとみなして異物が有ると判定するようにしてもよい。
【００１５】
このようにすることによって、電子部品における端子の短絡を検出することができる。また、このように、隣り合う端子間に複数設定された各判定枠において、閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えているか否かによって、異物の有無を判定することによって、広い範囲で異物を検出する場合よりも容易に異物を検出しやすくできる。
【００１６】
また、請求項５に示すように、複数の判定枠は、隣り合う検査枠と一部が重なるように設定されるようにしてもよい。
【００１７】
このようにすることによって、輝度の測定漏れを抑制できるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態における異物検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における赤色ＬＥＤ及びカメラが設けられた暗箱の概略構成を示す図面である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】本発明の実施形態における電子部品部分の概略構成を示す拡大平面図である。
【図５】（ａ）は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、（ｂ）は端子部分の概略構成を示す拡大平面図である。
【図６】比較例における回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。
【図７】本発明の実施形態における回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。
【図８】（ａ）は比較例における回路基板の輝度分布を示すグラフであり、（ｂ）は本実施形態における回路基板の輝度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００２０】
本実施形態における異物検出装置１００は、配線基板２２に電子部品２１が実装され、かつ、防滴膜２３が塗布された回路基板２０における異物検出を行うものである。異物検出装置１００は、図１，２に示すように、処理部（検出手段，輝度測定手段）１０、カメラ（撮像手段，輝度測定手段）１１ａ〜１１ｅ、赤色ＬＥＤ（照明手段）１２，１３ａ〜１３ｄ、表示部１４、暗箱１５などを備える。
【００２１】
処理部１０は、パーソナルコンピュータやマイコンなどからなるものである。この処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、例えば、後ほど説明する赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された回路基板２０からの反射光輝度を測定（輝度測定手段）する。本実施形態においては、処理部１０は、暗箱１５内にて赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された回路基板２０からの反射光輝度を測定する。また、処理部１０は、測定した反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって回路基板２０における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する（検出手段）。
【００２２】
カメラ１１ａ〜１１ｅは、本発明の撮像手段に相当するものであり、回路基板２０を撮像する。そして、その撮像した画像データを処理部１０に出力する。具体的には、カメラ１１ａ〜１１ｅは、少なくとも回路基板２０における赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された領域を撮像する。例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどを採用することができる。
【００２３】
赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、本発明の照明手段に相当するものであり、処理部１０からの指示に基づいて、回路基板２０に対して（少なくとも回路基板２０における防滴膜２３（後ほど説明する）で被覆された部位に対して）赤色光[６２５−７４０ｎｍ]を照射する。具体的には、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄが発光する赤色光は、暗箱１５の内壁１５ｃに照射されて、この内壁１５ｃにて反射して回路基板２０に照射される。つまり、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、間接的に回路基板２０に対して赤色光を照射する。なお、本実施形態においては、赤色光を照射する照明手段として、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄを採用しているが、赤色光を照射できるものであれば特に限定されるものではない。
【００２４】
このように、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄを用いて、暗箱１５内に配置された回路基板２０に対して赤色光を照射することによって、赤色光以外の色の光が回路基板２０に照射されることを抑制できるので好ましい。なお、本実施形態においては、このように間接的に回路基板２０に対して赤色光を照射する例を採用するが、本発明はこれに限定されるものではない。暗箱１５を用いずに、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄから直接回路基板２０に赤色光を照射するようにしてもよい。
【００２５】
また、これらのカメラ１１ａ〜１１ｅ、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、図２，３に示すように、暗箱１５に設けられる。つまり、本実施形態における暗箱１５は、カメラ１１ａ〜１１ｅ、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄが設けられたものである。暗箱１５は、回路基板２０を囲う中空のドーム形状を有するものであり、少なくとも内壁１５ｃが半球形状のドーム部１５ａと、このドーム部１５ａの開口端に赤色ＬＥＤ１２を搭載するための平板状の台座部１５ｂを有する。つまり、カメラ１１ａ〜１１ｅは、暗箱１５によって囲まれた回路基板２０を撮像する。一方、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、暗箱１５によって囲まれた回路基板２０に対して赤色光を照射する。なお、図２は、暗箱１５を頂点側（ドーム形状の底面の裏面側）からみた図面（上視図）である。
【００２６】
カメラ１１ａ〜１１ｅは、全て暗箱１５のドーム部１５ａに設けられる。カメラ１１ａ〜１１ｄは、ドーム部１５ａの中心に対して鉛直方向の仮想直線と暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）との交点を頂点として、この仮想平面とのなす角度が４５度の位置であり、かつ、ドーム部１５ａの中心に対して均等な位置（９０度間隔）に設けられる。つまり、カメラ１１ａ〜１１ｄは、ドーム部１５ａの中心に対して鉛直方向の仮想直線と暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）との交点を頂点として、この仮想平面とのなす角度が４５度となる仮想直線方向が撮像方向となるように設けられる。また、このカメラ１１ａ〜ｄは、４５度カメラとも称する。
【００２７】
一方、カメラ１１ｅは、暗箱１５の頂点（ドーム部１５ａの中心）に設けられる。つまり、カメラ１１ａは、ドーム部１５ａの中心に対する鉛直方向が撮像方向となるように設けられる。この暗箱１５の頂点に設けられたカメラ１１ｅは、上面カメラとも称する。
【００２８】
また、赤色ＬＥＤ１２は、暗箱１５の台座部１５ｂに複数個設けられ（ここでは、台座部１５ｂの全周に亘って設けられる例を採用している）、暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）に対して垂直方向に赤色光を照射する。一方、赤色ＬＥＤ１３ａ〜１３ｄは、暗箱１５のドーム部１５ａにおいて、各カメラ１１ａ〜１１ｄを囲うように（各カメラ１１ａ〜１１ｄの周囲に）設けられ、ドーム部１５ａの中心に対して鉛直方向の仮想直線と暗箱１５の開口端を結ぶ仮想平面（暗箱１５が載置される平坦面）との交点に対して斜め方向に赤色光を照射する。このように、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄが設けられた暗箱１５は、ドーム型照明と換言するとことができる。
【００２９】
表示部１４は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどからなるものであり、処理部１０から出力された画像信号によって検出結果を表示するものである。
【００３０】
ここで、図３〜５に基づいて、回路基板２０に関して説明する。この回路基板２０は、電子部品２１、配線基板２２、防滴膜２３などを備えるものである。
【００３１】
電子部品２１は、図３，４などに示すように、複数の端子２１１ａ〜２１１ｄと、半導体チップなどを含む素子部２１ａとを備えるものである（すなわちＩＣチップ）。また、この電子部品２１としては、抵抗素子やコンデンサなども採用することができる。
【００３２】
複数の端子２１１ａ〜２１１ｄは、素子部２１ａの各辺（４辺）にそれぞれから突出して設けられるものである。つまり、素子部２１ａの各辺には、複数の端子２１１ａ、複数の端子２１１ｂ、複数の端子２１１ｃ、複数の端子２１１ｄがそれぞれ設けられている。なお、各端子は、図３，４に示すように、素子部２１ａの側壁から突出した突出部２１ｂ、突出部２１ｂに対して屈曲された屈曲部２１ｃ、さらに、配線基板２２の一面（平坦な実装面）と平行な部品側接続部２１ｄからなるものである。この突出部２１ｂ、屈曲部２１ｃ、部品側接続部２１ｄは、一枚の金属部材を曲げ加工することによって形成される。
【００３３】
配線基板２２は、絶縁基材に導電性の導体パターン、パッド（基板側接続部２２ａ）などが設けられた基板である。例えば、樹脂製のプリント配線基板やセラミック配線基板等を採用できる。この基板側接続部２２ａは、配線基板２２に実装される電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄに対応して設けられる。
【００３４】
そして、回路基板２０は、電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄと配線基板２２の基板側接続部２２ａとが半田などによって電気的に接続した状態で、電子部品２１が配線基板２２の一面に実装されてなるものである。さらに、図５（ａ）に示すように、少なくとも電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄを被覆する防滴膜２３が塗布される。つまり、防滴膜２３は、電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄにおける、配線基板２２の基板側接続部２２ａと電気的に接続した部位を除いて、端子２１１ａ〜２１１ｄを被覆する。なお、回路基板２０の全体を防滴膜２３で被覆するように、防滴膜２３を塗布するようにしてもよい。
【００３５】
この防滴膜２３は、本発明における透明な保護膜に相当するものであり、回路基板２０を湿度、結露、水滴、塵（例えば、はんだ屑など）などから保護して、信頼性を向上させ、電子機器としての機能を維持するためのものである。例えば、揮発性溶剤に溶解したアクリル樹脂、ポリウレタン、エポキシ系合成樹脂等のコーティング材を採用することができる。これらは、溶剤により溶融して任意の粘度に調整できるため、比較的簡単に、回路基板２０へ塗布することができるものである。また、防滴膜２３は、スプレー、刷毛、浸漬塗布といった各種塗布方法で設けることができる。なお、回路基板２０に塗布された防滴膜２３は、図５（ａ）に示すように形状が安定しにくい。すなわち、防滴膜２３は、均一な厚さにはなりにくい。
【００３６】
このような回路基板２０においては、図４、図５（ａ），（ｂ）に示すように、電子部品２１や配線基板２２に異物が付着した状態で防滴膜２３が塗布されることがある。つまり、異物が防滴膜２３中に残ってしまうことがある。特に、図４、図５（ｂ）に示すように、電子部品２１の端子間２１１ａ〜２１１ｄに異物が付着した状態で防滴膜２３が塗布されると、この異物によって端子同士が短絡する可能性がある。この場合は、回路基板２０は不良品となる。
【００３７】
ここで、本実施形態の異物検出装置１００による異物検出処理に関して説明する。
【００３８】
まず、図３に示すように、平坦な検査台に回路基板２０と暗箱１５とを載置する。つまり、平坦な検査台に回路基板２０を載置して、この回路基板２０を囲うように暗箱１５を検査台に載置する。すなわち、回路基板２０に暗箱１５を被せる。このとき、図２に示すように、回路基板２０に実装された電子部品２１の端子２１１ｂ〜２１１ｄと、暗箱１５に設けられたカメラ１１ａ〜１１ｄとを位置決めして、回路基板２０に暗箱１５を被せる。つまり、端子２１１ａがカメラ１１ａ側、端子２１１ｂがカメラ１１ｂ側、端子２１１ｃがカメラ１１ｃ側、端子２１１ｄがカメラ１１ｄ側となるように位置決めする。
【００３９】
そして、処理部１０は、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄに対して発光を指示する。赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄは、この指示に基づいて発光して、回路基板２０に対して（少なくとも回路基板２０における防滴膜２３（後ほど説明する）で被覆された部位に対して）赤色光を照射する（照明手段）。また、処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、赤色成分のみを抽出して画像処理及び判定を行う。
【００４０】
具体的には、処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、赤色ＬＥＤ１２，１３ａ〜１３ｄによって赤色光が照射された回路基板２０からの反射光輝度を測定する（輝度測定手段）。このとき、処理部１０は、図５（ｂ）に示すように、電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄにおける隣り合う端子間に、異物の有無を判定する領域であり、カメラ１１ａ〜１１ｅにて撮像された複数の画素からなる判定枠を複数設定する（ここでは７つの判定枠Ｊ１〜Ｊ７）。つまり、処理部１０は、カメラ１１ａ〜１１ｅから出力された画像データに基づいて、判定枠Ｊ１〜Ｊ７毎に各画素の反射光輝度を測定する（輝度測定手段）。例えば、処理部１０は、各画素の反射光輝度を２５６階調（０〜２５５）の輝度データに変換する（数値化する）。
【００４１】
そして、処理部１０は、各判定枠Ｊ１〜Ｊ７における各画素の反射光輝度を測定して、判定枠Ｊ１〜Ｊ７毎に異物の有無を判定する。例えば、処理部１０は、各判定枠Ｊ１〜Ｊ７において、閾値以上の反射光輝度（輝度データ）である画素数が所定の値を超えている場合に（すなわち、閾値以上の反射光輝度である画素数がＮ画素以上の場合）、反射光輝度が閾値を超えているとみなして異物が有ると判定する（検出手段）。
【００４２】
なお、端子２１１ａにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ａとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。つまり、処理部１０は、カメラ１１ａから出力された画像データに基づいて異物があるか否かの判定を行うとともに、カメラ１１ｅから出力された画像データに基づいて異物があるか否かの判定を行う。そして、いずれか一方でも異物ありと判定した場合は異物ありとみなす。
【００４３】
同様に、端子２１１ｂにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ｂとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。同様に、端子２１１ｃにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ｃとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。同様に、端子２１１ｄにおける判定枠Ｊ１〜Ｊ７において異物の検出を行う場合、処理部１０は、カメラ１１ｄとカメラ１１ｅのそれぞれから出力された画像データに基づいて、反射光輝度の測定、異物があるか否かの判定を行う。
【００４４】
また、上述のカメラ１１ａ〜１１ｅで撮像する範囲は、少なくとも防滴膜２３で覆われた範囲である。つまり、少なくとも防滴膜２３で被覆された電子部品２１の端子２１１ａ〜２１１ｄを撮像する。また、上述の複数の判定枠Ｊ１〜Ｊ７は、隣り合う検査枠と一部が重なるように設定するとよい。つまり、隣り合う判定枠Ｊ１〜Ｊ７間の重複部ｄ１が設けられている。このようにすることによって、反射光輝度の測定漏れを抑制できる。
【００４５】
また、判定枠は、本実施形態においては７つ設ける例を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、各判定枠の大きさは、端子間の間隔などによって適宜設定されるものである。さらに、図５（ｂ）に示すように、複数の判定枠の合計長さは、端子の長さよりも長くすると好ましい。本実施形態では、複数の判定枠のうち、素子部２１ａから最も離れた位置にある判定枠（ここでは判定枠Ｊ７）の長さを、その他の判定枠（ここでは判定枠Ｊ１〜Ｊ６）よりも長くすることによって、複数の判定枠の合計長さを、端子の長さよりも長くしている。これによって、判定枠が長さ方向に位置ズレした場合であっても、反射光輝度の測定漏れを抑制できる。なお、この長さは、素子部２１ａの側壁に直行する方向の長さである。
【００４６】
ここで、本実施形態における異物検出装置の効果を、比較例にける異物検出装置と比較しながら説明する。
【００４７】
図６は、比較例における異物検出装置を採用した場合の回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。また、図８（ａ）は、比較例における異物検出装置を採用した場合の回路基板の輝度分布を示すグラフである。この比較例は、回路基板に対して白色光（主成分は青）を照射した場合である。よって、図６は、白色光が照射された電子部品の端子部分を撮像した画像である。図８（ａ）は、白色光が照射された回路基板からの反射光輝度を測定したものである。
【００４８】
これに対して、図７は、本発明の実施形態における異物検出装置を採用した場合の回路基板に実装された電子部品の端子部分を撮像した画像である。また、図８（ｂ）は、本実施形態における異物検出装置を採用した場合の回路基板の輝度分布を示すグラフである。
【００４９】
なお、図８（ａ），（ｂ）のグラフにおける横軸は反射光輝度（０〜２５５）を示し、縦軸は度数を示すものである。また、比較例における異物検出装置と本実施形態における異物検出装置は、照明照度及びカメラゲインは同一としている。
【００５０】
例えば、図６の画像における防滴膜２３の輝度データは７０であり、異物（ここでは、はんだ屑）３０の輝度データは２１０であった。これに対して、図７の画像における防滴膜２３の輝度データは６７であり、異物（ここでは、はんだ屑）３０の輝度データは２１５であった。
【００５１】
また、図８（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、本実施形態における防滴膜２３での反射光輝度は、比較例における防滴膜２３での反射光輝度に対して、輝度が小さい方へシフトしている。さらに、図８（ａ），（ｂ）のグラフに示すように、本実施形態における異物３０での反射光輝度は、比較例における異物３０での反射光輝度に対して、輝度が大きい方へシフトしている。
【００５２】
このように、透明な保護膜である防滴膜２３が塗布された回路基板２０に対して赤色光を照射することで、白色光（主成分は青色）を照射する場合よりも、防滴膜２３での屈折率を小さくすることができるため、防滴膜２３表面での反射を小さくすることができる。換言すると、防滴膜２３が塗布された回路基板２０に対して赤色光を照射する場合、白色光を照射した場合に比べて、防滴膜２３の表面での乱反射による光沢を低減することができる。つまり、白色光を照射するよりも、赤色光を照射する方が、光が防滴膜２３内に透過しやすくできる。
【００５３】
よって、防滴膜２３表面での反射光輝度を小さくしつつ、異物３０による反射光輝度を大きくできるため、防滴膜２３表面での反射光輝度と異物３０による反射光輝度との差を大きくすることができ、異物３０の見逃しを減らすことができる。従って、防滴膜２３で被覆され、回路基板２０に付着した異物３０の検出能力を向上することができる。
【００５４】
また、本実施形態のように、隣り合う端子間に判定枠（Ｊ１〜Ｊ７）を設けて、判定枠毎に閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えているか否かによって異物を検出することにより、電子部品２１における端子の短絡を検出することができる。また、このようにすることによって、広い範囲で異物を検出する場合よりも容易に異物を検出しやすくできる。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 処理部（検出手段、輝度測定手段）、１１ａ〜１１ｅ カメラ（撮像手段、輝度測定手段）、１２，１３ａ〜１３ｄ 赤色ＬＥＤ（照明手段）、１４ 表示部、１５ 暗箱、１５ａ ドーム部、１５ｂ 台座部、１５ｃ 内壁、２０ 回路基板、２１ 電子部品、２１１ａ〜２１１ｄ 端子、２１ａ 素子部、２１ｂ 突出部、２１ｃ 屈曲部、２１ｄ 部品側接続部、２２ 配線基板、２２ａ 基板側接続部、２３ 防滴膜（保護膜）、３０ 異物、ｄ１ 重複部、Ｊ１〜Ｊ７ 判定枠、１００ 異物検出装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子が設けられた電子部品と、前記電子部品の各端子に対応した電気的接続部が設けられた配線基板とを有し、前記電子部品の端子と前記配線基板の電気的接続部とが電気的に接続した状態で前記電子部品が前記配線基板に実装され、かつ、少なくとも前記電子部品の端子を被覆する透明な保護膜が塗布された回路基板における異物検出装置であって、
前記回路基板における前記保護膜で被覆された部位に対して赤色光を照射する照明手段と、
前記照明手段によって赤色光が照射された前記回路基板からの反射光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段によって測定された反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって前記回路基板における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する検出手段と、
を備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
前記輝度測定手段は、前記回路基板における前記赤色光が照射された領域を撮像する撮像手段を含むものであり、当該撮像手段にて撮像された前記回路基板の画像から反射光輝度を測定することを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記回路基板を囲う暗箱を備え、
前記照明手段は、前記暗箱内の前記回路基板に対して赤色光を照射し、
前記輝度測定手段は、前記暗箱内にて前記照明手段によって赤色光が照射された前記回路基板からの反射光輝度を測定することを特徴とする請求項２に記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記輝度測定手段は、前記撮像手段にて撮像された各画素の反射光輝度を測定するものであり、
前記検出手段は、前記電子部品の複数の端子における隣り合う端子間に、前記撮像手段にて撮像された複数の画素からなる判定枠を複数設定し、各判定枠において、閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えている場合に、反射光輝度が閾値を超えているとみなして異物が有ると判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の異物検出装置。
【請求項５】
複数の前記判定枠は、隣り合う検査枠と一部が重なるように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の異物検出装置。
【請求項１】
複数の端子が設けられた電子部品と、前記電子部品の各端子に対応した電気的接続部が設けられた配線基板とを有し、前記電子部品の端子と前記配線基板の電気的接続部とが電気的に接続した状態で前記電子部品が前記配線基板に実装され、かつ、少なくとも前記電子部品の端子を被覆する透明な保護膜が塗布された回路基板における異物検出装置であって、
前記回路基板における前記保護膜で被覆された部位に対して赤色光を照射する照明手段と、
前記照明手段によって赤色光が照射された前記回路基板からの反射光輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段によって測定された反射光輝度が所定の値を超えているか否かによって前記回路基板における異物を検出するものであり、反射光輝度が閾値を超えている場合に異物が有ると判定する検出手段と、
を備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
前記輝度測定手段は、前記回路基板における前記赤色光が照射された領域を撮像する撮像手段を含むものであり、当該撮像手段にて撮像された前記回路基板の画像から反射光輝度を測定することを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記回路基板を囲う暗箱を備え、
前記照明手段は、前記暗箱内の前記回路基板に対して赤色光を照射し、
前記輝度測定手段は、前記暗箱内にて前記照明手段によって赤色光が照射された前記回路基板からの反射光輝度を測定することを特徴とする請求項２に記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記輝度測定手段は、前記撮像手段にて撮像された各画素の反射光輝度を測定するものであり、
前記検出手段は、前記電子部品の複数の端子における隣り合う端子間に、前記撮像手段にて撮像された複数の画素からなる判定枠を複数設定し、各判定枠において、閾値以上の反射光輝度である画素数が所定の値を超えている場合に、反射光輝度が閾値を超えているとみなして異物が有ると判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の異物検出装置。
【請求項５】
複数の前記判定枠は、隣り合う検査枠と一部が重なるように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の異物検出装置。
【図５】
【図８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９８２６１（Ｐ２０１２−９８２６１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４８７５４（Ｐ２０１０−２４８７５４）
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月５日（２０１０．１１．５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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