JP3140462U - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも上下２段からなる段差照明を用い、下段側の照明具を、白色の拡散光を面発光することが可能な照明具とすることにより、目視用の画像としても適したカラー画像を撮影することができる基板検査装置を提供する。
【解決手段】本装置は、上側拡散板１１ｆを介して基板面に上方から単色光を照射するリング状の上側照明具１１、下側拡散板１２ｆを介して基板面に斜め側方から白色光を照射するリング状の下側照明具１２、および上側照明具および下側照明具の軸中心上方に設けられたカメラ１３、を具備する撮像手段１０と、上側照明具および下側照明具の点灯ならびにカメラによる撮像を制御すると共に、上側照明具および下側照明具が点灯している時に撮像手段により撮影した画像に基づいて部品の実装状態等の良否を判定する制御手段２０と、下側照明具が点灯している時にカメラにより撮影した画像を表示する表示手段３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本考案は、基板上に実装された部品の実装状態や半田付け状態などを検査するために用いられる基板検査装置に関する。

画像処理を用いた基板検査装置として、赤，緑，青の各発光色を持つリング状の照明を上下に配置し、その中心位置上部のカラーカメラで撮影した画像の形状パターン情報や配色パターン情報などを基に部品の実装状態や半田付け状態を検査する検査装置の提案がある（特許文献１参照）。
上記提案にあっては、図１１に示すように、カメラＣと、位置の異なる３色の各照明Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とにより、各照明の光量を調整した白色の発光色を照射してカラー撮影を行うが、基板ｐ上の検査対象ａに照射する照明の角度がそれぞれ異なるために、それぞれの角度に対して正反射する半田やシルク印刷部分の輝度が高くなり、撮影したカラー画像を表示装置で目視用画像として表示した場合には不自然な画像になるといった問題があった。
また、赤、緑、黄の各発光ダイオード（以下、ＬＥＤと呼ぶ）を収容したリング状の照明を上下２段に配置し、赤、緑、黄の各ＬＥＤを同時点灯することにより自然光に近い光を検査対象に照射して半田付け状態を検査する提案がある（特許文献２参照）。
しかし、この提案にあっても、検査対象に対する照射角度が上下段で異なることに加えて、３次元形状を持つ検査対象に対して赤、緑、黄の点光源の光を全周方向から照射する構造となるため多数の輝点が散在した画像となり、目視用の画像としては適さないといった問題があった。

特開平１−２８２４１０号公報 特開平４−１５１０号公報

本考案は上記の問題を解決せんとするもので、少なくとも上下２段からなる段差照明を用い、下段側の照明具を、白色の拡散光を面発光することが可能な照明具とすることにより、従来の検査用の画像としてだけではなく、目視用の画像としても適したカラー画像を撮影することができる基板検査装置を提供することを目的とする。

本考案は、以下の通りである。
１．プリント配線基板上に実装された部品の実装状態又は半田付け状態を検査する基板検査装置であって、
照射面側に取着された上側拡散板を介して基板面に上方から単色光を照射するリング状の上側照明具、該上側照明具と同軸芯であり且つ該上側照明具の周方向外側の下方に設けられ且つ照射面側に取着された下側拡散板を介して該基板面に斜め側方から白色光を照射するリング状の下側照明具、および該上側照明具および下側照明具の軸中心上方に設けられたカメラ、を具備する撮像手段と、
上記上側照明具および下側照明具の点灯ならびに上記カメラによる撮像を制御すると共に、上記上側照明具および下側照明具が点灯している時に上記撮像手段により撮影した画像に基づいて部品の実装状態等の良否を判定する制御手段と、
上記下側照明具が点灯している時に上記カメラにより撮影した画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする基板検査装置。
２．上記カメラが白黒カメラであり、
上記下側照明具が赤色、緑色および青色の各ＬＥＤを備え、
上記制御手段は、上記各ＬＥＤの点灯に同期して上記白黒カメラによる撮影を行い検査対象の良否の判定を行うと共に、上記赤色、緑色および青色の各ＬＥＤが点灯している時に上記白黒カメラにより撮影したそれぞれの画像を合成してカラー画像を生成し、該カラー画像を上記表示手段に表示する上記１．記載の基板検査装置。
３．上記カメラがカラーカメラであり、
上記下側照明具が白色ＬＥＤを備え、
上記制御手段は、上記各ＬＥＤの点灯に同期して上記カラーカメラによる撮影を行い検査対象の良否の判定を行うと共に、上記白色ＬＥＤが点灯している時に上記カラーカメラにより撮影したカラー画像を上記表示手段に表示する上記１．記載の基板検査装置。
４．上記下側拡散板は、発光面が該下側拡散板の下部の一部に設けられた傾斜面である上記１．記載の基板検査装置。
５．上記上側照明具が赤色ＬＥＤを備えている上記２．記載の基板検査装置。
６．上記上側照明具が青色ＬＥＤを備えている上記２．記載の基板検査装置。
７．上記上側照明具が緑色ＬＥＤを備えている上記２．記載の基板検査装置。
８．上記上側照明具が白色ＬＥＤを備えている上記２．記載の基板検査装置。
９．上記下側拡散板は、発光面が該下側拡散板の下部の一部に設けられた傾斜面である上記２．記載の基板検査装置。
１０．上記上側照明具が赤色ＬＥＤを備えている上記３．記載の基板検査装置。
１１．上記上側照明具が青色ＬＥＤを備えている上記３．記載の基板検査装置。
１２．上記上側照明具が緑色ＬＥＤを備えている上記３．記載の基板検査装置。
１３．上記上側照明具が白色ＬＥＤを備えている上記３．記載の基板検査装置。
１４．上記下側拡散板は、発光面が該下側拡散板の下部の一部に設けられた傾斜面である上記３．記載の基板検査装置。

本考案の基板検査装置によると、照射角度の異なる光を照射する照明により画像を撮影し、その得られた各画像は画像処理することにより良否を判定する従来の良否判定に利用できることに加え、下段の照明により撮影された画像は、同じ照射角度からの面状の白色光により基板面が一様に照射されて撮影された画像であるため、これにより、目視用画像に適した、輝度値のばらつきが小さい自然なカラー画像が得られるといった効果を有する。また、ＬＥＤの点灯に対して良否判定に用いる検査用の画像の撮影と表示手段に表示する目視用の画像の撮影とを同時に処理することで、撮影のためのタクト時間を短くすることができるといった効果を有する。
また、カメラに白黒カメラを用いると共に、下側照明具に赤色、緑色、青色の各ＬＥＤを備え、これらにより合成白色光を照射可能な照明具を用い、赤色、緑色、青色の各ＬＥＤを順次点灯して撮影した画像を合成することによりカラー画像を生成する場合は、安価な構成によって目視用のカラー画像を得ることができるといった効果を有する。また、下側照明具のＬＥＤを順次点灯して撮影した画像の一部または全部の画像を検査用と目視用の画像として利用するため、撮影に要するタクト時間を抑えることができるといった効果を有する。
さらに、下側照明具に白色光を発光するＬＥＤを備える照明具を用いる場合は、白色光に対する色バランスの調整が不要であるといった効果を有する。また、撮影にカラーカメラを用いるため、上段と下段の照明の切換えにより検査用と目視用の画像を入手することができ、撮影に要するタクト時間を大幅に抑えることができるといった効果を有する。
また、上側照明具に赤色、青色、緑色、白色の各ＬＥＤをそれぞれ単色で備える照明具を用いる場合は、それらの色と補色の関係にある色が基板面の色として用いられている場合に、撮像した画像における基板面の輝度が下がり検査対象となる部品等の抽出が容易となるといった効果を有する。
さらに、下側拡散板の発光面をその下部の一部に設けられた傾斜面とした場合は、一定方向からの斜め照射だけでなく照射角度の広い散乱光を基板面に当てることが可能となり、また、ＬＥＤを拡散板上部に配置し、検査対象方向から発光面である傾斜面を見た場合にＬＥＤが直接見えないようにしたため、発光面に輝点が生じることなく、基板面のより自然な目視用画像を得ることができるといった効果を有する。

以下、図面を参照しつつ本考案の実施の形態について説明する。
１．実施形態１
本実施形態１にかかる基板検査装置の構成について説明する。図１は、本実施形態１の基板検査装置の概略ブロック図であり、この基板検査装置は、撮像手段１０と制御手段２０と表示手段３０とを備えている。

撮像手段１０は、赤色の光を照射する上側照明具１１と、赤色と緑色と青色の光を照射する下側照明具１２と、両照明具の中心位置の上部に両照明具と一体に固定された白黒カメラ１３と、被検査基板Ｐを載置するＸ−Ｙステージ１４と、を備えており、後述する制御手段２０のＣＰＵ２５により制御される。なお、上段に赤色を用いるのは、基板面のレジストの色が緑である場合に赤に対する補色である緑の輝度が下がり検査対象となる部品等の抽出が容易となるためである。
そして、上側照明具１１には赤色のＬＥＤ１１ａと上側拡散板１１ｆが、下側照明具１２には赤色と緑色と青色のＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと下側拡散板１２ｆがそれぞれ配置されている。

なお、図２（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すように、ＬＥＤ１１ａとＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、それぞれ円周上に配置されている。ただし、ＬＥＤの個数と配列については必要とする明るさに応じて最適な個数と配列を決定すればよく、本実施形態の配列に限定されないことは勿論である。
また、上側拡散板１１ｆと下側拡散板１２ｆは乳白色の樹脂製拡散板からなり、図１に示すように、上側拡散板１１ｆは基板面に対して平行な薄板の形状、下側拡散板１２ｆは基板面に対して傾斜した面を有する形状をそれぞれなし、上方と斜め側方から均一な拡散光を基板面に照射できる構造となっている。

制御手段２０は、画像入力部２１と、カメラコントロール部２２と、Ｘ−Ｙステージコントロール部２３と、照明コントロール部２４と、ＣＰＵ２５と、メモリ２６と、入力部２７と、出力部２８とを備えている。そして、この構成において、ＣＰＵ２５は、入力部２７による制御スタートの制御指令の下でメモリ２６に記録された図示しないプログラムを実行して各部を制御し、また所定の演算処理を実行して出力部２８を介して画像合成した映像や良否判定の判定結果を表示手段３０に表示することができる。

表示手段３０は、液晶ディスプレイによって構成され、映像信号を出力するインターフェースとしての出力部２８に接続されている。なお、表示手段３０は、画像を表示する機能を備えた機器であればよく、表示素子として液晶に限定されないことは勿論である。また、説明の便宜上、表示手段を制御手段とは別体で表現したが、ノートパソコンのように制御手段と表示手段とが一体の構成を持つ装置を用いても良い。

入力部２７は、操作者によるプログラムのスタートや基準値などの各種設定入力を受付けるキーボードやマウスなどの入力機器から構成される。
メモリ２６は、データを蓄積可能な記録媒体であり、被検査基板Ｐの検査位置座標（部位）や照明と撮影の制御に関する検査用データ２６ａと、良否判定の基準値に関する判定基準データ２６ｂが記録されている。また、メモリ２６はＣＰＵ２５の処理過程で生成される各種データを記憶することが可能で、白黒カメラ１３で撮影された撮像データ２６ｃと、撮像データ２６ｃを画像合成することにより生成される合成画像データ２６ｄと、撮像画像データ２６ｃを画像処理して生成される画像処理データ２６ｅと、画像処理データ２６ｅと判定基準データ２６ｂとを比較して得られる検査対象の良否判定結果である判定結果データ２６ｆとを記憶することができる。なお、メモリ２６は、データを蓄積可能であれば、ＨＤＤやＤＶＤ−ＲＷなどリード／ライトが可能な如何様な形態の記録媒体であってもよい。

ＣＰＵ２５は、メモリ２６に蓄積された図示しない各種制御プログラムによって所定の演算が実行可能であり、被検査基板Ｐの検査を行うために、図１に示す画像処理部２５ａと画像合成部２５ｂと良否判定部２５ｃとにおける演算を実行する。
画像入力部２１とカメラコントロール部２２はそれぞれ白黒カメラ１３に接続され、ＣＰＵ２５の制御プログラムにより所定のタイミングで基板面の撮影を行うと共に撮影したデジタルフレーム画像を入力する。

Ｘ−Ｙステージコントロール部２３は図示しないステージ駆動機構を介してＸ−Ｙステージ１４に接続され、メモリ２６に記録された検査用データ２６ａに基づいて、検査位置座標までステージを駆動し検査対象を白黒カメラ１３の視野範囲に移動させる。
照明コントロール部２４は上側照明具１１および下側照明具１２の各ＬＥＤ１１ａ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃにそれぞれ接続され、メモリ２６に記録された検査用データ２６ａに基づいた撮影タイミングに応じて各ＬＥＤを順次点灯させる。
なお、上記において基板の移動をＸ−Ｙステージ１４によって実行する方法を説明したが、白黒カメラ１３および上下の各照明具１１、１２側に、Ｘ方向もしくはＹ方向またはＸ−Ｙ方向への駆動機構を設けるようにしてもよい。

次に、本実施形態１の基板検査装置の基板検査処理について、図３〜６のフローチャートに従い説明する。
図３に示すように、被検査基板ＰがＸ−Ｙステージ１４に支持され、基板検査処理の図示しない制御プログラムがスタートすると、ＣＰＵ２５はメモリ２６に記録された検査用データ２６ａを取得し、ステージの移動回数（撮影場所の数）Ｎを記憶した検査カウンタｎを１にセット（ステップＳ１００）すると共にＸ−Ｙステージコントロール部２３を介してＸ−Ｙステージ１４を駆動し最初の検査対象ａ１を白黒カメラ１３の視野範囲に配置させる（ステップＳ２００）。次に、ＬＥＤを順次点灯して基板面を撮影する撮像処理を図４に示す撮像処理フローに従い実行する（ステップＳ３００）。次いで、下段の３色の各ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの点灯により撮影し記憶した画像を合成して１枚のカラー画像を生成し表示手段３０に表示する表示処理を図５に示す表示処理フローに従って実行する（ステップＳ４００）。また、上側照明具１１の赤色ＬＥＤ１１ａと下側照明具１２の青色ＬＥＤ１２ｃの点灯により撮影した各画像を基に良否判定を行う検査処理を、図６に示す検査処理フローチャートに従って実行する（ステップＳ５００）。

次いで、検査カウンタｎが予め設定された移動回数の最大値Ｎに達しているか否かを判別し（ステップＳ６００）、最大値Ｎに達していると判別されなければ検査カウンタｎをインクリメントして（ステップＳ７００）、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。ステップＳ６００にて検査カウンタｎが最大値Ｎに達していると判別された場合にはステップＳ５００にて取得した良否判定結果を表示手段３０に出力する（ステップＳ８００）。

次に、撮像処理、表示処理、検査処理についてそれぞれ説明する。
図４に示す本実施形態１の撮像処理フローチャートは、図３における撮像処理Ｓ３００がスタートすると、ＣＰＵ２５が照明コントロール部２４とカメラコントロール部２２を介して赤色ＬＥＤ１１ａ、青色ＬＥＤ１２ｃと赤色ＬＥＤ１２ａと緑色ＬＥＤ１２ｂに点灯信号を送り基板Ｐ上を順次照明すると共に、それぞれの点灯に同期して白黒カメラ１３に撮像信号を送り撮影したそれぞれのデジタルフレーム画像を画像入力部２１を介して入力しメモリ２６に撮像データ２６ｃとして記憶する（ステップＳ３１０，Ｓ３２０，Ｓ３３０，Ｓ３４０）。そして、撮像処理が終了し、図３のステップＳ４００に移行する。

図５に示す本実施形態１の表示処理フローチャートは、図３における表示処理Ｓ４００がスタートすると、ＣＰＵ２５の画像合成部２５ｂがメモリ２６に記憶された青色と赤色と緑色の各ＬＥＤ１２ｂ、１２ａ、１２ｃの点灯による各撮像データ２６ｃを読取り（ステップＳ４１０）、各色のフレーム画像から１枚のカラーフレーム画像を合成し（ステップＳ４２０）、合成した画像を合成画像データ２６ｄとしてメモリ２６に記憶する（ステップＳ４３０）。そして、表示設定であるか非表示設定であるかを判定し（ステップＳ４４０）、表示設定の場合には合成した合成画像を出力し（ステップＳ４５０）、表示手段３０にて表示して撮像処理を終了し、図３のステップＳ５００に移行する。合成画像非表示設定の場合には、そのまま表示処理を終了し、図３のステップＳ５００に移行する。なお、合成画像の表示時間に関しては、タイマーとしての機能を備えた図示しないプログラムを起動し、新たに生成された合成画像が入力されるまで保持した画像を表示するようにすればよい。

図６に示す本実施形態１の検査処理フローチャートは、図３における検査処理Ｓ５００がスタートすると、画像処理部２５ａは、撮影場所毎に設定される検査箇所カウンタｍを１にセットし（ステップＳ５１０）、撮像データ２６ｃとしてメモリ２６に記憶されている赤色ＬＥＤ１１ａの点灯による撮影画像データと青色ＬＥＤ１２ｃ点灯による撮影画像データとをそれぞれ読取る（ステップＳ５２０）。次に、読取った各画像の検査対象部位（ウインドウ）の輝度情報を算出する画像処理を実行し、算出した画像処理結果を画像処理データ２６ｅとして取得する（ステップＳ５３０）。次いで、良否判定部２５ｃは、画像処理データ２６ｅに基づいて輝度情報の比を演算すると共に、判定基準データ２６ｂとして記録されている判定の基準となるデータを取得し、これと上記の演算結果とを比較して良否を判定する（ステップＳ５４０）。また、求めた判定結果を判定結果データ２６ｆとしてメモリ２６に記憶する（ステップＳ５５０）。最後に、検査箇所カウンタｍが移動した撮影場所毎に規定される検査箇所の数値の最大値Ｍ_ｎ（ｎは移動場所の番号）に達しているか否かを判別し（ステップＳ５６０）、最大値Ｍ_ｎに達していると判別されなければ検査箇所カウンタｍをインクリメントして（ステップＳ５７０）、ステップＳ５２０以降の処理を繰り返す。ステップＳ５６０にて検査箇所カウンタｍが最大値Ｍ_ｎに達していると判別された場合には、検査処理が終了して図３のステップＳ６００に移行する。

なお、上記の良否判定の処理について具体的に説明すると、上側照明具１１の赤色ＬＥＤ１１ａと下側照明具１２の青色ＬＥＤ１２ｃを照射して撮影する画像において、例えば、チップ部品の凹形状の半田フィレットに検査部位（ウインドウ）を設定した場合には、基板に対して傾斜部分と水平な部分とではそれぞれの照明具１１、１２から照射される照明光に対して白黒カメラ１３の受光素子が受光する輝度値が大きく異なるため、その輝度値の比を求め予め設定した判定基準データ２６ｂの基準値と比較することにより、半田形状の良否を判定することができる。この他に、予め記憶したそれぞれの撮影画像の配色や文字などのマスターパターンとのパターンマッチングによりその一致度を基に半田や部品の良否判定を行っても良い。

上記の実施形態によれば、赤色、緑色、青色の各ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを照射して撮影した画像を合成して１枚のカラー画像を生成するため、安価な構成によりカラーカメラで撮影した画像と略同一なカラー画像を撮影することができる。

上記の実施形態では、撮像処理を終了した後に検査処理を実行する方法について説明したが、検査処理の処理速度が速い場合には図４に示す赤色ＬＥＤ１１ａと青色ＬＥＤ１２ｃの点灯による撮影画像の記憶が終了する都度に検査処理を実行することで処理に掛かる時間を短縮するようにしてもよい。
また、上記の実施形態では合成したカラー画像を目視用画像として利用する方法を説明したが、この合成したカラー画像を基板上に実装された部品のズレ判定や正誤判定等に用いる検査用画像として利用してもよい。

２．実施形態２
次に、本実施形態２にかかる基板検査装置の構成について説明する。本実施形態２の基板検査装置は、上記実施形態１と同様に、図３に示すように、撮像手段１０と制御手段２０と表示手段３０とを備えている。ただし、上記実施形態１の撮像手段１０は、白黒カメラ１３と、下側照明具１２の光源として赤色、緑色、青色の各ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃとを備えているが、本実施形態２では、それらの代わりにカラーカメラ１３’と、下側照明具１２’の光源として白色ＬＥＤ１２ｄとを備えている。白色ＬＥＤ１２ｄは、図７に示すように、円周上に１列に配置されている。ただし、ＬＥＤの個数と配列については必要とする明るさに応じて最適な個数と配列を決定すればよく、本実施形態の配列に限定されないことは勿論である。その他の構成は上記実施形態１と同様であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態２の基板検査装置の基板検査処理について、図３および図８〜１０のフローチャートに従い説明する。
はじめに、図３に示すように、被検査基板ＰがＸ−Ｙステージ１４に支持され基板検査処理の図示しない制御プログラムがスタートすると、ＣＰＵ２５はメモリ２６に記録された検査用データ２６ａを取得し、ステージの移動回数（＝撮影場所の数）Ｎを記憶した検査カウンタｎを１にセット（ステップＳ１００）すると共にＸ−Ｙステージコントロール部２３を介してＸ−Ｙステージ１４を駆動し最初の検査対象ａ１をカラーカメラ１３’の視野範囲に配置させる（ステップＳ２００）。次に、各ＬＥＤ１１ａ、１２ｄを順次点灯して基板面を撮影する撮像処理を図８に示す撮像処理フローチャートに従い実行する（ステップＳ３００）。次いで、下側照明具１２’の白色ＬＥＤ１２ｄの点灯により撮影し記憶した画像を表示手段３０に表示する表示処理を図９に示す表示処理フローチャートに従って実行する（ステップＳ４００）。また、上側照明具１１および下側照明具１２’の２色のＬＥＤ点灯により撮影した画像を基に良否判定を行う検査処理を、図６に示す検査処理フローチャートに従って実行する（ステップＳ５００）。

次いで、検査カウンタｎが予め設定された移動回数の最大値Ｎに達しているか否かを判別し（ステップＳ６００）、最大値Ｎに達していると判別されなければ検査カウンタｎをインクリメントして（ステップＳ７００）、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。ステップＳ６００にて検査カウンタｎが最大値Ｎに達していると判別された場合にはステップＳ５００にて取得した良否判定結果を表示手段３０に出力する（ステップＳ８００）。

次に、撮像処理、表示処理および検査処理についてそれぞれ説明する。
図８に示す本実施形態２の撮像処理フローチャートは、図３における撮像処理Ｓ３００がスタートすると、ＣＰＵ２５が照明コントロール部２４とカメラコントロール部２２を介して上側照明具１１の赤色ＬＥＤ１１ａと、下側照明具１２’の白色ＬＥＤ１２ｄに点灯信号を送り基板Ｐ上を順次照明すると共に、それぞれの点灯に同期してカラーカメラ１３’に撮像信号を送り撮影したそれぞれのデジタルフレーム画像を画像入力部２１を介して入力しメモリ２６に撮像データ２６ｃとして記憶する（ステップＳ６１０、Ｓ６２０）。そして、撮像処理が終了し、図３のステップＳ４００に移行する。

図９に示す本実施形態２の表示処理フローチャートは、図３における表示処理Ｓ４００がスタートすると、表示設定か非表示設定であるかを判定し（ステップＳ７１０）、画像表示設定の場合にはＣＰＵ２５がメモリ２６に記憶された白色ＬＥＤ１２ｄの点灯による撮像データ２６ｃを読取り（ステップＳ７２０）、それを出力し（ステップＳ７３０）、表示手段３０にて表示して撮像処理を終了し、図３のステップＳ５００に移行する。画像非表示設定の場合には、そのまま表示処理を終了し、図３のステップＳ５００に移行する。なお、画像の表示時間に関しては、上記実施形態１と同様に、タイマーとしての機能を備えた図示しないプログラムを起動し、新たに撮像された画像が入力するまで保持した画像を表示するようにすればよい。

最後に、図１０に示す本実施形態２の検査処理フローチャートは、図３における検査処理Ｓ５００がスタートすると、画像処理部２５ａは、撮影場所毎に設定される検査箇所カウンタｍを１にセットし（ステップＳ８１０）、撮像データ２６ｃとしてメモリ２６に記憶されている上側照明具１１の赤色ＬＥＤ１１ａの点灯による撮影画像データと下側照明具１２’の白色ＬＥＤ１２ｄの点灯による撮影画像データとをそれぞれ読取る（ステップＳ８２０）。次に、読取った各画像の検査対象部位（ウインドウ）の輝度情報を算出する画像処理を実行し、算出した画像処理結果を画像処理データ２６ｅとして取得する（ステップＳ８３０）。次いで、良否判定部２５ｃは、画像処理データ２６ｅに基づいて輝度情報の比を演算すると共に、判定基準データ２６ｂとして記録されている判定の基準となるデータを取得し、これと上記の演算結果とを比較して良否を判定する（ステップＳ８４０）。また、求めた判定結果を判定結果データ２６ｆとしてメモリ２６に記憶する（ステップＳ８５０）。最後に、検査箇所カウンタｍが移動した撮影場所毎に規定される検査箇所の数値の最大値Ｍ_ｎ（ｎは移動場所の番号）に達しているか否かを判別し（ステップＳ８６０）、最大値Ｍ_ｎに達していると判別されなければ検査箇所カウンタｍをインクリメントして（ステップＳ８７０）、ステップＳ８２０以降の処理を繰り返す。ステップＳ８６０にて検査箇所カウンタｍが最大値Ｍ_ｎに達していると判別された場合には、検査処理が終了して図３のステップＳ６００に移行する。

上記の実施形態によれば、下側照明具１２’に白色ＬＥＤ１２ｄを用いると共にカラーカメラ１３’を用いることにより、実施形態１において行っている、目視用画像を取得するための、下側照明具１２の３色の各ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを用いた３枚の画像を撮像する処理およびそれらの各画像を合成する処理が不要となり、白色ＬＥＤ１２ｄを用いた１枚の画像を撮像する処理のみで、それがそのまま目視用画像として利用できるので、基板検査処理にかかるタクト時間を大幅に短縮することができる。
また、上記の実施形態では白色ＬＥＤ１２ｄの照射により撮影したカラー画像を目視用画像として利用する方法を説明したが、前記した実施形態１の場合と同様に、このカラー画像を、基板上に実装された部品のズレ判定や正誤判定等に用いる検査用画像として利用してもよい。

なお、本考案においては、上記各実施形態に限られず、目的、用途に応じて本考案の範囲内で種々変更した実施形態とすることができる。すなわち、上記各実施形態では、上側および下側の２段の各照明具１１、１２を用いて撮像するようにしたが、これに限定されず、下側照明具１２のさらに下に、単色（白色、青色あるいは赤色）のＬＥＤを用いた照明具を１つ、または１つ以上さらに配置して、急な傾斜面の半田に対する検査性能を向上させるようにしてもよい。
また、上記各実施形態では、上側照明具１１に赤色ＬＥＤ１１ａを備えるようにしたが、これに限定されず、検査対象基板のレジスト色が緑以外の色である場合のその補色となる色のＬＥＤを用いる等、検査条件に応じて青色、緑色、白色、橙色、紫色等の種々の色のＬＥＤを採用してもよい。
また、上記各実施形態は、下側照明具１２、１２’の下側拡散板１２ｆとして、下部の一部に傾斜面を有する一体となった拡散板を提案したが、傾斜面のみからなる拡散板を配置してＬＥＤを一定距離離すことにより均一な面発光が得られるようにしてもよい。

本実施形態１にかかる基板検査装置の概略ブロック図である。 本実施形態１にかかる照明具のＬＥＤ配置を示す説明図で、（Ａ）は上側照明具、（Ｂ）は下側照明具をそれぞれ示す。 本実施形態１にかかる基板検査処理のフローチャートである。 本実施形態１にかかる撮像処理のフローチャートである。 本実施形態１にかかる表示処理のフローチャートである。 本実施形態１にかかる検査処理のフローチャートである。 本実施形態２にかかる下側照明具のＬＥＤ配置を示す説明図である。 本実施形態２にかかる撮像処理のフローチャートである。 本実施形態２にかかる表示処理のフローチャートである。 本実施形態２にかかる検査処理のフローチャートである。 従来の基板検査装置の概略説明図である。

符号の説明

１０；撮像手段、１１；上側照明具、１１ａ；赤色ＬＥＤ、１１ｆ；上側拡散板、１２、１２’；下側照明具、１２ａ；赤色ＬＥＤ、１２ｂ；緑色ＬＥＤ、１２ｃ；青色ＬＥＤ、１２ｄ；白色ＬＥＤ、１２ｆ；下側拡散板、１３；白黒カメラ、１３’；カラーカメラ、１４；Ｘ−Ｙステージ、２０；制御手段、２１；画像入力部、２２；カメラコントロール部、２３；Ｘ−Ｙステージコントロール部、２４；照明コントロール部、２５；ＣＰＵ、２５ａ；画像処理部、２５ｂ；画像合成部、２５ｃ；良否判定部、２６；メモリ、２６ａ；検査用データ、２６ｂ；判定基準データ、２６ｃ；撮像データ、２６ｄ；合成画像データ、２６ｅ；画像処理データ、２６ｆ；判定結果データ、２７；入力部、２８；出力部、３０；表示手段、ａ、ａ１；検査対象、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３；照明、ｐ、Ｐ；被検査基板。

Claims (14)

1. プリント配線基板上に実装された部品の実装状態または半田付け状態を検査する基板検査装置であって、
   照射面側に取着された上側拡散板を介して基板面に上方から単色光を照射するリング状の上側照明具、該上側照明具と同軸芯であり且つ該上側照明具の周方向外側の下方に設けられ且つ照射面側に取着された下側拡散板を介して該基板面に斜め側方から白色光を照射するリング状の下側照明具、および該上側照明具および下側照明具の軸中心上方に設けられたカメラ、を具備する撮像手段と、
   上記上側照明具および下側照明具の点灯ならびに上記カメラによる撮像を制御すると共に、上記上側照明具および下側照明具が点灯している時に上記撮像手段により撮影した画像に基づいて部品の実装状態等の良否を判定する制御手段と、
   上記下側照明具が点灯している時に上記カメラにより撮影した画像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする基板検査装置。
2. 上記カメラが白黒カメラであり、
   上記下側照明具が赤色、緑色および青色の各ＬＥＤを備え、
   上記制御手段は、上記各ＬＥＤの点灯に同期して上記白黒カメラによる撮影を行い検査対象の良否の判定を行うと共に、上記赤色、緑色および青色の各ＬＥＤが点灯している時に上記白黒カメラにより撮影したそれぞれの画像を合成してカラー画像を生成し、該カラー画像を上記表示手段に表示する請求項１記載の基板検査装置。
3. 上記カメラがカラーカメラであり、
   上記下側照明具が白色ＬＥＤを備え、
   上記制御手段は、上記各ＬＥＤの点灯に同期して上記カラーカメラによる撮影を行い検査対象の良否の判定を行うと共に、上記白色ＬＥＤが点灯している時に上記カラーカメラにより撮影したカラー画像を上記表示手段に表示する請求項１記載の基板検査装置。
4. 上記下側拡散板は、発光面が該下側拡散板の下部の一部に設けられた傾斜面である請求項１記載の基板検査装置。
5. 上記上側照明具が赤色ＬＥＤを備えている請求項２記載の基板検査装置。
6. 上記上側照明具が青色ＬＥＤを備えている請求項２記載の基板検査装置。
7. 上記上側照明具が緑色ＬＥＤを備えている請求項２記載の基板検査装置。
8. 上記上側照明具が白色ＬＥＤを備えている請求項２記載の基板検査装置。
9. 上記下側拡散板は、発光面が該下側拡散板の下部の一部に設けられた傾斜面である請求項２記載の基板検査装置。
10. 上記上側照明具が赤色ＬＥＤを備えている請求項３記載の基板検査装置。
11. 上記上側照明具が青色ＬＥＤを備えている請求項３記載の基板検査装置。
12. 上記上側照明具が緑色ＬＥＤを備えている請求項３記載の基板検査装置。
13. 上記上側照明具が白色ＬＥＤを備えている請求項３記載の基板検査装置。
14. 上記下側拡散板は、発光面が該下側拡散板の下部の一部に設けられた傾斜面である請求項３記載の基板検査装置。

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