JP2022141065A - 検査システム、検査管理装置、検査プログラム作成方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数種の検査装置を備える部品実装基板の検査システムにおいて、検査の精度及び効率を向上させることを可能にする技術を提供する。【解決手段】検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段と、前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段と、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する検査プログラム作成手段を有する検査システム。【選択図】図１

Description

本発明は、検査システム、検査管理装置、検査プログラム作成方法、及びプログラムに関する。

従来から、各種基板の製造工程においては基板を撮像した画像を使った計測や検査が行われており、複数種の検査装置による検査を行う場合に、基板の部品ごとに定められる検査項目を、複数の検査装置で分担して行うシステムも公知となっている（特許文献１）。

特許文献１には、複数種の検査装置を備える基板の検査システムにおいて、検査対象の基板の部品ごとに、また実施する必要がある検査項目ごとに検査装置を選択し、各検査装置での検査プログラムに当該選択を反映する技術が開示されている。これによれば、複数の検査装置に同じ検査項目が無駄に重複設定されたり、いずれの検査装置によっても検査が実施されない検査項目が生じることを抑止することが可能になる。

特開２０１２－１５１２５０号公報（特許第５５２２０６５号）

ところで、上記特許文献１に記載の技術では、いずれの部品についてのいずれの検査項目に、いずれの検査装置による検査を実施するのかは、部品の種類や基板における配置などの設計情報に基づいて、各検査項目の検査を行う検査装置が決定されている。しかしながら、実際の検査時には、基板に実装された部品の状態、各検査装置の状態などに基づいて想定外の影響を受けることもあり、上述のような検査項目の割り振りは検査の精度及び効率の観点からは、必ずしも最適であるとはいえない。

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、複数種の検査装置を備える部品実装基板の検査システムにおいて、検査の精度及び効率を向上させることを可能にする技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。即ち、
検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、
前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段と、
前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段と、
前記部品実装基板の検査プログラムを作成又は更新する検査プログラム作成手段と、を有しており、
前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、ことを特徴とする検査システムである。

ここでいう「撮像手段」とは、可視光領域の波長を検出するカメラに限らず、Ｘ線を検出するＸ線カメラ、レーザースキャンに用いられるフォトマルセンサなども含むものである。また「検査手段」は、例えば、自動光学検査（ＡＯＩ）、自動Ｘ線検査（ＡＸＩ）などの、検査対象物を撮像した画像データに基づいて、検査を実施する装置などのことである。また、上記の「検査項目」には検査が実施される座標や検査対象を抽出するパラメータ等の情報が含まれていてもよい。また、上記においてｎ＝ｍであっても構わない。

このような構成によれば、複数種の検査手段を備える基板検査システムにおいて、基板の部品ごとに定められる検査項目について、各検査手段の計測原理の違いを踏まえたうえで適性度を算出し、適性度に応じて（即ち、最も適性度の高い）検査手段に当該検査項目の検査を担当させるように検査プログラムを設定することが可能になる。このため、検査の信頼性（精度）及び効率性（速度）を向上させることが可能になる。

また、前記検査システムは、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれによって撮像された前記部品実装基板の１＋ｎ種類のサンプル画像、を取得するサンプル画像取得手段をさらに有しており、
前記検査適性度算出手段は、前記サンプル画像に基づいて前記検査適性度を算出する第一適性度算出部を備えていてもよい。

このような構成によれば、実際の検査装置を用いて撮像された画像に基づき検査対象部品の実際の撮像のされ方を基準にして、いずれの検査手段による検査がより適しているのかを算出することができる。例えば、外部から視認できる部品（及びその周囲のはんだフィレット）の形状は一般的に外観検査が適しているが、実際に可視光カメラで撮像された画像では、フィレットに二次反射がある、他の部品の死角となっている、輝度不足／飽和が生じている、といったことが起こりうる。そのような場合には、（一般的な前提と比較して）外観検査の適性が低下していることになるため、そのような情報を加味して、適性度を決定することにより、より正確な適性度を算出することが可能になる。そして、これを踏まえて検査プログラムを設定することで、検査の精度を向上させることが可能になる。

また、前記第一適性度算出部は、過去に実施された前記１＋ｍ種類の検査のうち少なくともいずれかにおいて、検出漏れ及び／又は過検出となった前記部品実装基板に係る検査画像データを含む学習データセットにより機械学習を行った、学習済みモデルを含むものであってもよい。

なお、「検出漏れ」はいわゆる見逃し、過検出はいわゆる見過ぎ、を意味している。このような構成であれば、過去の実績データに基づいて学習した学習モデルにより、効率的に適性度算を出することができる。

また、前記検査システムは、前記部品実装基板に実装される前記各部品と同種の部品に係る、検出漏れ及び／又は過検出の検査結果を含む過去の検査履歴情報を取得する検査履歴取得手段をさらに有しており、
前記検査適性度算出手段は、前記検査履歴情報に基づいて前記検査適性度を算出する、第二適性度算出部を備えていてもよい。

ここでいう「同種の部品」とは、部品品番が同一の部品に限らず、形状・用途などが類似する他の部品も含むものである。このような構成によれば、検査手段ごとに、検出漏れ・過検出の発生しやすい（実績の多い）部品の検査項目に対して、そのような実績を加味して適性度を決定することにより、より正確な適性度を算出することが可能になる。

また、前記検査システムは、前記部品実装基板に係る設計情報を取得する設計情報取得手段をさらに有しており、
前記検査適性度算出手段は、前記設計情報に基づいて前記検査適性度の初期値を算出する初期値算出部を備えていてもよい。

基板に実装される各部品の各検査項目については、基板における部品の配置関係、サイズといった設計情報に照らして、いずれの検査手段による検査が適性かを推量するという一般的な知見は従来から得られている。このため、そのような知見に基づいて、検査対象となる部品実装基板に実装される各部品の検査項目ごとに、第一検査・第二検査に対する適性度を算出して、これを初期値とすることもできる。これによれば、比較的容易に適性度を算出することができ、検査の実情に応じて、適宜より正確な適性度を算出したうえで、初期値を更新することで、検査の精度を向上させることも可能になる。

また、前記検査適性度は、前記１＋ｍ種類の検査それぞれに対応して個別に算出されるものであり、前記検査適性度算出手段は、前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査の前記検査適性度をすべて算出するようにしてもよい。

具体的には例えば、前記１＋ｍ種類の検査のそれぞれについて、１から１０の１０段階の値で検査適性度を算出するようにしてもよい。これによれば、各検査について、実態に即した適性度を算出、対比したうえで、検査項目ごとの検査をどのように分担するかを決定することができ、検査プログラムに対してより正確に検査適性度を反映させることが可能になる。ただし、検査適性度は、上記のような示し方に限られるわけではなく、例えば一の検査に対する他の検査の適性さを比率として示すものであってもよいし、全ての検査の検査適性度の合計が常に１００となるように値を割り振って示すのでもよい。また、全ての検査に対して適性を順位付けして示すようなものであってもよい。

また、前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に搭載される前記各部品に係る検査項目ごとに前記１＋ｍ種類の検査の少なくともいずれかの検査が実施されるように、かつ、前記１＋ｍ種類の検査の各前記検査適性度がいずれも所定の基準に達していない前記検査項目については、前記１＋ｍ種類の検査のいずれもが実施されるように、前記各部品に係る検査項目ごとの前記１＋ｍ種類の検査の実施の有無を決定するようにしてもよい。

効率的な検査のためには、複数の検査手段間での重複した検査の実施を避けることが好ましいが、正確な検査を実施するためには全ての部品で必要十分な検査が行われる必要がある。この点、上記のような構成であれば、いずれの検査であっても検査精度が担保できないような適性度となる場合には、全ての検査を重複して実施することで、カバレッジを確保することが可能になる。

また、前記検査プログラム作成手段は、前記１＋ｍ種類の検査の各前記検査適性度の差異が所定の範囲内である前記検査項目については、前記部品実装基板の検査に係るラインタクトが最短となるように、前記１＋ｍ種類の検査のいずれかの実施を決定するようにしてもよい。

第一検査と第二検査の適性度がいずれを採用しても問題ない値、即ち検査の精度が担保されるのであれば、いずれの検査手段で当該検査項目の検査を実施するのかは、検査処理全体のラインタクトが最短となるように（即ち効率性を向上させるように）検査プログラムを作成することが好ましい。具体的には、当該検査項目の検査を割り振っても撮像視野数が増えない手段で検査を実施する、検査に要する時間の過去履歴情報を参照するなどしてボトルネックとならない手段で検査を実施する、といった基準で、検査を割り振ること
ができる。

また、前記１＋ｎ種類の撮像手段には、可視光線カメラである第一撮像手段と、Ｘ線カメラである第二撮像手段が含まれており、前記１＋ｍ種類の検査には、前記第一撮像手段により取得された第一画像データに基づく第一検査と、前記第二撮像手段により取得された第一画像データに基づく第二検査とが含まれていてもよい。これらの検査手段の組み合わせは、部品実装基板の検査に関して好適である。

また、本発明は、検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段を備える検査システムでの検査を管理する装置であって、
前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段と、
前記部品実装基板の検査プログラムを作成又は更新する検査プログラム作成手段と、を有しており、
前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、ことを特徴とする検査管理装置としても捉えることができる。

また、本発明は、検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段を備える検査システムにおける検査プログラム作成方法であって、
前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出ステップと、
前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、実施検査決定ステップと、を有する検査プログラム作成方法としても捉えることができる。

また、前記検査プログラム作成方法は、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれによって撮像された前記部品実装基板の１＋ｎ種類のサンプル画像を取得するサンプル画像取得ステップをさらに有しており、
前記検査適性度算出ステップには、前記サンプル画像に基づいて前記検査適性度を算出する第一適性度算出ステップが含まれていてもよい。

また、前記検査プログラム作成方法は、前記部品実装基板に実装される前記各部品と同種の部品に係る、検出漏れ及び／又は過検出の検査結果を含む過去の検査履歴情報を取得する検査履歴取得ステップをさらに有しており、
前記検査適性度算出ステップには、前記検査履歴情報に基づいて前記検査適性度を算出する第二適性度算出ステップが含まれていてもよい。

また、前記検査プログラム作成方法は、前記前記部品実装基板に係る設計情報を取得する設計情報取得ステップをさらに有しており、
前記検査適性度算出ステップには、前記設計情報に基づいて前記検査適性度の初期値を算出する初期値算出ステップが含まれていてもよい。

また、本発明は、上記の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、そのよう
なプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。

なお、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。

本発明によれば、複数種の検査装置を備える部品実装基板の検査システムにおいて、検査の精度及び効率を向上させることを可能にする技術を提供することができる。

図１は適用例に係る検査システムの概略構成を示す模式図である。 図２は実施形態に係る検査システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は実施形態に係る検査システムにおける検査プログラム作成の流れを示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施例について説明する。ただし、以下の各例に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜適用例＞
（適用例の構成）
本発明は、例えば、基板検査システムの検査プログラムを作成するための検査管理装置として適用することができる。図１は本発明が適用される基板検査システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本適用例に係る基板検査システム９は、部品実装基板の生産ライン（図示せず）に配備される複数の検査装置９１、９２と、検査の内容及び結果を管理する検査管理装置９３、及びこれらを相互に接続するＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信回線を含んで構成される。なお、本適用例では二種類の撮像手段とそれぞれの撮像手段を備える検査装置を含むシステムを例にして説明を行うが、撮像手段及び検査装置の数はこれに限定されるものではない。

検査装置９１、９２はそれぞれ、図示しない搬送ローラによって生産ラインから搬送されてくる部品実装基板を撮影手段により撮影した画像データに基づいて、検査対象物である部品実装基板Ｏを検査する装置である。各検査装置９１、９２は、図１に示すように撮像手段９１１、９２１、画像データ取得部９１２、９２２、検査処理部９１３、９２３、を備える構成となっている。なお、図中の白矢印は部品実装基板Ｏが搬送される向きを示している。

ここで、検査装置９１の撮像手段９１１と、検査装置９２の撮像手段９２１とは、異なる種類の撮像手段が採用され、例えば撮像手段９１１は可視光線カメラ、撮像手段９２１はＸ線カメラなどとすることができる。そして、各検査装置において、撮像手段、画像データ取得部によって得た画像データを、検査処理部で所定の検査プログラムを適用して良否判定することにより、部品実装基板Ｏの検査が行われる。

検査管理装置９３は、例えば汎用のコンピュータなどによって構成されることができ、検査適性度算出部９３１、検査プログラム作成部９３２、記憶部９３３の各機能部を備えている。その他、図示しないが、マウスやキーボードなどの各種入力手段、ディスプレイなどの出力手段を備えている。

検査適性度算出部９３１は、部品実装基板Ｏに実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する、検査装置９１による検査と、検査装置９２による検査の適性を示す検査適性度を算出する。具体的な算出方法は後述する。

また、検査プログラム作成部９３２は、検査装置９１、９２によって行われる検査処理のための検査プログラムを作成する。ここで、作成される検査プログラムには、検査装置部品実装基板Ｏに実装される各部品に係る検査項目の検査を、検査装置９１、９２においてそれぞれ実施するか否かのフラグ情報が含まれる。即ち、フラグがＯＮであればその検査装置で対象となる検査項目の検査を実施し、フラグがＯＦＦであれば実施しない。なお、ここでいうプログラムの「作成」には、はじめからプログラムを作成するだけでなく、既存のプログラムを更新することも含まれる。

記憶部９３３は、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶手段によって構成され、部品実装基板Ｏに係る各種設計情報（実装される部品、部品の配置関係など、）、部品に係る情報（部品種、部品品番、ロット番号、部品画像など）、検査プログラム（検査項目、検査基準など）、過去の検査画像データ、過去の検査結果情報、などの各種情報が格納される。

（検査適性度算出）
次に、本適用例において、検査適性度算出部９３１が行う適性度の算出について説明する。検査適性度算出部９３１は、記憶部９３３に格納されていた部品実装基板Ｏに係る各種設計情報に基づいて、部品実装基板Ｏに実装される部品ごと、またその検査項目ごとに、それぞれの検査装置９１、９２で検査を行うことの適性度（即ち、異常を適切に検出できるか否かの度合）の初期値を設定する。例えば、「品番違い」などの、部品色や部品に印字されている文字部分を対象とする検査項目については、Ｘ線カメラで撮像した画像で検査を行うことができないため、Ｘ線検査装置の検査適性度は０、ということになる。一方、基板の底面実装部品（ＢＧＡ）については、基板上面を撮像した可視光画像では検査することができないため、外観検査装置の検査適性度は０ということになる。

検査適性度算出部９３１はさらに、設定した初期値を、現実の検査環境に合わせて更新する処理を行う。例えば、予め検査装置９１、９２によって撮影されていた良品サンプルの画像（以下、単にサンプル画像という）を取得し、当該サンプル画像に基づいて、実態を反映させるように、適性度の修正を行うことができる。例えば、取得したサンプル画像において、輝度の不足・飽和が生じているような場合には、当該サンプル画像を撮像した検査装置での検査適性度は下方修正される。

検査適性度算出部９３１は、このようにして部品実装基板Ｏに実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する、検査装置９１による検査と、検査装置９２による検査の適性を示す検査適性度を算出する。

そして、このようにして算出された検査適性度を基に、検査プログラム作成部９３２は、検査プログラムを作成する。ここで、検査適性度は、部品実装基板Ｏに実装される全ての部品に対して必要十分な検査が行われるようにカバレッジを確保しつつ、できる限り検査装置９１と検査装置９２とで重複して検査が行われないように検査項目の分担を決定する際に活用される。

なお、検査プログラム作成部９３２が作成した検査プログラムは、各検査装置９１、９２に送信され、検査適性度に基づいて作成された検査プログラムに従って、部品実装基板Ｏの検査が開始される。

以上のような、検査管理システム９によれば、異なる撮像系を備える複数の検査装置に
よる検査を、検査項目ごとに適性度に応じて分担して行うことができるため、検査精度と検査効率の向上を両立させることが可能になる。

＜実施形態＞
以下では、図２、図３に基づいて、外観検査装置とＸ線検査装置とによって基板の検査を行うシステムを例として、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。

（システム構成）
図２は、本実施形態に係る、基板検査システム１の構成の概略を示すブロック図である。本実施形態に係る基板検査システム１は、概略、外観検査装置１０と、Ｘ線検査装置２０と、データサーバ３０と、検査管理装置４０とを含んで構成されており、これらは、図示しない通信手段により通信可能に接続されている。

外観検査装置１０は、例えば、いわゆる位相シフト方式及びカラーハイライト方式を組み合わせた検査方式により部品実装基板の外観検査を行う装置である。位相シフト方式及びカラーハイライト方式を組み合わせた検査方式については既に公知の技術であるため詳細な説明は省略するが、このような検査により、基板のランド部分において、外観から視認可能な電極の形状、及びフィレットの傾きの程度を精度よく検出することが可能になる。なお、位相シフト方式とは、パターン光を物体表面に投影したときのパターンの歪みを解析することにより物体表面の三次元形状を復元する手法の一つである。また、カラーハイライト方式とは、複数の色（波長）の光を互いに異なる入射角で基板に照射し、はんだ表面にその法線方向に応じた色特徴（カメラから見て正反射方向にある光源の色）が現れるようにした状態で撮像を行うことにより、はんだ表面の三次元形状を二次元の色相情報として捉える方法である。

外観検査装置１０は、概略、外観画像撮像部１１０、外観計測部１２０、外観検査部１３０の各機能部、及びプロジェクタ、光源、基板を保持するステージ（いずれも図示せず）などを備えている。外観画像撮像部１１０は、図示しないプロジェクタ及び光源から光が照射された状態の基板を撮影し、外観検査用画像を出力する。外観計測部１２０は、外観検査用画像に基づいて、基板（の実装部品）の外観形状を計測する。外観検査部１３０は、計測された外観形状と検査基準とを比較することにより、基板（の実装部品）の外観検査、即ち良否判定を行う。なお、以下では単に「基板の検査」とした場合であっても、基板に実装された部品に対する検査を含む。

なお、上記の外観検査用画像、外観形状の計測値、外観検査結果の各情報は、外観検査装置１０からデータサーバ３０に送信され、データサーバ３０に格納される。

Ｘ線検査装置２０は、例えば、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）やトモシンセシスなどの方式により基板の三次元形状を計測し、当該三次元形状に基づき基板の良否判定を行う装置である。

Ｘ線検査装置２０は、概略、Ｘ線画像撮像部２１０、Ｘ線計測部２２０、Ｘ線検査部２３０の各機能部、及びＸ線源、基板を保持するステージ（いずれも図示せず）などを備えている。Ｘ線画像撮像部２１０は、図示しないＸ線源から照射されて基板を透過したＸ線を撮影することにより、基板の断層画像（以下、Ｘ線画像という）を出力する。Ｘ線計測部２２０は、複数のＸ線画像に基づいて、基板の三次元形状を計測する。Ｘ線検査部２３０は、計測された三次元形状と検査基準とを比較することにより、基板の三次元形状検査、即ち良否判定を行う。

なお、上記のＸ線画像、三次元形状データ、Ｘ線検査結果の各情報は、Ｘ線検査装置２
０からデータサーバ３０に送信され、データサーバ３０に格納される。

検査管理装置４０は、例えば、汎用のコンピュータとすることができる。即ち、図示しないが、ＣＰＵやＤＳＰ等のプロセッサ、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の主記憶部とＥＰＲＯＭ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、リムーバブルメディア等の補助記憶部とを含む記憶部、キーボード、マウス等の入力部、液晶ディスプレイ等の出力部、を備えている。なお、検査管理装置４０は、単一のコンピュータで構成されてもよいし、互いに連携する複数台のコンピュータによって構成されてもよい。

補助記憶部には、オペレーティングシステム（ＯＳ）、各種プログラム、検査対象物に係る各種情報、各種の検査基準等が格納され、そこに格納されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等が制御されることによって、後述するような、所定の目的を果たす機能部を実現することができる。なお、一部又は全部の機能部はＡＳＩＣやＦＰＧＡのようなハードウェア回路によって実現されてもよい。

次に、検査管理装置４０が備える各機能部について説明する。検査管理装置４０は、検査適性度算出部４１０と、設計情報取得部４２０と、サンプル画像取得部４３０と、履歴情報取得部４４０と、検査プログラム作成部４５０、の各機能部を、備えている。

検査適性度算出部４１０は、後述するように、設計情報取得部４２０、サンプル画像取得部４３０、履歴情報取得部４４０が取得した情報に基づいて、検査適性度を算出する。検査適性度は、基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに当該検査項目によって異常を検出することに対する、外観検査装置１０による検査と、Ｘ線検査装置２０による検査の適性を示す度合である。本実施形態においては、外観検査装置１０による検査の適性を示す外観検査適性度と、Ｘ線検査装置２０による検査の適性度を示すＸ線検査適性度が、それぞれ０～１０の値として算出される。

なお、検査適性度算出部４１０は、詳細には、初期値算出部４１１、画像情報反映部４１２、履歴情報反映部４１３の各機能部をさらに備える構成となっている。

設計情報取得部４２０は、検査対象である基板に実装される部品（及びランド）の形状、サイズ、各部品の配置関係、などの基板の設計情報を、データサーバ３０から取得する。また、サンプル画像取得部４３０は、検査対象となる基板の良品サンプルを、外観検査装置１０及びＸ線検査装置２０のそれぞれで撮像したサンプル画像データを、データサーバ３０から取得する。また、履歴情報取得部４４０は、基板に実装される各部品と同種の部品に係る、検出漏れ及び／又は過検出の検査結果を含む過去の検査履歴の情報を、データサーバ３０から取得する。なお、ここでいう「同種の部品」とは、部品品番が同一の部品に限らず、形状・用途などが類似する他の部品も含む。

検査プログラム作成部４５０は、外観検査装置１０及びＸ線検査装置２０によって行われる検査処理のための検査プログラムを作成する。検査プログラムの作成については後に詳述する。なお、ここでいうプログラムの「作成」には、はじめからプログラムを作成するだけでなく、既存のプログラムを更新することも含まれる。

初期値算出部４１１は、設計情報取得部４２０が取得した設計情報に基づいて、検査適性度の初期値を算出する。具体的には、例えば「品番違い」などの部品色や部品に印字された文字を識別する必要がある検査項目については、Ｘ線検査を適用することができないため、Ｘ線検査適性度を０とし、外観検査適性度を１０とする。一方、基板底面に実装さ
れる部品や、シールドに覆われた部品などの外観検査が適用できない部品に係る検査項目は、外観検査適性度を０とし、Ｘ線検査適性度を１０とする。この他、例えばフロントフィレットなどのはんだ形状に係る検査は、外観検査適性度がＸ線検査適性度よりも高くなるように（例えば、外観検査適性度＝７、Ｘ線検査適性度＝４、など）設定すればよい。ただし、はんだ形状に係る検査項目であったとしても、対象部品と隣接する部品との位置関係から、外観検査の死角となったり、隣接する部品のフィレットからの二次反射の影響を受ける可能性が高いものについては、外観検査適性度が低くなるように設定される。

画像情報反映部４１２は、サンプル画像取得部４３０が取得したデータを用いて、初期値算出部４１１が算出した検査適性度の初期値を修正した、修正検査適性度を算出する。具体的には、例えば、外観検査のサンプル画像において二次反射や死角が確認された部品がある場合や、画像に輝度不足／飽和が生じている場合には、当該部品に係る外観検査適性度を下方修正した修正検査適性度を算出する。また、Ｘ線検査適性度についても、例えばＸ線検査のサンプル画像において、基板裏面の部品によるノイズが大きい場合には、Ｘ線検査適性度を下方修正した修正検査適性度を算出する。なお、サンプル画像に基づくこのような処理は、サンプル画像に対する画像処理で輝度やノイズ量を基に判定して行うのであってもよいし、過去の検査実績により学習を行った学習済みモデルにサンプル画像をインプットすることにより値を得るのであってもよい。本実施形態においては、画像情報反映部４１２が第一適性度算出部に相当する。

履歴情報反映部４１３は、履歴情報取得部４４０が取得した過去の検査履歴の情報を用いて、検査適性度の初期値又は修正検査適性度をさらに修正した、修正検査適性度を算出する。具体的には、例えば、検査対象と同種の部品について過去の外観検査で見過ぎが多発しているような場合には、外観検査適性度を下方修正した修正検査適性度を算出するようにすればよい。なお、反映すべき特段の履歴情報がない場合には、履歴情報反映部４１３は修正検査適性度を算出する必要はない。本実施形態においては、履歴情報反映部４１３が第二適性度算出部に相当する。

（検査プログラム作成処理）
次に、図３を参照して、本実施形態の検査管理システム１において、検査プログラムを作成する際の処理の流れを説明する。図３は当該処理の流れを示すフローチャートである。図３に示すように、まず、検査対象となる部品、該部品に対する検査項目、検査項目の良否判定の基準となる検査基準など登録され、初期プログラムが作成される（Ｓ１０１）。当該処理は、ユーザーが手入力によって行うのであってもよいし、検査管理装置４０の検査プログラム作成部４５０によって行われるのであってもよい。

次に、外観検査装置１０及びＸ線検査装置２０のそれぞれで、基板の良品サンプルが撮像され、サンプル画像データがデータサーバ３０に格納される（Ｓ１０２）。

次に、検査管理装置４０は設計情報取得部４２０により、データサーバ３０から検査対象基板の設計情報を取得する（Ｓ１０３）。なお、検査対象基板の設計情報が予めデータサーバ３０に格納されていない場合には、この段階で設計情報の登録も併せて行われるのであってもよい。続けて、検査管理装置４０は、検査適性度算出部４１０の初期値算出部４１１により、ステップＳ１０３で取得した設計情報に基づいて、検査適性度の初期値を算出する（Ｓ１０４）。検査適性度の初期値の算出については、上述の通りであるためここでの説明は省略する。

次に、検査管理装置４０はサンプル画像取得部４３０により、データサーバ３０からステップＳ１０２で撮像した検査対象基板のサンプル画像を取得する（Ｓ１０５）。続けて、検査管理装置４０は、検査適性度算出部４１０の画像情報反映部４１２により、ステッ
プＳ１０５で取得したサンプル画像情報に基づいて、修正検査適性度を算出する（Ｓ１０６）。画像情報反映部４１２による修正検査適性度の算出については上述の通りであるためここでの説明は省略する。

次に、検査管理装置４０は履歴情報取得部４４０により、データサーバ３０から基板に実装される各部品と同種の部品に係る、検出漏れ及び／又は過検出の検査結果を含む過去の検査履歴の情報を取得する（Ｓ１０７）。続けて、検査管理装置４０は、検査適性度算出部４１０の履歴情報反映部４１３により、ステップＳ１０７で取得した履歴情報に基づいて、修正検査適性度を算出する（Ｓ１０８）。履歴情報反映部４１３による修正検査適性度の算出については上述の通りであるためここでの説明は省略する。

次に、検査管理装置４０は検査プログラム作成部４５０により、ステップＳ１０４からステップＳ１０８の処理を経て算出された検査適性度を用いて、初期プログラムの更新を行う。より詳細には、まず、基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、外観検査装置１０及びＸ線検査装置２０での検査を行うか否かの検査ＯＮ／ＯＦＦの決定を行う（Ｓ１０９）。具体的には、基板に実装される全ての部品に対して必要十分な検査が行われるようにカバレッジを確保しつつ、できる限り外観検査装置１０とＸ線検査装置２０とで同じ検査項目を重複して検査しないように、各検査装置での検査のＯＮ／ＯＦＦが決定される。これにより、検査の効率化を図るとともに、検査適性度の低い検査を実施することで、却って見過ぎが発生してしまう、といった事態を抑止することもできる。

なお、検査項目のＯＮ／ＯＦＦについては、例えば以下のような方針を反映させて決定することができる。即ち、「起こりうる不良種別ごとに検査適性度の高い検査項目に絞ってＯＮにする」、「いずれの検査装置でも検査適性度が低い（例えば、外観検査適性度＝５、Ｘ線検査適性度４、など）検査項目しかない不良種別については敢えていずれの検査装置でも検査をＯＮにして見逃しを防止する」などである。また、「フロントフィレットの検査について、外観検査装置１０で不良判定が出た場合にのみ、Ｘ線検査装置２０での検査を行う」といった、場合分けした柔軟な設定を行うこともできる。

続けて、検査管理装置４０は、ステップＳ１０９で検査のＯＮ／ＯＦＦが決定された検査プログラムに対して、さらにラインタクトを短縮するような更新が可能か否かを確認する（Ｓ１１０）。具体的には、外観検査装置１０とＸ線検査装置２０のいずれの検査適性度も、所定の基準をクリアしており、いずれであっても対象の検査項目の検査精度が担保されるような場合（例えば、外観検査適性度＝８、Ｘ線検査適性度８、など）に、検査処理全体のラインタクトが最短となるように（即ち効率性を向上させるように）検査のＯＮ／ＯＦＦを更新する。例えば、「該当する検査項目の検査を実施しても撮像視野数が増えない方の検査装置で検査を実施する」、「過去履歴情報を参照して類似する検査項目の検査に要する時間を推測し、ボトルネックとならない方の装置に検査を実施する」、といった基準で検査プログラムを更新することができる。

検査管理装置４０はこのようにして作成（更新）された検査プログラムをデータサーバ３０（または各検査装置）に保存し（Ｓ１１１）、一連の検査プログラム作成処理を終了する。そして、外観検査装置１０及びＸ線検査装置２０は、当該検査プログラムに従って、基板の検査を実施することになる。

以上のような本実施形態に係る検査管理システムによれば、外観検査装置とＸ線検査装置を備える部品実装基板の検査システムにおいて、基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに検査適性度を算出し、これに基づいて、検査カバレッジを確保しつつ効率的な検査を実行することが可能な検査プログラムを作成することができる。このため、検査精度を確保しつつ、検査効率を向上させることができる。

＜その他＞
上記各例は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明はその技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、上記各例のシステムでは、二種類の撮像手段に対応する二種類の検査装置を備える構成であったが、さらに他の撮像手段を備える検査装置を含むシステムにも本発明は適用可能である。また、逆に一台の検査装置に複数の撮像手段とそれに対応する検査手段が設けられるような構成であっても構わない。また、上記各例では、検査装置を含むシステムとして説明したが、本発明は上記のような検査装置を含む検査システムの管理装置としても捉えることができる。

また、上記実施形態の検査プログラム作成処理の流れにおいて、ステップＳ１０５からステップＳ１０８の処理の順序が入れ換わっても構わないことは当然である。さらに、ステップＳ１０６、ステップＳ１０８、ステップＳ１１０のいずれか又は全ての処理が実施されなくとも構わない。

また、上記実施形態では、外観検査装置１０及びＸ線検査装置２０とは別に、検査プログラム作成のための検査管理装置４０を有する構成であったが、検査管理装置４０を別途設けずに、外観検査装置１０、Ｘ線検査装置２０のいずれかに検査管理装置４０の各機能部を設けて上記の各ステップの処理を行わせるようにしてもよい。

また上記実施形態では外観検査装置１０を位相シフト方式及びカラーハイライト方式を組み合わせた検査方式のものとして説明したが、位相シフト方式のみ、又はカラーハイライト方式のみで検査を行う外観検査装置であってもよい。

また、本発明は外観検査装置とＸ線検査装置との組み合わせに限らず、レーザースキャン計測装置とＸ線検査装置との組み合わせにも適用可能である。

＜付記１＞
検査対象物である部品実装基板を、画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段（１１０、２１０）と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段（１０、２０）と、
前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段（４１０）と、
前記部品実装基板の検査プログラムを作成又は更新する検査プログラム作成手段（４５０）と、を有しており、
前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、
ことを、特徴とする検査システム（１）。

＜付記２＞
検査対象物である部品実装基板（O）を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の
撮像手段（９１１、９２１）と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段（９１、９２）を備える検査システム（９）での検査を管理する装置（９３）であって、
前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異
常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段（９３１）と、
前記部品実装基板の検査プログラムを作成又は更新する検査プログラム作成手段（９３２）と、を有しており、
前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、
ことを特徴とする、検査管理装置。

＜付記３＞
検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段を備える検査システムにおける検査プログラム作成方法であって、
前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出ステップ（Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０８）と、
前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、実施検査決定ステップ（Ｓ１０９）と、を有する検査プログラム作成方法。

１、９・・・基板検査システム
１０・・・外観検査装置
１１０・・・外観画像撮像部
１２０・・・外観計測部
１３０・・・外観検査部
２０・・・Ｘ線検査装置
２１０・・・Ｘ線画像撮像部
２２０・・・Ｘ線計測部
２３０・・・Ｘ線検査部
３０・・・データサーバ
４０、９３・・・検査管理装置
４１０、９３１・・・検査適性度算出部
４５０、９３２・・・検査プログラム作成部
９１、９２・・・検査装置
９１１、９２１・・・撮像手段
Ｏ・・・部品実装基板

また、前記１＋ｎ種類の撮像手段には、可視光線カメラである第一撮像手段と、Ｘ線カメラである第二撮像手段が含まれており、前記１＋ｍ種類の検査には、前記第一撮像手段により取得された第一画像データに基づく第一検査と、前記第二撮像手段により取得された第二画像データに基づく第二検査とが含まれていてもよい。これらの検査手段の組み合わせは、部品実装基板の検査に関して好適である。

Claims (15)

1. 検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、
   前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段と、
   前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段と、
   前記部品実装基板の検査プログラムを作成又は更新する検査プログラム作成手段と、を有しており、
   前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、
   ことを、特徴とする検査システム。
2. 前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれによって撮像された前記部品実装基板の１＋ｎ種類のサンプル画像、を取得するサンプル画像取得手段をさらに有しており、
   前記検査適性度算出手段は、前記サンプル画像に基づいて前記検査適性度を算出する第一適性度算出部を備える、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の検査システム。
3. 前記第一適性度算出部は、過去に実施された前記１＋ｍ種類の検査のうち少なくともいずれかにおいて、検出漏れ及び／又は過検出となった前記部品実装基板に係る検査画像データを含む学習データセットにより機械学習を行った、学習済みモデルを含む、
   ことを特徴とする、請求項２に記載の検査システム。
4. 前記部品実装基板に実装される前記各部品と同種の部品に係る、検出漏れ及び／又は過検出の検査結果を含む過去の検査履歴情報を取得する検査履歴取得手段をさらに有しており、
   前記検査適性度算出手段は、前記検査履歴情報に基づいて前記検査適性度を算出する、第二適性度算出部を備える、
   ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の検査システム。
5. 前記部品実装基板に係る設計情報を取得する設計情報取得手段をさらに有しており、
   前記検査適性度算出手段は、前記設計情報に基づいて前記検査適性度の初期値を算出する初期値算出部を備える、
   ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の検査システム。
6. 前記検査適性度は、前記１＋ｍ種類の検査それぞれに対応して個別に算出されるものであり、
   前記検査適性度算出手段は、前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査の前記検査適性度をすべて算出する、
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の検査システム。
7. 前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に搭載される前記各部品に係る検査項目ごとに前記１＋ｍ種類の検査の少なくともいずれかの検査が実施されるように、かつ、前記１＋ｍ種類の検査の各前記検査適性度がいずれも所定の基準に達していない前記検査項目については、前記１＋ｍ種類の検査のいずれもが実施されるように、前記各部品に係る検査項目ごとの前記１＋ｍ種類の検査の実施の有無を決
   定する、
   ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の検査システム。
8. 前記検査プログラム作成手段は、前記１＋ｍ種類の検査の各前記検査適性度の差異が所定の範囲内である前記検査項目については、前記部品実装基板の検査に係るラインタクトが最短となるように、前記１＋ｍ種類の検査のいずれかの実施を決定する、
   ことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の検査システム。
9. 前記１＋ｎ種類の撮像手段には、可視光線カメラである第一撮像手段と、Ｘ線カメラである第二撮像手段が含まれており、
   前記１＋ｍ種類の検査には、前記第一撮像手段により取得された第一画像データに基づく第一検査と、前記第二撮像手段により取得された第一画像データに基づく第二検査とが含まれている、
   ことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の検査システム。
10. 検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段を備える検査システムでの検査を管理する装置であって、
    前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出手段と、
    前記部品実装基板の検査プログラムを作成又は更新する検査プログラム作成手段と、を有しており、
    前記検査プログラム作成手段は、前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、
    ことを特徴とする、検査管理装置。
11. 検査対象物である部品実装基板を撮像して画像データを取得する、１＋ｎ種類の撮像手段と、前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれが取得する１＋ｎ種類の画像データに基づいて、前記各画像データに対応する検査を実施する１＋ｍ種類の検査手段を備える検査システムにおける検査プログラム作成方法であって、
    前記部品実装基板に実装される各部品に係る検査項目ごとに、当該検査項目によって異常を検出することに対する前記１＋ｍ種類の検査手段による１＋ｍ種類の検査それぞれの適性を示す検査適性度を算出する検査適性度算出ステップと、
    前記検査適性度に基づいて、前記部品実装基板に実装される前記各部品に係る検査項目ごとに、前記１＋ｍ種類の検査それぞれの実施の有無を決定する、実施検査決定ステップと、を有する検査プログラム作成方法。
12. 前記１＋ｎ種類の撮像手段のそれぞれによって撮像された前記部品実装基板の１＋ｎ種類のサンプル画像を取得するサンプル画像取得ステップをさらに有しており、
    前記検査適性度算出ステップには、前記サンプル画像に基づいて前記検査適性度を算出する第一適性度算出ステップが含まれる、
    ことを特徴とする、請求項１１に記載の検査プログラム作成方法。
13. 前記部品実装基板に実装される前記各部品と同種の部品に係る、検出漏れ及び／又は過検出の検査結果を含む過去の検査履歴情報を取得する検査履歴取得ステップをさらに有しており、
    前記検査適性度算出ステップには、前記検査履歴情報に基づいて前記検査適性度を算出
    する第二適性度算出ステップが含まれる、
    ことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の検査プログラム作成方法。
14. 前記部品実装基板に係る設計情報を取得する設計情報取得ステップをさらに有しており、
    前記検査適性度算出ステップには、前記設計情報に基づいて前記検査適性度の初期値を算出する初期値算出ステップが含まれる、
    ことを特徴とする、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の検査プログラム作成方法。
15. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の検査プログラム作成方法の各ステップを、コンピュータに実行させるためのプログラム。
    

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