JP2022014037A - 検査装置、演算装置、および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接部分の合否判定の精度を向上させる。
【解決手段】第１面と垂直な複数の面の各々における半田付け部８の断面Ｊ１～Ｊ５のプロファイルデータを、計測装置３の計測結果に基づいて生成する生成部１０２と、５個のプロファイルデータの各々に基づいて、半田付け部８の断面Ｊ１～Ｊ５の各々ののど厚Ｔを算出する算出部１０４と、複数ののど厚に基づいて溶接部分の検査処理を実行し、検査処理の結果をディスプレイ２４に表示させる検査部１０６とを備える。
【選択図】図７

Description

本開示は、検査装置、演算装置、および検査方法に関する。

従来、プリント回路基板の、溶接部分の一例である半田付け部の合否判定を行う検査装置が知られている。特開平０７－０８３６２８号公報（特許文献１）には、たとえば、プリント回路基板の主面に垂直な面における半田付け部の断面プロファイル（輪郭）を生成する技術が開示されている。また、実開平０５－０８５０５１号公報には、半田付け部の強度は、半田付け部ののど厚によって定められる事項が開示されている。

特開平０７－０８３６２８号公報 実開平０５－０８５０５１号公報

特許文献１で開示されている技術により半田付け部のプロファイルを生成して、該プロファイルに基づいて半田付け部ののど厚を算出し、算出されたのど厚の値に基づいて、半田付け部の合否判定を行う検査装置が考えられる。この検査装置では、１つの断面におけるのど厚に基づいて半田付け部を検査する。しかしながら、この１つの断面に対応する箇所では適切な半田量であるがその他の箇所で半田量が不足しているといった半田付け部が形成されている場合がある。このような半田付け部は、本来、不合格と判断されるべきであるところ、この検査装置では合格と判断されてしまう。このように、この検査装置では、半田付け部の１の断面についてのみ検査することから、半田付け部の合否判定の精度が低いという問題が生じ得る。

本開示はこのような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、溶接部分の合否判定の精度を向上させる技術を提供することである。

本開示のある局面に従うと、検査装置は、主面を有する第１部材と、主面に溶接される第２部材との溶接部分を検査する。検査装置は、溶接部分の形状を計測する計測装置と、演算装置と、出力装置とを備える。演算装置は、主面と垂直な複数の面の各々における溶接部分の断面ののど厚を特定する。また、演算装置は、複数ののど厚に基づいた溶接部分の検査結果を出力装置に出力させる。

本開示によれば、第１部材の主面と垂直な複数の面の各々における溶接部分の断面ののど厚を特定し、複数ののど厚に基づいた溶接部分の検査結果を出力装置に出力させる。したがって、本開示によれば、溶接部分の１の断面についてのみ検査を行うことなく、溶接部分の全体的な検査を行うことから、溶接部分の検査結果の精度を向上させることができる。

検査装置の構造を示す透視斜視図である。 演算装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 コンデンサおよび半田付け部などの斜視図である。 コンデンサおよび半田付け部などの平面図である。 プロファイルデータの一例を示す図である。 のど厚を示す図である。 コントローラの機能ブロック図である。 のど厚と正常範囲とが示されたテーブルの一例である。 検査結果が「合格」である場合の表示画面の一例である。 検査結果が「不合格」である場合の表示画面の一例である。 検査装置の処理を示すフローチャートである。 半田付け部の検査処理および検査結果の表示処理を示すフローチャートである。 のど厚の算出の第１の方法を示すフローチャートである。 のど厚の算出の第２の方法を示すフローチャートである。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 複数ののど厚の平均値の範囲と、第１領域画像の表示色との対応を示すテーブルである。 半田付け部の検査におけるマッチング処理を示す図である。 リードおよび半田付け部などの斜視図である。 リードおよび半田付け部などの平面図である。 リードおよび半田付け部などの断面図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 別の実施の形態のリードおよび半田付け部などの斜視図である。 別の実施の形態のリードおよび半田付け部などの平面図である。 別の実施の形態のリードおよび半田付け部などの断面図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。 表示画面の一例を示す図である。

以下、本実施の形態の検査装置を図面等を参照しながら説明する。各図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通であるものとする。明細書全文に記載されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に、構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。

実施の形態１．
［検査装置について］
図１は、検査装置１００の構造を示す透視斜視図である。図１を参照して、検査装置１００は、搬送コンベア２と、計測装置３と、駆動装置４と、駆動制御装置５と、演算装置６と、タッチパネル７とを有する。プリント基板１は、基板（たとえば、図３に示す基板３０）と、該基板に搭載される電子部品（たとえば、図３に示すコンデンサ９）とを含む。１以上の電子部品は基板に溶接されて搭載されている。検査装置１００の検査対象は、プリント基板１上に形成されている溶接部分である。本実施の形態では、溶接部分は半田付け部である例を説明する。しかしながら、溶接部分は他のものであってもよく、たとえば、ろう付け部としてもよい。検査装置１００は、この半田付け部の形状が、合格および不合格のいずれであるかという検査処理を実行する。また、半田付け部の形状は、フィレット形状とも称される。

搬送コンベア２は、外部からプリント基板１を検査装置１００内に案内する。搬送コンベア２は、検査が終了したプリント基板１を外部に排出する。搬送コンベア２は、駆動制御装置５により駆動される。

駆動装置４は、計測装置３を移動させる。計測装置３は、後述する方法で半田付け部の形状を計測する。計測装置３は、この計測により得られた計測結果を演算装置６に出力する。演算装置６は、該計測結果に基づいて後述の演算を行うことにより、半田付け部の形状の検査処理を実行する。演算装置６が、この検査処理の結果をタッチパネル７に表示する。

［演算装置のハードウェア構成］
図２は、演算装置６のハードウェア構成を示すブロック図である。演算装置６は、コントローラ２２を有する。コントローラ２２は、主な構成要素として、プロセッサ３８と、メモリ３２と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３４と、入出力Ｉ／Ｆ３６とを有する。これらの各部は、バスを介して互いに通信可能に接続される。

通信Ｉ／Ｆ３４は、計測装置３と、各種データをやり取りするための通信インターフェイスである。計測装置３からの計測結果（計測データ）は、通信Ｉ／Ｆ３４を介して、演算装置６に入力される。

プロセッサ３８は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの演算処理部である。プロセッサ３８は、メモリ３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、演算装置６の各部の動作を制御する。具体的には、プロセッサ３８は、当該プログラムを実行することによって、計測装置３から送信された計測結果の分析処理を実現する。なお、図２の例では、プロセッサが単数である構成を例示しているが、コントローラ２２は複数のプロセッサを有する構成であってもよい。

メモリ３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって実現される。メモリ３２は、プロセッサ３８によって実行されるプログラム、またはプロセッサ３８によって用いられるデータなどを記憶する。

入出力Ｉ／Ｆ３６は、プロセッサ３８と、タッチパネル７との間で各種データをやり取りするためのインターフェイスである。タッチパネル７は、ディスプレイ２４および操作部２６により構成される。本実施の形態のディスプレイ２４は、本開示の「出力装置」に対応する。コントローラ２２は、様々な情報（たとえば、半田付け部の検査結果など）を、ディスプレイ２４に表示する。コントローラ２２は、操作部２６からのユーザにより入力を受付ける。なお、本実施の形態では、ディスプレイ２４および操作部２６が一体化されたタッチパネル７が設けられているが、ディスプレイ２４および操作部２６が別個の装置（たとえば、ＰＣ：personal computer）に設けられていてもよい。

［のど厚について］
本実施の形態においては、検査装置１００は、半田付け部の「のど厚」を用いて半田付け部の検査を行う。「のど厚」は、たとえば、半田付け部の後述の直交箇所１１（図６参照）を通る線分（図６の投射線１２参照）における該半田付け部の厚さをいう。以下に、のど厚を用いることが好ましい理由を説明する。以下では、基板と電子部品とをまとめて「接合対象物」とも称する。半田付け部の合否判定をする場合、半田付け部のどのような形状が不良であるかを定義する必要がある。

半田が適切に濡れている場合には、接合対象物同士の電気的な接合が確立される。しかしながら、半田付け部の品質については、初期の接合性のみならず、そのプリント回路基板の長期間使用による接合性についても考慮する必要がある。プリント回路基板が搭載される製品は、その製品の使用期間中に、周囲環境および製品自身の発熱によって、プリント回路基板の温度の上昇および下降を繰り返す温度サイクルの影響を受ける場合がある。この場合において、各々が異なる膨張係数を持つ接合対象物と半田との間に応力が繰り返し加わり塑性変形する場合がある。この場合には、接合対象物と、半田付け部と、接合対象物および半田付け部の境界部とのいずれかにクラックが生じる場合がある。この境界部に生じるクラックに関するパラメータとしては、接合対象物の素材の成分と、半田の素材の成分と、接合の際に生じる金属間化合物の状態が挙げられる。たとえば、接合対象物が銅であり、錫系の半田を用いた場合には、接合部に銅錫金属間の化合物が生成される。銅錫金属間の化合物の生成状態は、半田付け部のプロセスによって異なり、たとえば、半田付け部時の溶融温度が高く、溶融時間が長い場合には銅錫金属間の化合物層が厚くなる傾向がある。銅錫金属間の化合物は比較的硬くて脆いため、長期間の製品の使用時にこの部分からクラックが生じる場合がある。このような境界部に生じるクラックについては、接合対象物の素材、半田の素材、および半田付け部のプロセスのコントロールによって、適切な状態に維持管理することが可能である。また、工場において製品を大量に生産する場合には、生産プロセスが適切に管理されていることから、その状態が大きく変動することは稀である。

一方で、半田の量については、一般的にばらつきを生じやすいパラメータである。たとえば、溶融した半田を、基板の半田付け部面に対して噴流させることにより半田付け部を形成するフロー半田付け部工法がある。フロー半田付け部工法においては、様々な要因（たとえば、半田噴流の波の脈動および基板の反り等）によって、付着する半田の量にばらつきが生じる。

また、印刷マスクによりソルダーペーストを基板上に予め印刷し、その上に接合対象物を搭載して炉で半田を加熱溶融させるリフロー工法がある。このリフロー工法においても、印刷マスク開口部の詰まり等により、ソルダーペースト印刷の抜け状態が変化し、半田の量にばらつきを生じ得る。

このように、半田の量がばらつくことにより半田の量が少なくなった場合には、半田付け部の強度が不足する。したがって、長期間に亘って製品が使用されると境界部にクラックが生じる場合がある。半田量が不足した半田付け部は、検査によって不良品と判定されることが望ましい。

たとえば、特許文献１で開示されているように、半田付け部の予め定められた箇所の高さ、または、この高さ情報から計算した、半田付け部の平均高さおよび半田付け部の体積といった値をパラメータとして用いることが考えられる。しかしながら、形状および大きさが各々異なる複数の電子部品が、基板に搭載されていることから、該複数の電子部品の半田付け部の大きさが異なる。したがって、検査装置の設計者は、それぞれの電子部品の形状毎に、該電子部品のどこの高さをパラメータとして用いるか、および該高さに対応する閾値をどの値にするかを決定する必要があった。この決定には、膨大な時間をかけて電子部品の形状毎に上述の温度サイクルの試験で適正な半田量の範囲を予め調査研究して決定する、もしくは、設計者の勘または経験に頼るあいまいな判定基準を設定することになる。あるいは簡易的な判定としては、予め多くの検査サンプルを計測することにより、半田付け部の高さおよび半田付け部の体積であるパラメータを取得し、標準的なばらつきの範囲を設定することでこの範囲を検査閾値とし、標準的なばらつき範囲から外れた半田付け部を、不良品として判断することが考えられる。検査の目的がプロセスの異常を検知することであれば、このような異常値判定による方法も効果的である。しかしながら、プリント基板、および該プリント基板が搭載される製品の信頼性を担保することを検査の目的とする場合には、半田付け部自体の強度に着目して検査の判定がなされることが望ましい。

そこで、発明者は、半田付け部の強度に大きく関わるパラメータの一つである半田付け部ののど厚に着目した。半田量が少ない場合には、のど厚に相当する箇所が最も強度が低くなることから接合信頼性が低い箇所となり、製品の長期の使用によりクラックを生じて破損する傾向がある。そこで、半田付け部の検査パラメータとしてのど厚を用いることにより、たとえば、半田付け部の形状のばらつき、半田の濡れ広がりによる形状の差異によって生じる信頼性の低下についても、適切に判定することができる。

近年、半田の成分に鉛を含まない鉛フリー半田が、環境保護の観点から多くの産業分野のプリント回路基板で使用されている。一般的に使われている錫、銀、および銅の組成の鉛フリー半田は、従来の錫鉛共晶半田に比べ、濡れ広がりが悪いことが知られており、製造工程においても濡れ広がりの形状にばらつきを生じることが多い。このような形状のばらつきがある場合には、半田付け部の予め定められた箇所の高さは、半田付け部の強度とも相関の低い検査パラメータとなってしまう。このため、濡れ広がりのばらつきを生じやすい鉛フリー半田付け部については特に、のど厚が、長期の使用に対する信頼性との相関が高い検査パラメータである。また、検査装置１００は、半田付け部の形状にかかわらず、のど厚について共通の正常範囲を用いることができる。以上により、本実施の形態では、検査装置１００は、半田付け部ののど厚を用いて、半田付け部を検査する。

［検査装置の検査について］
図３は、本実施の形態の検査装置１００の検査対象の半田付け部８などの斜視図である。図３の例では、主面３０Ａを有する基板３０と、主面３０Ａに半田付けされるチップ型セラミックコンデンサ（以下、「コンデンサ９」と称する。）と、半田付け部８とが示されている。基板３０が、本開示の「第１部材」に対応し、コンデンサ９が本開示の「第２部材」に対応する。なお、第１部材は、主面３０Ａを有する部材であれば、板状の部材に限らず他の部材であってもよい。また、半田付け部８の高さ方向をＺ軸とし、このＺ軸方向に直交する平面をＸＹ平面（つまり、主面３０Ａがなす平面）とする。上述のように、検査装置１００は、半田付け部８の「のど厚」を用いて半田付け部８の検査処理を実行する。なお、本開示において、「直交」とは、完全に直交していることのみならず、ほぼ直交していることも含む。なお、図３では、奥側の半田付け部８の記載は省略されている。

ここで、比較例の検査装置として半田付け部８のプロファイルを推定して、該プロファイルに基づいて半田付け部ののど厚を算出し、算出されたのど厚の値に基づいて、半田付け部８の合否判定を行う検査装置が考えられる。この検査装置では、１つの断面におけるのど厚に基づいて半田付け部８を検査する。しかしながら、１つの断面に基づく合否判定では、必ずしも半田付け部全体の状態が反映されない場合が生じ得る。たとえば、１の断面に対応する箇所では適切な半田量であるがその他の箇所で半田量が不足しているといった半田付け部８が形成されている場合がある。このような半田付け部８は、本来、不合格と判断されるべきであるところ、この検査装置は合格と判断してしまう。つまり、この検査装置では、半田付け部８を局所的に検査することから、半田付け部の合否判定の精度が低いという問題が生じ得る。

そこで、本実施の形態の検査装置１００は、半田付け部８の複数の断面におけるのど厚を算出し、該複数ののど厚に基づいて半田付け部８の検査処理を実行する。したがって、本開示によれば、半田付け部８の１の断面についてのみ検査を行うことなく、半田付け部８の全体的な検査を行うことから、溶接部分の合否判定の精度を向上させることができる。

本実施の形態においては、複数ののど厚を算出するために、まず、半田付け部８の複数の断面の各々における複数のプロファイルデータを生成する。以下に、複数のプロファイルデータを生成する方法を説明する。

図４は、主面３０Ａの法線方向から平面視したときの、コンデンサ９および半田付け部８を示す図である。図４では、主面３０Ａに垂直でありＸ軸に沿ったＮ個（Ｎは２以上の整数）の面Ｊが示されている。面Ｊにおける半田付け部８の断面を「断面Ｊ」とも称する。図４の例では、Ｎ＝５とされ、つまり、５個の面Ｊ１～面Ｊ５が示されている。なお、図４では、主面３０Ａの法線方向から平面視した面Ｊ１～面Ｊ５が示されていることから、面Ｊ１～面Ｊ５の各々は括弧書きで線Ｑ１～線Ｑ５でとしても示されている。

次に、図４を用いて、計測装置３による半田付け部８の形状の計測の方法を説明する。駆動装置４により、半田付け部８を計測可能となる位置まで計測装置３を移動させる。なお、本実施の形態では、検査装置１００は、後述するようにユーザの入力により、半田付け部８の位置を特定できる。なお、検査装置１００は、計測装置３の計測結果に基づいて、半田付け部８の位置を特定するようにしてもよい。計測装置３は、主面３０Ａの法線方向から（半田付け部８の真上から）、計測対象物の点領域に対してレーザ光を照射する。ここで、計測対象物は、コンデンサ９、および半田付け部８である。なお、検査装置１００は、後述するように、ユーザの入力により計測対象物の位置（ＸＹ平面におけるＸＹ座標）を認識できる。

照射されたレーザ光は、計測対象物で反射して反射光として、計測装置３で検出される。計測装置３は、レーザ光を照射した時から、該レーザ光の反射光が検出される時までの時間を計測する。以下では、この時間を「計測時間」とも称する。駆動制御装置５は、計測装置３に計測時間を計測させながら、線Ｑ１～Ｑ５の各々において予め定められた順序（線Ｑ１、線Ｑ２、線Ｑ３、線Ｑ４、および線Ｑ５の順序）で、各線に沿って、計測装置３を移動させる。計測装置３は、全ての線Ｑ１～Ｑ５の各々における各点領域での計測時間を、該点領域のＸＹ座標とともに取得する。計測装置３は、この計測時間と、該計測時間が得られたときの点領域のＸＹ座標とを対応付けて、計測結果として演算装置６に出力する。なお、計測装置３は、計測時間を取得する度に、計測時間と、該計測時間が得られたときの点領域のＸＹ座標とを出力するようにしてもよい。また、計測装置３は、全ての計測時間を取得したときに、該全ての計測時間と、該全ての計測時間の各々が得られたときの点領域のＸＹ座標とを出力するようにしてもよい。

演算装置６は、計測装置３からの計測結果に基づいて、半田付け部８の複数の断面Ｊ１～Ｊ５の各々におけるプロファイルデータを生成する。図５は、面Ｊ３における半田付け部８の断面のプロファイルデータ８Ｘの一例を示す図である。図５の例における各点が上述の点領域に対応し、隣接する点（計測点）の間隔が、計測装置３の分解能に対応する。また、コンデンサ９は、主面３０Ａと、コンデンサ９が有する面（図６の側面９Ａ）とが直交するように、基板３０に溶着される。直交する箇所を、「直交箇所１１」とも称する。

「プロファイルデータ」は、レーザ光が照射されたＭ個（Ｍは２以上の整数）の点領域の各々のＸＹＺ座標により構成される。このＸＹＺ座標のうちのＸＹ座標は、計測装置３からの計測結果に含まれるＸＹ座標そのものである。また、このＸＹＺ座標のうちのＺ座標（つまり、半田付け部８の高さ）は、計測結果に含まれる計測時間が、予め定められた変換式に代入されることにより求められる値である。この変換式は、代入された計測時間が長いとＺ座標の値として小さい（つまり、この計測時間が得られた箇所の高さが低い）値が出力される。一方、この変換式は、代入された計測結果に含まれる計測時間が短いとＺ座標の値として大きい（つまり、この計測時間が得られた箇所の高さが高い）値が出力される式である。

図５の例では、面Ｊ３における半田付け部８のプロファイルデータが示されていることから、全てのＹ座標は「ｙ３」と示されている。一方、Ｘ座標およびＺ座標は、コンデンサ９から遠ざかる順に、（ｘ１、ｚ１），．．．，（ｘｍ、ｚｍ），．．．，（ｘＭ、ｚＭ）と示されている。演算装置６は、全ての断面Ｊ１～Ｊ５のプロファイルデータを生成する。

また、半田付け部８の断面のプロファイルデータを生成する方法は他の方法としてもよい。たとえば、特許文献１に記載の技術を用いるようにしてもよい。特許文献１記載の技術が引用された場合には、計測装置３は、カメラと、複数のライトとを備える。カメラは、半田付け部８を撮像する。複数のライトの各々は、半田付け部８に対して光を出力する。また、複数のライトの各々は、半田付け部８に対して照射角度が異なるように設置されている。制御装置は、カメラで半田付け部８を撮像させながら、予め定められた順序で複数のライトを１つずつ点灯させる。制御装置は、半田付け部８の表面において最も強く光が反射する複数の点の位置と、該複数の点の勾配とに基づいてプロファイルデータを生成する。

また、プロファイルデータの生成の方法は、上述の方法に限られず他の方法であってもよい。また、演算装置６は計測結果に対して必要に応じて予め定められた処理を実行するようにしてもよい。予め定められた処理は、たとえば、二値化処理である。

次に、のど厚を説明する。図６は、のど厚を説明するための図である。図６は、プロファイル１０が示されている図である。プロファイル１０は、プロファイルデータを構成する複数のＸＹＺ座標の点を結ぶことにより、コンデンサ９および半田付け部８の表面形状（輪郭）を示すデータである。プロファイル１０は、半田付け部８の表面を示す情報である。図５でも説明したように、コンデンサ９は、主面３０Ａと側面９Ａとが直交するように、主面３０Ａに溶接される。主面３０Ａは、本開示の「第１面」に対応し、側面９Ａは、本開示の「第２面」に対応する。

また、Ｘ軸（主面３０Ａ）と投射角θをなし、かつ直交箇所１１からの直線である投射線１２が、プロファイル１０と交わる点を「交点１３」と称する。直交箇所１１から交点１３までの線分を、「投射線１２」と称する。図６は、投射線１２の長さが、のど厚Ｔとなる場合が示されている。のど厚Ｔの算出方法については後述する。また、半田付け部８と基板３０との境界部分を「ランド端２７」と称する。

［コントローラの機能ブロック図］
図７は、演算装置６に含まれるコントローラ２２の機能ブロック図である。コントローラ２２は、生成部１０２と、算出部１０４と、検査部１０６とを有する。

計測装置３は、計測結果（計測時間と、該計測時間が得られたときの点領域のＸＹ座標）を演算装置６に出力する。演算装置６の生成部１０２は、該出力された計測結果に基づいて、各断面Ｊ１～Ｊ５（図４参照）の各々における半田付け部８のプロファイルデータ８Ｘ（図５参照）を生成する。本実施の形態では、生成部１０２は、５つの断面Ｊ１～Ｊ５の各々に対応するプロファイルデータ８Ｘを生成する。生成部１０２は、生成したプロファイルデータ８Ｘを算出部１０４に出力する。

算出部１０４は、生成部１０２からの５つのプロファイルデータ８Ｘを、メモリ３２に一旦記憶する。そして、算出部１０４は、５つのプロファイルデータ８Ｘの各々に基づいて、５つの断面Ｊ１～Ｊ５の各々における半田付け部８ののど厚Ｔ（図６参照）を算出する。算出部１０４は、５つののど厚Ｔ１～Ｔ５を検査部１０６に出力する。

検査部１０６は、５つののど厚Ｔ１～Ｔ５に基づいて、半田付け部８の検査処理を実行する。ここで、検査処理は、第１～第３検査処理を含む。第１検査処理は、検査部１０６自身が半田付け部８の合否判定を行い、第１検査結果画像をディスプレイ２４に表示する処理である。第１検査結果画像は、半田付け部８の合否判定の結果を示す画像であり、後述の図９および図１０に示す画像である。

第２検査処理は、検査部１０６においては半田付け部８の検査を行わずに、第２検査結果画像を生成してディスプレイ２４に表示する処理である。第２検査処理においては、第２検査結果画像に基づいて、ユーザによって半田付け部８の合否判定が行なわれる。第２検査結果画像は、後述の図１５～図１８に示す画像である。

第３検査処理は、第１検査結果画像と第２検査結果画像との双方をディスプレイ２４に表示する処理である。第３検査処理においては、検査部１０６の検査とユーザによる検査とが行われる処理である。

なお、ディスプレイ２４は、たとえば、プリンタとしてもよい。この場合には、検査部１０６は、第１検査結果画像と第２検査結果画像とのうちの少なくとも一方を用紙に印刷して、該プリンタから該用紙を出力させるようにしてもよい。

本実施の形態の検査部１０６は、第１検査処理を実行する。図８は、この第１検査処理で用いられるテーブルである。このテーブルでは、各断面Ｊ１～Ｊ５の各々におけるのど厚Ｔ１～Ｔ５の各々の正常範囲が規定されている。このテーブルは、予め定められた記憶領域（たとえば、メモリ３２）に記憶されている。図８を参照して、このテーブルでは、５つののど厚Ｔ１～Ｔ５の各々に対応する正常範囲が規定されている。この正常範囲は、下限値と上限値とにより規定される。

たとえば、のど厚Ｔ１に対応する正常範囲は、下限値Ｌ１と上限値Ｕ１とにより構成される。のど厚Ｔ２に対応する正常範囲は、下限値Ｌ２と上限値Ｕ２とにより構成される。のど厚Ｔ３に対応する正常範囲は、下限値Ｌ３と上限値Ｕ３とにより構成される。のど厚Ｔ４に対応する正常範囲は、下限値Ｌ４と上限値Ｕ４とにより構成される。のど厚Ｔ５に対応する正常範囲は、下限値Ｌ５と上限値Ｕ５とにより構成される。なお、５つの正常範囲のうち少なくとも１つの正常範囲は、上限値を規定せずに下限値のみを規定する範囲としてもよい。

検査部１０６は、算出されたのど厚Ｔ１～Ｔ５の各々と、対応する正常範囲とを比較する。検査部１０６は、のど厚Ｔ１～Ｔ５のうち、正常範囲に属するのど厚の数を計数し、該計数したのど厚の数が基準値Ｓ以上であるか否かを判断する。ここで、基準値Ｓは、予め定められる数であり、たとえば、基準値Ｓは「３」である。

検査部１０６は、正常範囲内ののど厚Ｔの数が基準値Ｓ以上である半田付け部８を合格と判断し、基準値Ｓ未満である半田付け部８を不合格と判断する。検査部１０６は、判断結果をディスプレイ２４に出力する。

次に、図９および図１０を用いて、第１検査処理において出力される第１検査結果画像の例を示す。図９は、検査結果が「合格」である場合の表示画面の一例である。図９を参照して、検査結果が「合格」である場合には、検査部１０６は、対象物画像２４２と、該対象物画像２４２に対応づけて合格画像２４４とをディスプレイ２４に表示する。対象物画像２４２は、コンデンサ９と半田付け部８の画像である。対象物画像２４２は、プロファイルデータに基づいて生成される。なお、対象物画像２４２は、基板３０の画像を含むようにしてもよい。また、本開示において、ディスプレイ２４に表示される画像のうち半田付け部８の画像以外の画像については、予め生成されている。なお、ディスプレイ２４に表示される画像のうち半田付け部８の画像以外の画像については、計測装置３の計測結果に基づいて生成されるようにしてもよい。

合格画像２４４は、検査部１０６による検査結果が合格であることを示す画像であり、たとえば、「合格」という文字の画像である。なお、図９の例の対象物画像２４２により示される半田付け部８は、複数の断面Ｊ１～Ｊ５の各々におけるのど厚Ｔがいずれも正常範囲に属していることから、合格と判断されている場合の例である。

図１０は、検査結果が「不合格」である場合の表示画面の一例である。図１０を参照して、検査結果が「不合格」である場合には、検査部１０６は、不合格画像２４６をディスプレイ２４に表示する。合格画像２４４は、検査対象物の検査結果が不合格であることを示す画像であり、たとえば、「不合格」という文字の画像である。なお、図１０の例の対象物画像２４２により示される半田付け部８は、複数の断面Ｊ１～Ｊ５の各々におけるのど厚Ｔがいずれも正常範囲に属していないことから、不合格と判断されている場合の例である。このように、本実施の形態の検査装置１００は、半田付け部８が合格および不合格のいずれであるかを示す検査結果の画像（第１検査結果画像）を表示させる。したがって、ユーザは、半田付け部８の検査結果を容易に認識できる。

また、検査装置１００は、基板３０に複数の半田付け部８が形成されている場合には、該複数の半田付け部８も検査可能である。この場合には、検査部１０６は、この複数の半田付け部８の各々に対応づけて、図９および図１０で示したような第１検査結果画像を表示する。したがって、ユーザは、複数の半田付け部８の検査結果を容易に認識できる。

［検査装置のフローチャート］
図１１は、検査装置１００の検査処理を示すフローチャートである。まずステップＳ２において、検査装置１００は、検査対象の基板３０の検査箇所の入力をユーザから受付ける。たとえば、駆動制御装置５が、タッチパネル７に基板３０の画像を表示する。ユーザは、該基板３０の画像から検査対象箇所（たとえば、半田付け部８）を指定する。ユーザに指定された検査対象箇所の位置（座標）が予め定められた記憶領域（たとえば、メモリ３２）に記憶される。

なお、他の例として、検査装置１００は、基板３０を構成する複数の部品が示されている部品構成表をタッチパネル７に表示するようにしてもよい。ユーザは該部品構成表に示されている該部品を指定すると、該指定された部品が検査対象箇所として検査装置１００により認識される。認識された検査対象箇所の位置（座標）が予め定められた記憶領域（たとえば、メモリ３２）に記憶される。

次に、ステップＳ４において、検査装置１００は、検査方法および正常範囲（図８参照）などの入力をユーザから受付ける。検査方法は、後述の第１の方法または第２の方法である。

次に、ステップＳ６において、駆動制御装置５は、搬送コンベア２を制御することにより、検査対象のプリント基板１を検査装置１００内の検査位置まで搬入する。次に、ステップＳ８において、ステップＳ２において入力された検査箇所（つまり、半田付け部８）の検査処理を実行する。さらに、ステップＳ８において、検査装置１００は、ディスプレイ２４に検査結果を表示する（図９および図１０参照）。次に、ステップＳ１０において、駆動制御装置５は、搬送コンベア２を制御することにより、検査が終了したプリント基板１を検査装置１００外に搬出する。

なお、ステップＳ２において入力された検査箇所に、正常な搭載部品が対応づけられている構成が採用されてもよい。このような構成の場合には、検査装置１００は、ステップＳ６で搬入されたプリント基板１の基板３０上に搭載された部品の欠落の有無などを検査し、この検査結果を表示するようにしてもよい。

また、搬送コンベア２は別の搬送手段としてもよい。別の搬送手段は、たとえば、ロボットアームなどである。また、ユーザは、手動によりプリント基板１の搬入または搬出を行うようにしてもよい。また、計測装置３を移動させるのではなく、計測装置３を固定とする構成が採用されてもよい。この構成の場合には、検査装置１００は、計測装置３が計測可能な位置に、プリント基板１を移動させて、該プリント基板１に形成されている半田付け部８を検査するようにしてもよい。

次に、ステップＳ８の半田付け部８の検査処理および検査結果の表示処理の詳細を説明する。図１２は、このステップＳ８の処理を示したフローチャートである。まず、ステップＳ３０２において、計測装置３はステップＳ２で入力された検査箇所に対応する検査位置に、駆動制御装置５の制御により移動する。そして、計測装置３は、半田付け部８の形状を計測する。次に、ステップＳ３０４において、生成部１０２は、半田付け部８のＮ個（図４の例では５個）の断面の各々のプロファイルデータを生成する。次に、ステップＳ３０６において、算出部１０４は、変数ｎ＝１に初期化する。変数ｎは、断面の数Ｎに関する変数である。変数ｎの最大値は、Ｎである。算出部１０４は、ステップＳ３０８において、ｎ番目の断面ののど厚Ｔを算出する。たとえば、ｎ＝４である場合には、４番目の断面である断面Ｊ４（図４参照）ののど厚Ｔを算出する。検査装置１００は、このステップＳ３０８の処理により、のど厚を特定することができる。

次に、ステップＳ３１０において、算出部１０４は、ｎ＝Ｎであるか否かを判断する。すなわち、すべての断面ののど厚が算出されたか否かを判断する。ｎ＝Ｎでない場合（ステップＳ３１０でＮＯ）、すなわちすべての断面におけるのど厚の算出が完了していない場合には、ステップＳ３１２において、算出部１０４は、変数ｎを１インクリメントし、ステップＳ８に処理が戻される。ステップＳ３１０でｎ＝Ｎである場合（ステップＳ３１０でＹＥＳ）、すなわちすべての断面におけるのど厚の算出が完了した場合には、ステップＳ３１４に処理が進められる。

ステップＳ３１４において、検査部１０６は、のど厚Ｔ１～Ｔ５のうち、対応する正常範囲（図８参照）に属するのど厚の数Ｐを計数する。ステップＳ３１６において、検査部１０６は、計数値Ｐが基準値Ｓ以上であるか否かを判断する。計数値Ｐが基準値Ｓ以上である場合には（ステップＳ３１６でＹＥＳ）、ステップＳ３１８で、検査部１０６は、半田付け部８は合格であると判断する。一方、計数値Ｐが基準値Ｓ未満である場合には（ステップＳ３１６でＹＥＳ）、ステップＳ３２０で、検査部１０６は、半田付け部８は不合格であると判断する。次に、ステップＳ３２２において、検査部１０６は、検査結果をディスプレイ２４に表示させる（図９または図１０参照）。

次に、ステップＳ３０８におけるのど厚Ｔの算出の方法を説明する。本実施の形態では、のど厚Ｔの算出のために、半田付け部８のプロファイルデータ８Ｘを構成するＭ個のデータ（ｘ１、ｚ１），．．．，（ｘｍ、ｚｍ），．．．，（ｘＭ、ｚＭ）が用いられる。上述のように、このプロファイルデータは、メモリにより記憶されている。以下では、半田付け部８のプロファイルデータを構成するＭ個のデータの各々を「単位データ」という。

のど厚Ｔの算出の方法は、第１の方法と第２の方法とがある。まず、第１の方法を説明する。図１３は、第１の方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１０２において、算出部１０４は、変数ｍ＝ｃとする。ここで、変数ｍは、半田付け部８のプロファイルデータを構成する単位データである（ｘ１、ｚ１），．．．，（ｘｍ、ｚｍ），．．．，（ｘＭ、ｚＭ）のインデックスである。また、ｃは、２以上の整数であり、予め定められた値である。

次に、ステップＳ１０４において、算出部１０４は、生成部１０２からのプロファイルデータ（記憶していたプロファイルデータ）から（ｘｍ、ｚｍ）を取得するとともに、直交箇所１１から取得したプロファイルデータにより示される点までの距離である（ｘｍ^２＋ｚｍ^２）^１／２を算出する。この算出結果が、のど厚Ｔの候補となる値である。ここで、ｚｍは、半田付け部８のプロファイルデータを構成する単位データにおいて、ｘｍに対応する値である。

次に、ステップＳ１０６において、算出部１０４は、算出結果を予め定められた記憶領域（たとえば、メモリ３２）に記憶させる。次に、ステップＳ１０８において、算出部１０４は、ｍ＝Ｍであるか否かを判断する。Ｍは、半田付け部８のプロファイルデータを構成する単位データの数であり、ｍの最大値である。ｍ＝Ｍでない場合には（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１１０において、算出部１０４は、変数ｍを１だけインクリメントする。このインクリメントされる値である「１」が、本開示の「Δｘ」に対応する。

ステップＳ１１０の処理が終了すると、処理は、ステップＳ１０４に戻される。ステップＳ１０８でｍ＝Ｍである場合には（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、処理は、ステップＳ１１２に進められる。ステップＳ１０８でＹＥＳと判断される場合とは、ｍ＝ｃ～Ｍの各々において、のど厚Ｔの候補の全てが算出された場合である。ステップＳ１１２において、算出部１０４は、ステップＳ１０６で記憶した複数の算出結果のうちの最小値を、のど厚Ｔとして検査部１０６に出力する。

このように、図５の例では、算出部１０４は、ステップＳ１０４で示した（ｘｍ^２＋ｚｍ^２）^１／２の算出について、初期位置を初期値ｘｃとなる位置から開始し、直交箇所１１から離れる方向にΔｘずつ増加させる毎にこの算出を行う。そして、算出部１０４は、これらの算出結果のうちの最小値を、のど厚Ｔとして検査部１０６に出力する。

また、各単位データにより示される隣接する座標点を結ぶ（隣接する座標点の間を補完する）ことにより、曲線が形成される。この曲線は、半田付け部８のプロファイルに対応する。この曲線は、Ｘ軸方向と、半田付け部８の高さ方向であるＺ軸方向における関数とみなすことができる。つまり、半田付け部８の高さは、Ｘ軸方向の各点ｘを用いて関数ｈ（ｘ）であるとみなすことができる。のど厚は、直交箇所１１から交点１３までの距離のうちの最短の距離である。つまり、算出部１０４は、以下の式（１）により、のど厚Ｔを算出する。

ただし、式（１）の関数ｍｉｎ（α）は、αの範囲が、０≦α≦Ｌとした場合の最小値を返す関数である。また、この「０」は、図５のｘ１に対応し、この「Ｌ」は、直交箇所１１からランド端２７（図６参照）までの距離である。換言すれば、この「Ｌ」は、図５のｘＭに対応する。このように算出部１０４は、直交箇所１１から半田付け部８の表面までの距離のうち最小の距離をのど厚Ｔとして算出する。

次に、第２の方法を説明する。第２の方法は、投射角θを用いる方法である。半田付け部８の形状（たとえば、半田付け部８の表面の勾配）と、投射角θとが対応づけられたテーブル（図示せず）がメモリ３２に記憶されている。たとえば、半田付け部８の表面の勾配が大きいほど、投射角θは大きくなるように規定される。たとえば、図６に示す半田付け部８の形状であれば、投射角θとしてπ／４が対応づけられている。また、図３５に示す半田付け部８であれば、投射角θとしてπ／６が対応づけられている。算出部１０４は、プロファイルデータから半田付け部８の形状を認識し、このテーブルを参照することにより、投射角θを特定する。このように、投射角θは、半田付け部８の形状により決定される。なお、投射角θは、ユーザが設定できるようにしてもよい。のど厚Ｔは、投射角θを用いて以下の式（２）により表すことができる。

第２の方法は、この式（２）に基づいて、のど厚Ｔを算出する。図１４は、算出部１０４によるのど厚を算出するための第２の方法が示されたフローチャートである。ステップＳ２０２において、算出部１０４は、変数ｍ＝ｃとする。次に、ステップＳ２０４において、算出部１０４は、生成部１０２からのプロファイルデータ（記憶していたプロファイルデータ）から（ｘｍ、ｚｍ）を取得するとともに、ｘｍ≧ｚｍ／ｔａｎθであるか否かを判断する。

ステップＳ２０４で、ｘｍ＜ｚｍ／ｔａｎθである場合（ステップＳ２０４でＮＯ）には、ステップＳ２０６において、算出部１０４は、変数ｍを１インクリメントする。このインクリメントされる値である「１」が、本開示の「Δｘ」に対応する。その後、処理は、ステップＳ２０４に戻される。

一方、ステップＳ２０４で、ｘｍ≧ｚｍ／ｔａｎθである場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）には、処理は、ステップＳ２０８に進められる。ステップＳ２０８において、算出部１０４は、上記の式（２）に示すように、（ｘｍ）／ｃｏｓθを算出して、この算出値をのど厚Ｔとして検査部１０６に出力する。

このように、図５の例では、算出部１０４は、ｘｍとｚｍ／ｔａｎθとの比較の初期位置を初期値ｘｃとなる位置から開始し、直交箇所１１から離れる方向にΔｘずつ増加させる毎にこの比較を行う。そして、算出部１０４は、ｘｍ≧ｚｍ／ｔａｎθとなったときのｘｍに対して１／ｃｏｓθを乗算した値を、のど厚Ｔとして算出する。このように、算出部１０４は、「交点１３と直交箇所１１との距離」、または「この距離に近い値」をのど厚Ｔとして算出する。また、交点１３は、「直交箇所１１における主面３０Ａと投射角θをなす投射線１２」と「半田付け部８の表面」との交点である。なお、第２の方法においても、各単位データにより示される隣接する座標点を結ぶことにより得られる関数ｈ（ｘ）を用いて、のど厚Ｔの算出処理を行うようにしてもよい。

以上のように、第１の方法または第２の方法により算出部１０４は、のど厚Ｔを算出することができる。第１の方法では、投射角θを設定する必要がない一方、ｍ＝ｃ～Ｍの各々において、（ｘｍ^２＋ｚｍ^２）^１／２の算出処理（ステップＳ１０４の算出処理）を実行する必要がある。

一方、第２の方法では、ｍ＝ｃから、ｍの値が「ステップＳ２０４でＹＥＳと判断される値」となるまでの各々において、ステップＳ２０４の処理が実行される。つまり、第２の方法では、ｍ＝ｃ～Ｍの全てにおいて、算出処理を実行する必要がない。したがって、第１の方法よりも算出処理の処理量を低減できる。また、投射角θは、半田付け部８の形状に応じて定まることから、ユーザに特段の負担を強いることはない。

図１３のステップＳ１０２およびステップＳ２０２において、ｍ＝ｃと設定する構成を説明した。換言すれば、ステップＳ１０２およびステップＳ２０２において、初期位置は、定数ｃにΔｘを乗算した値に対応する位置である構成を説明した。

このような構成が採用された理由を説明する。一般的に、コンデンサ９に近い位置（つまり、ｘ１の位置など直交箇所１１に近い位置）の投射線１２は通常、のど厚とはなり得ない。そこで、本実施の形態では、算出の初期位置をｘ１からではなく、初期位置ｘｃから始めることによって算出回数を減少させることができる。したがって、ｘ１に対応する位置（直交箇所１１）から初期値ｘｃまでにおける算出処理を除外することにより、算出処理を軽減できる。定数ｃの値は、プロファイルデータの分解能または部品の大きさによって異なる。また、定数ｃは、ユーザが設定可能としてもよい。なお、演算装置６の演算処理能力が十分に高い場合には初期位置ｘ１から算出を開始してもよい。

［表示画像の変形例について］
＜表示画像の第１の変形例＞
次に、表示画像の第１の変形例を説明する。図１５は、図９で説明した合格と判定された検査対象物を示す対象物画像２４２と、複数の交点１３と、第１線１５とが三次元的にディスプレイ２４に表示された図である。交点１３は、図６で説明した通り、半田付け部８の断面ののど厚がなす線（つまり、図６の投射線１２）と、半田付け部８の表面（プロファイル１０）とが交わる点である。図１５の例では、５つの断面Ｊ１～Ｊ５の各々における交点１３が表示されており、つまり、５個の交点１３が表示されている。第１線１５は、この５個の交点１３を結んだ線である。第１線１５は、曲線としてもよく、また、直線としてもよい。図１６は、図１０で説明した不合格と判定された検査対象物を示す対象物画像２４２と、複数の交点１３と、第１線１５とが三次元的に示された図である。

演算装置６は、図１５または図１６の画像を二次元的に画像をディスプレイ２４に表示するようにしてもよい。図１７は、図１５の画像（合格と判定された検査対象物の対象物画像２４２など）を主面３０Ａの法線方向から平面視した場合の画像（つまり、二次元的に表示された画像）の一例である。図１８は、図１６の画像（不合格と判定された検査対象物の対象物画像２４２など）を主面３０Ａの法線方向から平面視した場合の画像の一例である。

演算装置６は、図１５～図１８のような画像をディスプレイ２４に表示することにより、のど厚の全体的な大きさをユーザに認識させ、半田付け部８が合格および不合格のいずれであるかをユーザに判断させることができる。なお、対象物画像２４２などを二次元および三次元のいずれで表示するかをユーザが選択可能となるようにしてもよい。

また、図１５～図１８のような画像をディスプレイ２４に表示させる処理が、上述の第２検査処理に対応する。図１５～図１８のような画像をディスプレイ２４に表示させるために、検査部１０６は、以下の処理を行う。検査部１０６は、生成部１０２が生成したプロファイルデータに基づいて、コンデンサ９の画像、および半田付け部８の画像を生成する。また、検査部１０６は、第２の方法で説明した投射角θを用いて複数ののど厚Ｔ１～Ｔ５を特定し、こののど厚Ｔ１～Ｔ５に基づいて５個の交点１３を特定する。さらに検査部１０６は、この５個の交点１３に基づいて第１線１５を特定する。そして、検査部１０６は、第１線１５の画像を生成する。検査部１０６は、生成した第１線１５の画像、コンデンサ９の画像、および半田付け部８の画像をディスプレイ２４に表示する。

また、図１５～図１８のような画像に併せて、検査対象物が合格である場合には合格画像２４４を表示し、検査対象物が不合格である場合には不合格画像２４６を表示するようにしてもよい。この処理は、上述の第３検査処理に対応する。

＜表示画像の第２の変形例＞
次に、表示画像の第２の変形例を説明する。図１９は、表示画像の第２の変形例を示す図である。図１９は、図１７と同様に、コンデンサ９および半田付け部８を主面３０Ａの法線方向から平面視したときの画像である。以下では、半田付け部８の領域のうち、コンデンサ９と、第１線１５に囲まれている領域（以下、「第１領域」とも称する。）の画像を「第１領域画像２８１」と称する。また、コンデンサ９の領域（以下、「第２領域」とも称する。）の画像を「第２領域画像２８２」と称する。

演算装置６は、第１領域画像２８１と、第２領域画像２８２とを異なる態様でディスプレイ２４に表示させる。たとえば、演算装置６は、第１領域画像２８１と、第２領域画像２８２とを異なる色でディスプレイ２４に表示させる。図１９の例では、第１領域画像２８１と、第２領域画像２８２とは異なるハッチングで表示されている。

図１９のような画像が表示されることにより、ユーザは、コンデンサ９と半田付け部８とを区別して認識することができる。さらに、ユーザは、第１領域画像２８１の面積に基づいて、のど厚Ｔの大きさを認識することができる。

＜表示画像の第３の変形例＞
次に、表示画像の第３の変形例を説明する。図９および図１０では、ディスプレイ２４が合格画像２４４または不合格画像２４６を表示することにより、検査対象物が合格および不合格のいずれであるかをユーザに認識させている。しかしながら、ディスプレイ２４の表示領域が狭い場合などには、合格画像２４４および不合格画像２４６の表示領域を確保できない場合がある。

そこで、この変形例では、半田付け部８が合格である場合と半田付け部８が不合格である場合とで、第１領域画像２８１の表示態様を異ならせる。図２０は、半田付け部８が合格である場合の画像であり、図２１は、半田付け部８が不合格である場合の画像である。図２０および図２１に示すように、半田付け部８が合格である場合と半田付け部８が不合格である場合とで、第１領域画像２８１に異なるハッチングが付加されている。

図２０および図２１のような画像が表示されることにより、合格画像２４４または不合格画像２４６を表示しなくても、半田付け部８が合格および不合格のいずれであるかをユーザに認識させることができる。

＜表示画像の第４の変形例＞
第４の変形例は、半田付け部８が合格である場合の第１領域画像２８１の表示態様を、複数ののど厚Ｔの値に基づいて変更させる例である。この例では、半田付け部８が合格である場合の第１領域画像２８１の表示色を、複数ののど厚Ｔの値の平均値に基づいて変更させる。図２２は、複数ののど厚Ｔの平均値の範囲と、第１領域画像２８１の表示色との対応を示すテーブルである。図２２のテーブルは、予め定められた記憶領域（たとえば、メモリ３２）に記憶されている。

図２２のテーブルでは、複数ののど厚Ｔの平均値ＴａｖｇがＳ１以上Ｓ２未満である場合には、第１領域画像２８１の表示色がＣ１であることが規定されている。また、複数ののど厚Ｔの平均値ＴａｖｇがＳ２以上Ｓ３未満である場合には、第１領域画像２８１の表示色がＣ２であることが規定されている。また、複数ののど厚Ｔの平均値ＴａｖｇがＳ３以上Ｓ４未満である場合には、第１領域画像２８１の表示色がＣ３であることが規定されている。

検査部１０６は、半田付け部８が合格であると判断すると、５個ののど厚Ｔの平均値Ｔａｖｇを求める。さらに、検査部１０６は、図２２のテーブルを参照して、平均値Ｔａｖｇが属する範囲を特定するとともに、該特定した範囲に対応する表示色を決定する。検査部１０６は、該決定した表示色で第１領域画像２８１を表示する。

このように、複数ののど厚Ｔの平均値Ｔａｖｇに応じて、第１領域画像２８１の表示態様が異なる。したがって、たとえば、複数の半田付け部８が検査された場合において、複数の半田付け部８における半田量のばらつきによるのど厚Ｔの分布をユーザに視覚的に認識させることができる。

なお、図２２のテーブルは、複数ののど厚Ｔのうちの予め定められたのど厚（たとえば、中央の断面Ｊ３でののど厚）の範囲と第１領域画像の表示色とが対応づけられたテーブルであってもよい。この場合には、検査部１０６は、半田付け部８が合格であると判断すると、５個ののど厚Ｔのうちの断面Ｊ３でののど厚Ｔを特定する。そして、検査部１０６は、このテーブルを参照して、特定したのど厚が属する範囲を特定するとともに、該特定した範囲に対応する表示色を決定する。検査部１０６は、該決定した表示色で第１領域画像２８１を表示する。

実施の形態２．
実施の形態１の演算装置６は、のど厚Ｔを算出して、該算出されたのど厚Ｔを用いて半田付け部８を検査する構成を説明した。本実施の形態の演算装置６は、のど厚Ｔを算出せずに、第１領域データ３０２の形状に基づいて、半田付け部８を検査する。

図２３は、実施の形態２の構成を説明するための図である。図２３に示すように、演算装置６の検査部１０６は、第１領域のモデルを示すモデルデータ３１２を保持する。モデルデータ３１２は、合格となる半田付け部８の第１領域の形状を示すデータである。第１領域は、たとえば、図２０により示される第１領域画像２８１が示す領域である。

また、検査部１０６は、生成部１０２が生成したプロファイルデータから第１領域を示す第１領域データ３０２を生成する。ここで、のど厚Ｔを算出することなく第１領域データ３０２を生成する方法を説明する。たとえば、図１４等で説明したように投射角θ（図６参照）は、半田付け部８の形状（たとえば、半田付け部８の表面の勾配）に応じて定められる。したがって、検査部１０６は、半田付け部８の形状に応じて投射角θを決定し（たとえば、投射角θをπ／４に決定し）、該投射角θに基づいて交点１３を特定する。検査部１０６は、全ての断面（たとえば、断面Ｊ１～Ｊ５）の各々において、交点１３を特定し、該交点１３を結ぶことにより第１線１５を生成する。検査部１０６は、コンデンサ９と、第１線１５とに囲まれている領域を第１領域とし、該第１領域に対応する第１領域データ３０２を生成する。

検査部１０６は、第１領域データ３０２とモデルデータ３１２との類似度を算出する。類似度の算出については、予め定められたマッチング処理などにより行われる。類似度が予め定められた値以上である場合（つまり、第１領域データ３０２により示される第１領域と、モデルデータ３１２により示されるモデル領域とが類似している場合）、検査部１０６は、半田付け部８を合格と判断する。一方、類似度が予め定められた値未満である場合、検査部１０６は、半田付け部８を不合格と判断する。

また、検査部１０６は、第１領域データ３０２に対してモデルデータ３１２を用いずに、いわゆるＡＩ（Artificial Intelligence）を用いた処理により、半田付け部８が合格および不合格のいずれであるかを判断するようにしてもよい。たとえば、検査部１０６は、予め生成されたニューラルネットワークに対して、第１領域データ３０２を入力することにより、半田付け部８に対する検査結果を出力させるようにしてもよい。

また、第１領域の面積値を用いて、半田付け部８を検査する構成が採用されてもよい。この構成の場合には、検査部１０６は、合格と判断される第１領域の面積値を保持する。また、検査部１０６は、第１領域データ３０２により示される第１領域の面積値を算出する。検査部１０６は、たとえば、保持している面積値と、算出した面積値との差分を算出し、この差分が予め定められた閾値未満であれば、半田付け部８を合格と判断し、この差分が閾値以上であれば、半田付け部８を不合格と判断するようにしてもよい。

実施の形態３．
実施の形態１または実施の形態２では、第２部材が「コンデンサ９」である構成を説明した。実施の形態３は、第２部材が「リード」である構成を説明する。図２４は、本実施の形態の検査装置１００の検査対象の半田付け部８の斜視図である。図２４の例では、主面３０Ａを有する基板３０と、主面３０Ａに半田付けされるリード１６と、半田付け部８とが示されている。図２４の例では、リード１６は直方体形状とされる。

図２５は、リード１６および半田付け部８を、主面３０Ａの法線方向から平面視したときの平面図である。図２５では、主面３０Ａと垂直な４個の面である断面Ｊ１～Ｊ４が示されている。また、図２５において、リード１６の中心を「中心１６Ｃ」と称する。断面Ｊ１～断面Ｊ４の各々は、中心１６Ｃおよび直交箇所１１を通る。

図２６は、断面Ｊ１～Ｊ４のいずれかの断面における半田付け部８などの断面図である。図２６の例では、主に、リード１６と、半田付け部８と、リード型部品１９と、スルーホール３０Ｂが形成された基板３０とが示されている。リード１６は、スルーホール３０Ｂにおいて、基板３０を貫通する。基板３０の主面３０Ａ、スルーホール３０Ｂの内部、および基板３０の裏面に亘って、銅箔１７が形成されている。本実施の形態の「銅箔１７が形成された基板３０」は、本開示の「第１部材」に対応し、本実施の形態の「リード１６」は、本開示の「第２部材」に対応する。また、本実施の形態の「銅箔１７の主面１７Ａ」は、本開示の「第１面」に対応し、本実施の形態の「リード１６の側面１６Ａ」は、「第２面」に対応する。

なお、半田付け部８のプロファイルデータの生成から、半田付け部８の検査結果の表示までの処理は、実施の形態１と同一である。また、のど厚Ｔの算出の方法として、第２の方法が用いられる場合には、投射角θは、たとえば、π／４に設定される。

図２７は、検査部１０６の検査結果が「合格」である場合の表示画面の一例である。図２７を参照して、検査結果が「合格」である場合には、検査部１０６は、対象物画像２４２と、該対象物画像２４２に対応づけて合格画像２４４とをディスプレイ２４に表示する。対象物画像２４２は、リード１６と半田付け部８との画像である。なお、対象物画像２４２は、基板３０の画像を含むようにしてもよい。

図２８は、検査部１０６の検査結果が「不合格」である場合の表示画面の一例である。図２８を参照して、検査結果が「不合格」である場合には、検査部１０６は、不合格画像２４６をディスプレイ２４に表示する。

図２９は、図２７で説明した合格と判定された検査対象物を示す対象物画像２４２と、複数の交点１３（図２２参照）と、複数の交点１３を結んだ第１線１５とが三次元的に示された図である。図３０は、図２８で説明した不合格と判定された検査対象物を示す対象物画像２４２と、複数の交点１３（図２２参照）と、複数の交点１３を結んだ第１線１５とが三次元的に示された図である。

図３１は、半田付け部８が合格である場合の平面画像であり、図３２は、半田付け部８が不合格である場合の平面画像である。図３１の例では、第１領域画像２８１は、右上がり斜線のハッチングで表示されており図３２の例では、第１領域画像２８１は、右下がり斜線のハッチングで表示されている。

なお、図２７～図３２の各々の図面は、図９、図１０、図１５、図１６、図２０、図２１に対応する。

実施の形態４．
実施の形態１または実施の形態２では、第２部材が、「コンデンサ９」である構成を説明した。実施の形態４は、第２部材が「リード」である構成を説明する。

図３３は、本実施の形態の検査装置１００の検査対象の半田付け部８の斜視図である。図３３の例では、主面３０Ａを有する基板３０と、リード１６の一部と、半田付け部８とが示されている。主面３０Ａには、平坦状の銅箔１７が形成されている。リード１６は、銅箔１７の主面１７Ａ（図３５参照）上において、銅箔１７に半田付けされる。

図３４は、リード１６および半田付け部８を、主面３０Ａの法線方向から平面視したときを示す図である。図３４では、主面１７Ａと垂直な５個の面である断面Ｊ１～Ｊ５が示されている。断面Ｊ１～断面Ｊ５の各々は、直交箇所１１（図３５参照）を通る。

図３５は、断面Ｊ３における半田付け部８の断面図の一例である。なお、図３３は、図３５の一点鎖線で囲まれた部分の斜視図である。実施の形態４の検査対象物は、表面実装型ガルウィングリード部品（以下、「ガルウィングリード部品」とも称する）に形成された半田付け部８である。ガルウィングリード部品として、たとえば、ＳＯＰ（Small Outline Package）、または、ＱＦＰ（Quad Flat Package）のようなパッケージ形状が広く用いられている。

図３５には、実装型部品２１と、基板３０と、銅箔１７と、リード１６と、半田付け部８とが示されている。銅箔１７は、基板３０上に形成される。リード１６の一端は、実装型部品２１に接続され、リード１６の他端は銅箔１７で半田付けされる。また、リード１６の端面１６Ｂの最上位置からランド端２７までの補助線４７が示されている。

本実施の形態の「銅箔１７が形成された基板３０」は、本開示の「第１部材」に対応し、本実施の形態の「リード１６」は、本開示の「第２部材」に対応する。また、本実施の形態の「銅箔１７の主面１７Ａ」は、本開示の「第１面」に対応し、本実施の形態の「リード１６の側面１６Ａ」は、「第２面」に対応する。また、交点１３から主面１７Ａに引いた垂線の足１３Ｓが示されている。

半田付け部８のプロファイルデータの生成から、半田付け部８の検査結果の表示までの処理は、実施の形態１と同一である。また、本実施の形態では、上述の第２の方法（図１４参照）を用いる例を説明する。

投射角θは、どのような角度であってもよいが、たとえば、主面１７Ａと、補助線４７とがなす角度θなどとしてもよい。たとえば、投射角θは、π／６とされる。

図３６は、検査部１０６の検査結果が「合格」である場合の表示画面の一例である。図３６を参照して、検査結果が「合格」である場合には、検査部１０６は、対象物画像２４２と、該対象物画像２４２に対応づけて合格画像２４４とをディスプレイ２４に表示する。対象物画像２４２は、リード１６と半田付け部８などの画像である。なお、対象物画像２４２は、基板３０の画像を含むようにしてもよい。

図３７は、検査部１０６の検査結果が「不合格」である場合の表示画面の一例である。図３７を参照して、検査結果が「不合格」である場合には、検査部１０６は、不合格画像２４６をディスプレイ２４に表示する。

図３８は、図３６で説明した合格と判定された検査対象物を示す対象物画像２４２と、複数の交点１３（図３５参照）と、複数の交点１３を結んだ第１線１５とが二次元的に示された図である。

図３９は、図３７で説明した不合格と判定された検査対象物を示す対象物画像２４２と、複数の交点１３（図３５参照）と、複数の交点１３を結んだ第１線１５とが二次元的に示された図である。

ここで、ガルウィングリード部品では、リード１６の端面１６Ｂの高さは、直交箇所１１からランド端２７までの長さと比較して小さい。したがって、第１線１５は、リード１６の端面１６Ｂ付近に形成されることから、リード１６の端面１６Ｂから第１線１５までの距離Ｌ１は短くなる。よって、ユーザはこの距離Ｌ１の長短の判別が困難となる。

そこで、本実施の形態では、検査部１０６は、リード１６から第１線１５までの距離よりも長い距離となるように第２線１５１を算出し、この第２線１５１の画像をディスプレイ２４に表示する。

以下では、第１線１５を構成する複数の交点１３の各々を、「第１交点１３」とも称する。図３８では、５つの第１交点１３のうちの中央の交点１３と、リード１６との距離Ｌ１が示されている。検査部１０６は、リード１６から５個の第１交点１３の各々までの距離に対して係数Ｐを乗算することにより新たな距離Ｌ２を算出する。検査部１０６は、複数の第１交点１３の各々において、リード１６からの距離が新たな距離Ｌ２となる複数の第２交点１３１を算出する。検査部１０６は、該複数の第２交点１３１を結んだ第２線１５１の画像を生成する。そして、検査部１０６は、第１線１５の画像を表示せずに、第１領域画像２８１と、第２領域画像２８２と、第２線１５１の画像とをディスプレイ２４に表示する。このように、検査部１０６は、第２線１５１の画像を表示することにより、のど厚の全体的な大きさをユーザに認識させることができる。

図４０は、図３８で説明した画像を三次元的に表示した画像であり、図４１は、図３９で説明した画像を三次元的に表示した画像である。このように、第２線１５１などの画像を三次元的に表示したとしても、のど厚の全体的な大きさをユーザに認識させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ プリント基板、２ 搬送コンベア、３ 計測装置、４ 駆動装置、５ 駆動制御装置、６ 演算装置、７ タッチパネル、８ 半田付け部、９ コンデンサ、１０ プロファイル、１１ 直交箇所、１２ 投射線、１５ 第１線、１６ リード、１７ 銅箔、１９ リード型部品、２１ 実装型部品、２２ コントローラ、２４ ディスプレイ、２６ 操作部、２７ ランド端、３０ 基板、３０Ｂ スルーホール、３２ メモリ、３８ プロセッサ、４７ 補助線、１００ 検査装置、１０２ 生成部、１０４ 算出部、１０６ 検査部、１５１ 第２線、２４２ 対象物画像、２４４ 合格画像、２４６ 不合格画像、２８１ 第１領域画像、２８２ 第２領域画像、３０２ 第１領域データ、３１２ モデルデータ。

Claims (13)

1. 主面を有する第１部材と、前記主面に溶接される第２部材との溶接部分を検査する検査装置であって、
   前記検査装置は、
   前記溶接部分の形状を計測する計測装置と、
   演算装置と、
   出力装置とを備え、
   前記演算装置は、
   前記主面と垂直な複数の面の各々における前記溶接部分の断面ののど厚を特定し、
   前記複数ののど厚に基づいた前記溶接部分の検査結果を前記出力装置に出力させる、検査装置。
2. 前記演算装置は、
   前記複数ののど厚の各々を算出し、
   前記複数ののど厚と、該複数ののど厚の各々に対応する範囲とを比較し、
   前記範囲内ののど厚の数が基準値以上である前記溶接部分を合格と判断し、
   前記範囲外ののど厚の数が前記基準値未満である前記溶接部分を不合格と判断する、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記第２部材は、前記主面と直交するように溶接され、
   前記演算装置は、前記直交する箇所から前記溶接部分の表面までの距離のうち最小の距離をのど厚として算出する、請求項２に記載の検査装置。
4. 前記第２部材は、前記主面と直交するように溶接され、
   前記直交する箇所における前記主面と角度θをなす線と前記溶接部分の表面との交点と、前記直交する箇所との距離をのど厚として算出する、請求項２に記載の検査装置。
5. 前記角度θは、前記溶接部分の形状に応じて定まる値である、請求項４に記載の検査装置。
6. 前記演算装置は、
   前記複数の面の各々における前記溶接部分の断面ののど厚がなす線と、該溶接部分の表面とが交わる前記複数の交点を特定し、
   前記溶接部分を前記主面の法線方向から平面視した場合の領域のうち、前記複数の交点を結ぶ第１線と前記第２部材とにより囲まれる第１領域に基づいて、前記溶接部分が合格および不合格のいずれであるかを判断する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 前記出力装置は、表示装置であり、
   前記演算装置は、合格であると判断された前記溶接部分の第１領域画像と、不合格であると判断された前記溶接部分の前記第１領域画像とを異なる態様で前記表示装置に表示させる、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の検査装置。
8. 前記出力装置は、表示装置であり、
   前記演算装置は、
   前記複数の面の各々における前記溶接部分の断面ののど厚がなす線と、該溶接部分の表面とが交わる前記複数の交点を特定し、
   前記第２部材の画像と、前記溶接部分の画像と、前記複数の交点を結ぶ第１線の画像とを前記表示装置に表示させる、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の検査装置。
9. 前記演算装置は、前記第１線と前記第２部材とにより囲まれる第１領域を示す第１領域画像と、前記第２部材を示す第２領域画像とを異なる態様で前記表示装置に表示させる、請求項８に記載の検査装置。
10. 前記出力装置は、表示装置であり、
    前記演算装置は、
    前記複数の面の各々における前記溶接部分の断面ののど厚がなす線と、該溶接部分の表面とが交わる前記複数の第１交点を特定し、
    前記第２部材からの距離が、前記第２部材から前記複数の第１交点の各々までの距離に対して１より大きい係数を乗算することにより算出される距離となる前記複数の第２交点を特定し、
    前記演算装置は、前記第２部材の画像と、前記溶接部分の画像と、前記複数の第２交点を結ぶ第２線の画像とを前記表示装置に表示させる、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の検査装置。
11. 前記溶接部分は、半田により溶接された部分であり、
    前記第１部材は、基板であり、
    前記第２部材は、電子部品である、請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の検査装置。
12. 請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の検査装置で用いられる演算装置。
13. 主面を有する第１部材と、前記主面に溶接される第２部材との溶接部分を検査する検査方法であって、
    前記主面と垂直な複数の面の各々における前記溶接部分の断面ののど厚を特定するステップと、
    前記複数ののど厚に基づいた前記溶接部分の検査結果を出力装置に出力させるステップとを備える、検査方法。

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