JP4641889B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents

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Description

本発明は、検査対象面に設定される検査視野の単位で検査対象物を検査する検査装置及び方法に係り、例えば検査対象物をプリント基板に具現化した基板の検査装置及び検査方法に関する。
一般に、プリント基板上に電子部品を実装する場合、まずプリント基板上に配設された所定の電極パターン上にクリームハンダが印刷される。次に、該クリームハンダの粘性に基づいてプリント基板上に電子部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることでハンダ付けが行われる。
このような工程の途中にはハンダ検査装置が組み込まれ、電子部品の仮止めに先立ち、印刷ずれ、印刷にじみ、印刷かすれ等、クリームハンダの印刷状態が検査されている。かかる検査では、画像処理技術が用いられ、電極パターン上のクリームハンダの体積値、面積値、高さなどの情報が取得される。
そして、このような印刷状態の検査は、プリント基板上に予め定められる検査対象部分(検査パッド)について行われる。そのため、このような検査対象部分(検査パッド)を網羅する複数の検査視野が設定され、この検査視野毎に撮像及び計測がなされて検査が実行される。実際には、固定カメラで検査視野毎の撮像を行うため、所定面積の検査視野が設定され、プリント基板をX軸方向及びY軸方向へ移動させることによって検査視野が切り換えられる。
ところで、プリント基板上には膨大な数の検査視野が設定され、当該検査視野を切り換えながら、各検査視野において撮像及び検査が行われる。そのため、検査視野の切り換え時間、撮像後の画像転送時間、画像データに基づく画像処理時間などが発生し、検査に要する時間が長くなってしまう。そこで従来、検査時間の短縮を目的とする検査装置が考案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる技術は、ラインセンサにて読み込んだ画像データから上記検査視野に対応する部分を切り出すことによって、検査視野の切り換え時間を短縮しようとするものである。
特開平5−6422号公報
しかしながら、上記技術では、上記各検査視野を順次処理する構成となっている。つまり、画像処理の対象となるのは、あくまで1つの検査視野となっているのである。そのため、検査対象となっている検査視野の検査が終了するまで、次の検査視野の検査を待たなければならない。結果として、画像処理に時間がかかってしまい、全体として検査に要する時間が長くなってしまうおそれがある。
なお、上記課題は、クリームハンダの印刷状態の検査に限られず、検査対象物を複数の検査視野にて検査する場合に内包されるものである。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、検査対象物を複数の検査視野にて検査する検査装置及び検査方法において、主として、検査に要する時間の短縮を図ることを目的とする。
以下、上記目的等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。
手段1.検査対象物を、検査対象面に設定される検査視野の単位で検査する検査装置であって、
前記検査視野の単位で、前記検査対象面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段にて繰り返される前記検査対象面の撮像により、前記検査視野の単位で取得される複数の画像データを記憶するための画像メモリと、
前記画像メモリに記憶される前記画像データに基づき、前記検査視野の単位での画像処理を並行して行うことにより、前記検査視野単位の検査を並行して行う画像処理手段とを備えていることを特徴とする検査装置。
手段1に記載の検査装置は、検査対象物を、検査対象面に設定される検査視野の単位で検査する。上述したように、例えば検査対象物としてのプリント基板の検査対象面には、例えばクリームハンダが印刷形成される電極に対応させて、検査対象部分(検査パッド)が設定される。そのため、このような検査対象部分(検査パッド)を網羅する複数の検査視野が設定され、この検査視野毎に撮像及び計測がなされて検査が実行される。
ここで特に手段1では、撮像手段が、検査視野の単位で、検査対象面を撮像する。この撮像により、検査視野の単位で画像データが取得される。画像メモリには、繰り返される撮像によって取得される複数の画像データが記憶される。そして、画像処理手段により、画像メモリに記憶される画像データに基づき、検査視野の単位での画像処理が並行して行われ、検査視野単位の検査が並行して行われる。
従来、検査視野を単位として画像処理がなされてきたが、この検査視野単位の画像処理を並行して行うというのが、手段1の技術思想である。そして、これを実現するために、検査視野単位で撮像される複数の画像データを記憶するための画像メモリを備えるようにした。
手段1によれば、検査視野単位の画像処理が並行してなされるため、ある検査視野に例えば膨大な数の検査対象部分が含まれており、当該検査視野の画像処理に多くの時間が必要になった場合であっても、当該検査視野の画像処理の終了を待たずに、別の検査視野の画像処理が行われる。その結果、画像処理に要する時間を短縮することができ、検査に要する時間の大幅な短縮を図ることができる。
なお、ここでいう画像処理手段は、例えばコンピュータシステムとして構成することが考えられ、実行される画像処理は、コンピュータシステムにて実行されるプログラムの機能として実現されることが考えられる。また、画像処理手段を、例えば所定数の画像処理を並列に実行可能なハードウェア回路として構成してもよい。以下の手段でも、同様である。
ところで、検査対象物の検査対象面に設定される検査視野に対応する十分な画像メモリがあればよいが、通常は、有限の画像メモリを活用することになる。また、画像処理手段による画像処理にも、並行して実行可能な上限が存在する。そこで、以下の構成を採用することが考えられる。
手段2.検査対象物を、検査対象面に設定される検査視野の単位で検査する検査装置であって、
前記検査視野の単位で、前記検査対象面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段にて繰り返される前記検査対象面の撮像により、前記検査視野の単位で取得される複数の画像データを記憶するための画像メモリと、
前記画像メモリに記憶される前記画像データに基づき、前記検査視野の単位での画像処理を並行して行うことにより、前記検査視野単位の検査を並行して行う画像処理手段と、
前記画像メモリに前記検査視野に対応する画像データを記憶可能な空き領域があるか否かを判断し、当該判断に基づき前記撮像手段を介した撮像制御を実行すると共に、前記画像メモリへの前記画像データの転送が終了すると、前記画像処理手段に前記画像処理の実行要求を送出する制御手段とを備え、
前記画像処理手段は、前記制御手段からの実行要求に基づき、前記画像処理が実行可能か否かを判断し、実行可能である場合、前記画像処理を実行することを特徴とする検査装置。
手段2においても、上記構成と同様、撮像手段が、検査視野の単位で、検査対象面を撮像する。この撮像により、検査視野の単位で画像データが取得される。画像メモリには、繰り返される撮像によって取得される複数の画像データが記憶される。そして、画像処理手段により、画像メモリに記憶される画像データに基づき、検査視野の単位での画像処理が並行して行われ、検査視野単位の検査が並行して行われる。
そして特に、制御手段が、画像メモリに検査視野に対応する画像データを記憶可能な空き領域があるか否かを判断し、当該判断に基づき撮像手段を介した撮像制御を実行する。
また、制御手段は、撮像手段から画像メモリへの画像データの転送が終了すると、画像処理手段に画像処理の実行要求を送出する。この制御手段からの実行要求に基づき、画像処理手段により、画像処理が実行可能か否かが判断され、実行可能である場合、画像処理が実行される。
手段2によれば、検査視野に対応する画像データを記憶可能な空き領域が画像メモリにあるか否かが判断されて、当該判断に基づき撮像制御が実行されるため、有限の画像メモリを有効に利用することができる。また、画像データの転送が終了すると画像処理の実行要求が送出され、画像処理が実行可能であるか否かの判断に基づき画像処理が実行されるため、例えばソフトウェアにて画像処理を実現する場合にCPU負荷を考慮した制御ができ、安定した画像処理が実現される。
そして、上記同様、検査視野単位の画像処理が並行してなされるため、ある検査視野の画像処理の終了を待たずに、別の検査視野の画像処理が行われる。その結果、画像処理に要する時間を大幅に短縮することができ、検査に要する時間の短縮を図ることができる。
手段3.手段1又は2に記載の検査装置において、
前記画像処理手段は、前記画像処理を終了すると、当該画像処理に用いた画像データの記憶されている前記画像メモリの該当領域の使用を許容することを特徴とする検査装置。
手段3によれば、画像処理手段により、画像処理の終了時に、当該画像処理に用いた画像データの記憶されている画像メモリの該当領域の使用が許容される。このように画像処理の終了時に画像メモリの使用を許容すれば、即座に次の撮像制御を実行可能となり、有限の画像メモリを有効に利用することができる。結果として、検査に要する時間の短縮に寄与する。
手段4.手段1乃至3のいずれかに記載の検査装置において、
前記画像メモリは、前記検査視野に対応する画像データを記憶するためのM(Mは2以上の自然数)のメモリ領域が設定されてなることを特徴とする検査装置。
手段4によれば、画像メモリ上に検査視野に対応する画像データを記憶するためのM(Mは2以上の自然数)のメモリ領域が設定されている。このように予めメモリ領域を設定しておくことにより、つまり、画像メモリ上にメモリ領域を確保しておくことにより、例えばテーブルなどを用いて当該メモリ領域の中の空き領域を判断しやすくなる。また、一定数(ここではM)のメモリ領域が設定されることにより、他の処理などによってメモリ領域が意図せず使用されることがなく、常に一定数の画像データを記憶可能となるため、結果として、検査に要する時間の短縮に寄与する。
手段5.手段4に記載の検査装置において、
前記画像処理手段は、前記検査視野単位のN(Nは2以上、かつ、M以下の自然数)の画像処理を並行して実行可能であることを特徴とする検査装置。
手段5によれば、検査視野単位のNの画像処理が並行して実行されるため、すなわちNの検査視野を並行して検査できるため、検査に要する時間の短縮を図ることができる。
なお、この場合、N≦M(メモリ領域の数)とすれば十分といえる。検査視野単位の画像処理を、検査視野に対応する1枚の画像に基づいて行う場合、メモリ領域Mと同数N(=M)の画像処理が並行して実行可能であればよいためである。仮に、検査視野単位の画像処理を、検査視野に対応する二次元用画像及び三次元用画像の2枚の画像に基づいて行う場合、メモリ領域の数Mの半分であるN(=M/2)の画像処理が並行して実行可能であればよい。
ところで、このように2以上の画像に基づいて検査視野単位の画像処理を行う場合、次のような構成を採用することが望ましい。
手段6.手段1乃至5のいずれかに記載の検査装置において、
前記撮像手段は、同一検査視野を異なる照明条件にて撮像可能となっており、
前記画像処理手段は、前記同一検査視野に対応する2以上の画像データに基づき、当該検査視野の単位で前記画像処理を実行可能であることを前提として、
前記制御手段は、前記画像データの転送によって前記画像処理のうちの少なくとも一部の処理が実行可能になると、全ての画像データの転送を待たずに前記実行要求を送出することを特徴とする検査装置。
手段6によれば、撮像手段により、同一検査視野が異なる照明条件にて撮像される。また、画像処理手段により、同一検査視野に対応する2以上の画像データに基づき、当該検査視野の単位で画像処理が実行される。例えば、検査対象物がプリント基板であり、クリームハンダの形成される検査対象部分を検査する場合、クリームハンダの領域抽出用の照明条件と、クリームハンダの三次元計測用の照明条件とで、同一検査視野が撮像される。そして、この場合、同一検査視野に対応する2つの画像データに基づき、検査視野単位の画像処理が実行される。
ここで特に、手段6によれば、画像データの転送によって画像処理のうちの少なくとも一部の処理が実行可能になると、制御手段によって、全ての画像データの転送を待たずに、画像処理の実行要求が送出される。上述したプリント基板の例で言えば、領域抽出用の照明条件で取得される画像データが転送されると、画像処理のうちの領域抽出処理等が実行可能になり、そして、三次元計測用の照明条件で取得される画像データの転送を待たずに、画像処理の実行要求が送出される。このため、三次元計測用の照明条件で取得される画像データの転送が行われているときに、領域抽出処理等が画像処理手段にて実行されうることになる。その結果、検査に要する時間のより一層の短縮を図ることができる。
手段7.手段1乃至6のいずれかに記載の検査装置において、
前記検査対象物と前記撮像手段とを相対移動させるための移動手段と、
前記移動手段にて前記検査対象物と前記撮像手段との相対位置関係を変更し、前記検査視野を切り換える移動制御手段とを備え、
前記移動制御手段は、前記撮像手段にて一つの検査視野の撮像が終了すると、前記撮像手段から出力される前記画像データの前記画像メモリへの転送と並行して、別の検査視野への切り換えを行うことを特徴とする検査装置。
手段7によれば、移動制御手段により、移動手段を介して検査対象物と撮像手段との相対位置関係が変更され、検査視野が切り換えられる。そして特に、撮像手段にて一つの検査視野の撮像が終了すると、移動制御手段によって、撮像手段から出力される画像データの画像メモリへの転送と並行して、別の検査視野への切り換えが行われる。言い換えれば、撮像後の画像データの転送処理を待たずに、次の検査視野への移動制御が実行される。このようにすれば、画像データの転送処理が終了してから検査視野を切り換える構成と比べ、検査視野の切り換えが短時間のうちに可能となる。その結果、検査に要する時間のより一層の短縮を図ることができる。
手段8.手段1乃至7のいずれかに記載の検査装置において、
前記検査対象物は、プリント基板であり、
前記画像処理手段は、前記検査視野単位の検査として、当該検査視野内のクリームハンダの印刷状態、バンプの状態、銀ペーストの状態、又は、導電性接着剤の状態のいずれかの検査を行うことを特徴する検査装置。
手段8に示すように、検査対象物は、プリント基板であることが考えられる。この場合、上述したように検査視野毎にクリームハンダの印刷状態を検査する装置として実現することが考えられる。また、クリームハンダに限られず、バンプの状態、銀ペーストの状態、又は、導電性接着剤の状態を検査する装置として実現してもよい。
なお、以上は検査装置の発明として説明してきたが、以下に示すような検査方法の発明として実現することもできる。
手段9.検査対象物を、検査対象面に設定される検査視野の単位で検査する検査方法であって、
前記検査視野の単位で前記検査対象面を撮像し、繰り返される撮像で取得される複数の画像データを記憶しておき、当該画像データに基づいて前記検査視野の単位での画像処理を並行して行うことにより、前記検査視野単位の検査を並行して行うことを特徴とする検査方法。
手段9によれば、検査視野単位の画像処理が並行してなされるため、ある検査視野の画像処理の終了を待たずに、別の検査視野の画像処理が行われる。その結果、全体としてみれば、画像処理に要する時間を短縮することができ、検査に要する時間の短縮を図ることができる。
手段10.検査対象物を、検査対象面に設定される検査視野の単位で検査する検査方法であって、
前記検査視野に対応する画像データを記憶可能な空き領域があるか否かを判断し、
前記空き領域がある場合には、前記検査対象面を撮像し、
前記撮像で得られる画像データの転送が完了すると、当該画像データに基づく新たな画像処理が実行可能か否かを判断し、
前記新たな画像処理が実行可能である場合、前記画像データに基づいて前記検査視野の単位での新たな画像処理を行うことにより、前記検査視野単位の検査を並行して行うことを特徴とする検査方法。
手段10によれば、上記同様、検査視野単位の画像処理が並行してなされるため、画像処理に要する時間を短縮することができ、検査に要する時間の短縮を図ることができる。また、手段10によれば、検査視野に対応する画像データを記憶可能な空き領域があるか否かが判断されて、当該判断に基づき検査対象面が撮像されるため、有限の記憶領域を有効に利用することができる。また、画像データの転送が完了すると、新たな画像処理が実行可能か否かが判断され、実行可能である場合に新たな画像処理が実行されるため、例えばソフトウェアにて画像処理を実現する場合にCPU負荷を考慮した制御ができ、安定した画像処理が実現される。
以下、一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態における「検査装置」としての基板検査装置1を模式的に示す概略構成図である。この基板検査装置1は、「検査対象物」としてのプリント基板Kにおけるハンダの印刷状態を検査するためのものである。そこでまず、プリント基板Kについて説明しておく。
図2は、プリント基板Kの検査対象面を説明するためのものである。
プリント基板Kの検査対象面には、図2(a)に示すように、所定面積を有する複数の検査視野31が設定される。これら検査視野31は、プリント基板Kの検査を行うにあたり、撮像単位となる領域である。また、この検査視野31の単位で、画像処理が行われる。図2(b)は、1つの検査視野31(記号aで示したもの)を拡大して示す説明図である。ここに示されるように、検査視野31内には、検査対象部分である検査パッド32が設定されている。
プリント基板Kの検査対象面には、図示しない電極パターンが形成されており、当該電極パターンの所定の領域に、図示しないクリームハンダが印刷形成されている。そして、このクリームハンダの印刷状態を検査するために、上記電極パターンに対応させて、上記検査パッド32が設定される(図2(b)参照)。したがって、検査パッド32内に、クリームハンダが印刷形成されている。そして、このような検査パッド32を網羅するようにして、検査視野31が設定される(図2(a)参照)。
本実施形態の基板検査装置1は、このようなプリント基板Kを、検査対象面に設定される上記検査視野31の単位で検査する。具体的には、検査視野31毎に、当該検査視野31に内包される検査パッド32内のクリームハンダの印刷状態を検査する。そこで、図2(a)に示した検査視野31の単位で検査対象面を撮像し、当該撮像で得られる画像データに基づき、検査視野31の単位で画像処理を行う。
次に、基板検査装置1の構成を説明する。
図1に示すように、基板検査装置1は、基台2を備えているとともに、基台2上には、「移動手段」としてのX軸移動機構3及びY軸移動機構4が設けられている。Y軸移動機構4上には、レール10が配設されており、該レール10上のXYテーブル(不図示)に上記プリント基板Kが載置されるようになっている。そして、X軸移動機構3及びY軸移動機構4が作動することで、プリント基板Kの載置されたXYテーブルがX軸方向及びY軸方向に移動するようになっている。これによって、プリント基板KがX軸方向及びY軸方向に移動することになる。
基板検査装置1はまた、三次元計測用照射手段5と、二次元撮像用照射手段11と、「撮像手段」としてのCCDカメラ6と、CCDカメラ6に対し電気的に接続された制御手段7とを備えている。
三次元計測用照射手段5は、クリームハンダの三次元計測に際し、プリント基板Kの表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射するように構成されている。この光パターンをCCDカメラ6にて撮像することにより得られる画像データに基づき、クリームハンダの三次元計測(主として高さ計測及び体積計測)が可能となる。
二次元撮像用照射手段11は、プリント基板Kに対し、所定の光を照射するものである。例えば、二次元撮像用照射手段11は、複数のリングライトから構成されており、これら各リングライトから異なる範囲にピーク波長をもつ光を照射する。この光の反射光に基づく撮像をCCDカメラ6にて行うことにより得られる画像データに基づき、クリームハンダの領域抽出及び二次元計測(主として面積値計測)が可能となる。
CCDカメラ6は、プリント基板Kの真上に配置される例えばカラーカメラであり、プリント基板Kの検査対象面を撮像可能となっている。このCCDカメラ6にて上記検査視野31の領域が撮像される。
制御手段7は、CPU、ROM、RAM、I/O、フリーランカウンタ等を備えたいわゆるコンピュータシステムとして構成されている。この制御手段7によって、基板検査装置1が制御される。具体的には、後述するCCDカメラ6を介した撮像、CCDカメラ6から出力される画像データの転送、画像処理の要求などが、制御手段7によりなされる。
次に、制御手段7を中心とする基板検査装置1の電気的構成について説明する。
図3に示すように、制御手段7には、上記CCDカメラ6が電気的に接続されている。これにより、制御手段7は、CCDカメラ6による撮像タイミングを制御可能となっている。また、制御手段7は、CCDカメラ6から出力される画像データを後述する画像メモリ8へ転送する。
制御手段7にはまた、照射制御手段21が電気的に接続されている。照射制御手段21は、上記三次元計測用照射手段5、及び、上記二次元撮像用照射手段11に接続されており、制御手段7からの制御信号に基づき、各照射手段5,11による照射の実行制御を行う。
制御手段7にはさらに、移動制御手段22が電気的に接続されている。移動制御手段22は、制御手段7からの制御信号に基づき、前記X軸移動機構3及びY軸移動機構4を適宜駆動制御する。これにより、上記XYテーブルが移動させられることで、プリント基板KがX軸方向、Y軸方向へと適宜移動させられる。また詳しくは後述するが、移動制御手段22は、制御手段7からの制御信号に基づき、制御手段7による処理と並行して、プリント基板Kの移動制御(移動処理)が可能となっている。
制御手段7にはまた、画像メモリ8が電気的に接続されている。画像メモリ8には、「1」〜「M」の計Mのメモリ領域が設定されている。1つのメモリ領域は、上記CCDカメラ6から転送される検査視野31に対応する画像データを格納可能な大きさとなっている。したがって、本実施形態では、検査視野31に対応するMの画像データが、同時に格納可能となっている。
制御手段7にはさらに、画像処理手段9が電気的に接続されている。画像処理手段9は、「1」〜「N」の計Nの画像処理を並行して実行可能となっている。したがって、本実施形態では、N個の検査視野31に対応する画像処理を並行して実行可能となっている。なお、本実施形態では、画像処理手段9は、Nの画像処理プログラムを並行して実行可能なコンピュータシステムとして構成されている。そのため、物理的には画像処理手段9は上記制御手段7と一体となっており、実行されるプログラムの機能として制御手段7と区別される。もちろん、画像処理手段9を、画像処理のためのN個の回路を備えたハードウェアとして構成してもよい。
なお、本実施形態では、上述したように、二次元撮像用照射手段11及び三次元計測用照射手段5を備えている。そして、二次元撮像用照射手段11は、クリームハンダの領域抽出及び二次元計測(主として面積計測)に用いられる。一方、三次元計測用照射手段5は、クリームハンダの三次元計測(主として高さ計測及び体積計測)に用いられる。
本実施形態における検査視野31の検査には、二次元撮像用照射手段11による照明に対応して得られる画像データ(以下「2D用画像データ」という)に基づきクリームハンダの領域抽出及び二次元計測(主として面積計測)のみを行って良/不良を検査する「2D検査」と、当該2D検査を行うと共に当該2D検査にて良品判定されたものについて、三次元計測用照射手段5による照明に対応して得られる画像データ(以下「3D用画像データ」という)に基づきクリームハンダの三次元計測(主として高さ計測及び体積計測)を行って良/不良を検査する「2D・3D検査」とがある。これら2D検査及び2D・3D検査のうちいずれを行うかは、上記検査視野31毎に予め設定されている。
2D検査の場合は、二次元撮像用照射手段11による照明がなされてCCDカメラ6による撮像が行われ、CCDカメラ6からの2D用画像データが、画像メモリ8の1つのメモリ領域に格納される。そして、画像処理手段9による検査視野31単位の画像処理は、この1つのメモリ領域に格納された2D用画像データに基づいて行われる。
2D・3D検査の場合は、二次元撮像用照射手段11による照明がなされてCCDカメラ6による撮像が行われ、CCDカメラ6からの画像データが、1つのメモリ領域に格納される。また、三次元計測用照射手段5による照明がなされてCCDカメラ6による撮像が行われ、CCDカメラ6からの画像データが、別のメモリ領域に格納される。すなわち、この場合は、画像メモリ8の中の2つのメモリ領域が使用されることになる。そして、画像処理手段9による検査視野31単位の画像処理は、これら2つのメモリ領域に格納された2D用及び3D用画像データに基づいて行われる。
次に、上記のように構成されてなる基板検査装置1の動作を、制御手段7によって行われる制御内容を中心として説明する。
制御手段7は、まず、最初の検査視野31を撮像すべく、移動制御手段22に対し、移動処理指示を送出すると共に、撮像処理を開始する。ここで撮像処理について、図4のフローチャートに基づき説明する。
最初のステップ(以下、ステップを記号Sで示す)100において、移動完了か否かを判断する。移動制御手段22に対して送出した移動処理指示に基づき、移動制御手段22によるX軸移動機構3及びY軸移動機構4を介したXYテーブルの移動により、プリント基板KがCCDカメラ6に対して相対移動させられる。このS100の処理は、撮像対象となる次の検査視野31への切り換えが完了したか否かを判断するものである。移動制御手段22による移動処理については後述するが、この移動処理において、移動完了通知が送出される(図5中のS210)。したがって、ここでは、この移動完了通知に基づく判断を行う。ここで移動完了と判断された場合(S100:YES)、S110へ移行する。一方、移動が完了していないうちは(S100:NO)、この判断処理(S100)を繰り返す。
S110では、撮像に必要な画像メモリ8の空きがあるか否かを判断する。この処理は、図3に示した画像メモリ8のM個のメモリ領域「1」〜「M」の中に、未使用のメモリ領域があるか否かを判断するものである。上記2D検査の場合、画像メモリ8に未使用のメモリ領域が1つあるか否かを判断する。また、上記2D・3D検査の場合、画像メモリ8に未使用のメモリ領域が2つあるか否かを判断する。ここで、画像メモリ8に必要な数の未使用のメモリ領域があると判断された場合(S110:YES)、S120へ移行する。一方、画像メモリ8に必要な数の未使用のメモリ領域がないうちは(S110:NO)、この判断処理(S110)を繰り返す。
S120では、撮像及び、画像データの転送を行う。この処理は、CCDカメラ6によって撮像対象となっている検査視野31を撮像し、当該撮像にて取得される画像データを画像メモリ8の未使用のメモリ領域へ転送するものである。上記2D検査の場合、二次元撮像用照射手段11による照明に基づく撮像をCCDカメラ6にて行い、CCDカメラ6からの2D用画像データをメモリ領域に転送する。そして画像データの転送完了を待たずに、S130へ移行する。上記2D・3D検査の場合、二次元撮像用照射手段11による照明に基づく撮像をCCDカメラ6にて行い、CCDカメラ6からの2D用画像データをメモリ領域に転送する。そして、この場合はさらに、三次元計測用照射手段11による照明に基づく撮像をCCDカメラ6にて行い、CCDカメラ6からの3D用画像データを別のメモリ領域に転送する。そして、画像データの転送完了を待たずに、S130へ移行する。
S130では、検査視野31のすべてを撮像したか否かを判断する。ここですべてを撮像したと判断された場合(S130:YES)、S140の処理を実行せず、S150へ移行する。一方、検査視野31の中に撮像していないものがあれば(S130:NO)、S140にて移動制御手段22に対して移動処理指示を送出し、その後、S150へ移行する。なお、S140の移動処理指示により、移動制御手段22により、X軸移動機構3及びY軸移動機構4を介したXYテーブルの移動がなされ、プリント基板KがCCDカメラ6に対して相対移動させられて、次の検査視野31への切り換えが行われる。
S150では、データ転送が完了したか否かを判断する。この処理は、上記S120にて転送を開始した画像データの転送が完了したか否かを判断するものである。上記2D検査の場合、2D用画像データが転送されるため、当該2D用画像データの転送が完了した時点で肯定判断される。上記2D・3D検査の場合、2D用画像データ及び3D用画像データが転送されることになるが、この場合も、最初に転送される2D用画像データの転送が完了した時点で肯定判断される。ここで転送が完了したと判断された場合(S150:YES)、S160へ移行する。一方、転送が完了していないうちは(S150:NO)、この判断処理(S150)を繰り返す。
S160では、画像処理手段9に対して画像処理指示を送出する。これによって、画像処理手段9は、画像処理を開始することになる。なお、画像処理については後述する。
S170では、上記S130と同様に、検査視野31のすべてを撮像したか否かを判断する。ここですべてを撮像したと判断された場合(S170:YES)、本撮像処理を終了する。一方、検査視野31の中に撮像していないものがあれば(S170:NO)、S100からの処理を繰り返す。
続いて、上記撮像処理の開始と共に送出される、あるいは、上記S140にて送出される移動処理指示に基づく移動処理を、図5のフローチャートに基づき説明する。移動制御手段22は、制御手段7からの移動処理指示があると、移動処理を開始する。
最初のS200において、移動制御を行う。上記検査視野31の移動順序(切り換え順序)は予め定められている。そのため、ここでは次の検査視野31への切り換えを行うべく、X軸移動機構3及びY軸移動機構4を制御し、プリント基板K(XYテーブル)を移動させる。なお、この移動制御は、制御手段7の処理とは独立して並行になされる。移動が完了すると、次のS210へ移行する。
S210では、制御手段7に対して移動完了通知を送出する。この移動完了通知によって、上記撮像処理の図4中のS100にて肯定判断がなされることになる。移動完了通知の送出後、本移動処理を終了する。
さらに続けて、上記撮像処理のS160にて送出される画像処理指示に基づく画像処理を、図6のフローチャートに基づき説明する。画像処理手段9は、制御手段7からの画像処理指示があると、画像処理を開始する。
最初のS300において、画像処理が実行可能か否かを判断する。上述したように本実施形態では、Nの画像処理を並行して実行可能となっている。したがって、この処理は、実行中の画像処理がNよりも少ないか否かを判断するものである。ここで実行可能であると判断された場合(S300:YES)、S310へ移行する。一方、実行不可能と判断された場合(S300:NO)、この判断処理(S300)を繰り返す。
S310では、画像処理を行う。この処理は、画像メモリ8のメモリ領域に転送された画像データに基づき行われるものである。
上記2D検査の場合、2D用画像データに基づいて行われる。具体的には、2D用画像データに基づき、計測対象たるクリームハンダの領域抽出及び二次元計測が行われる。そして、上述したクリームハンダについて種々の検査が実行され、良否判定が実行される。
また、上記3D・2D検査の場合、2D用画像データ及び3D用画像データに基づいて行われる。ただし、この場合、2D用画像データが転送されると、上述したように制御手段7から画像処理指示が送出されるため、3D用画像データの転送を待たずに、画像処理が開始される。具体的には、上記2D検査と同様に、2D用画像データに基づき、計測対象たるクリームハンダの領域の抽出及び二次元計測が行われる。そして、上述したクリームハンダについて種々の検査が実行され、良否判定が実行される。この段階で、不良と判定された場合には、次に行われる三次元計測を経ることなく、その前段階で不良と判断される。一方、検査結果において良と判定された場合には、3D用画像データに基づき、次の三次元計測が実行され、主として高さ計測及び体積計測が行われて、これら計測結果に基づく良否判定が実行される。なお、三次元計測についてはここでの詳細な説明は省略するが、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。位相シフト法を用いた三次元計測の手順としては、例えば、特開2003−279334号公報に例示されるものが挙げられる。
画像処理が終了すると移行するS320では、画像処理に用いた画像メモリ8の該当するメモリ領域の使用を許容する。その後、本画像処理を終了する。
なお、上記制御手段7による撮像処理は図4中のS170にて肯定判断されると終了するようになっていたが、図6に示した画像処理手段9による画像処理の終了を、制御手段7が判断するようなステップを設け、検査全体の終了を、制御手段7が判断する構成としてもよい。
さて、上述した各処理に対する理解を容易にするため、ここで具体例を挙げて説明する。ここでは説明を簡単にするため、上記画像メモリ8に計4個のメモリ領域「1」〜「4」(M=4)が設けられており、画像処理手段9が計3の画像処理「1」〜「3」(N=3)を並行して実行可能となっている場合について説明する。
(具体例1)
最初の具体例は、3つの検査視野31(以下これらを、「第1視野」、「第2視野」、「第3視野」と記述する)について検査を行うものである。ここでは、いずれの検査視野31(第1乃至第3視野)についても2D・3D検査が設定されている。なお、図7は、具体例1におけるXYテーブルの移動状況、CCDカメラによる撮像タイミング、メモリ領域「1」〜「4」の使用状況、画像処理「1」〜「3」の実行状況を対応させて示すタイミングチャートである。
まず時刻t1において、制御手段7は、最初の検査視野31である第1視野への移動を指示するための移動処理指示を、移動制御手段22へ送出する。これと共に、撮像処理(図4参照)を開始する。移動処理指示が送出されると、移動制御手段22により、移動処理が開始されて移動制御が実行される(図5中のS200)。その後、時刻t2において移動処理が完了すると、移動制御手段22によって、移動完了通知が制御手段7へ送出される(S210)。
すると、制御手段7は、移動完了を判断し(図4中のS100:YES)、撮像に必要な画像メモリ8の空きがあるか否かを判断する(S110)。この場合、2D・3D検査を行うため、画像メモリ8のメモリ領域が2つ空いているか(未使用か)を判断する。ここでは、4つのすべてのメモリ領域「1」〜「4」が空いているため、肯定判断される。
次に、制御手段7は、第1視野の撮像及び、画像データの転送を実行する(図4中のS120)。具体的には、時刻t2から時刻t3の期間に、制御手段7は、照明制御手段21を介して二次元撮像用照射手段11による照明を行い、CCDカメラ6による撮像を行う。そして時刻t3から、2D用画像データのメモリ領域「1」への転送を開始する。この2D用画像データの転送と並行して、時刻t3から時刻t4の期間に、制御手段7は、照明制御手段21を介して三次元計測用照射手段5による照明を行い、CCDカメラ6による撮像を行う。そして、メモリ領域「1」への画像データの転送が完了する時刻t4から、この3D用画像データのメモリ領域「2」への転送を開始する。なお、図7中にはデータ転送期間について斜線を施すこととしている。後述する図8においても同様である。
そして、制御手段7は、検査視野31のすべてが撮像されたか否かを判断する(S130)。ここでは、検査視野31に撮像されていないものがあるため(S130:NO)、次の第2視野へ切り換えるための移動処理指示を、移動制御手段22へ送出する(S140)。これによって、画像データの転送と並行して、移動制御手段22により、移動処理が開始されてXYテーブルの移動制御が実行される(図5中のS200)。その後、時刻t5において移動処理が完了すると、移動制御手段22によって、移動完了通知が制御手段7へ送出される(S210)。このように、本実施形態においては、撮像終了後、画像データの転送を待たずに、画像データの転送と並行して、XYテーブルの移動制御、すなわち検査視野31の切り換えが行われる。
さらに時刻t4においては、2D用画像データの転送が完了しているため(図4中のS150:YES)、制御手段7は、画像処理手段9に対し、画像処理指示を送出する(S160)。時刻t4においては画像処理「1」〜「3」のいずれも実行されておらず画像処理が実行可能であるため(S300:YES)、画像処理手段9によって、時刻t4から、画像処理「1」が実行される。このように、本実施形態においては、2D用画像データの転送完了に伴い、3D用画像データの転送を待たずに、3D用画像データの転送と並行して、画像処理が実行される。
続いて制御手段7は、再度、検査視野31のすべてを撮像したか否かを判断する(図4中のS170)。ここでは、検査視野31に撮像していないものがあるため(S170:NO)、S100へ移行して、XYテーブルの移動完了を待つ(S100:NO)。
上述したように、第2視野への移動の完了通知は、移動制御手段22によって、時刻t5に送出される。したがって、制御手段7は、時刻t5において、XYテーブルの移動完了、すなわち第2視野への切り換えの完了を判断する(図4中のS100:YES)。
以下、第2視野についても上記第1視野の場合と同様に、制御手段7は、撮像に必要な画像メモリ8の空きがあるか否かを判断し、第2視野の撮像及び、画像データの転送を行う(図4中のS110,S120)。ここでは、第2視野に対応する2D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「3」に転送され、第2視野に対応する3D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「4」に転送される。そして、CCDカメラ6による撮像が終了する時刻t6において、制御手段7は、移動制御手段22へ、次の第3視野への移動処理指示を送出する(S140)。これにより、移動制御手段22によって、時刻t6において、XYテーブルの移動制御が開始される(図5中のS200)。また、同時刻t6において2D用画像データの転送が完了するため(図4中のS150:YES)、制御手段7は、画像処理手段9へ、画像処理指示を送出する(S160)。これにより、画像処理手段9によって、画像処理が実行可能か否かが判断される(図6中のS300)。ここでは画像処理「1」のみが実行中であるため、時刻t6において、第2視野に対応する画像処理「2」が実行される(S300:YES,S310)。
そして、移動制御手段22によって、XYテーブルの移動が完了すると、時刻t7において、移動完了通知が、制御手段7へ送出される(図5中のS210)。したがって、制御手段7は、時刻t7において、XYテーブルの移動完了、すなわち第3視野への切り換えの完了を判断する(図4中のS100:YES)。
しかし、時刻t7においては、画像メモリ8のメモリ領域「1」〜「4」がすべて使用されており、撮像に必要な数(ここでは2つ)の未使用のメモリ領域がないため、制御手段7は、S110の判断処理を繰り返す。すなわち、第3視野の撮像を待つ。
その後、時刻t8において、第2視野に対応する画像処理「2」が終了すると、画像処理手段9は、画像処理「2」に用いていた2つのメモリ領域「3」,「4」の使用を許容する(図6中のS320)。
これにより、制御手段7は、時刻t8において、撮像に必要な数(ここでは2つ)の未使用のメモリ領域「3」,「4」があることを判断し(図4中の110:YES)、第3視野の撮像及び、画像データの転送を行う(S120)。ここでは、第3視野に対応する2D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「3」に転送され、第3視野に対応する3D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「4」に転送される。
次に制御手段7は、撮像視野31のすべてを撮像したか否かを判断する(図4中のS130)。ここでは、第3視野の撮像により検査視野31のすべての撮像が終了しているため、制御手段7は、移動処理指示を送出しない(S130:YES)。そして、制御手段7は、時刻t9において、2D用画像データの転送が完了すると、画像処理手段9へ、画像処理指示を送出する(図4中のS150:YES,S160)。これによって、時刻t9から、画像処理手段9にて、画像処理「2」が実行される(図6中のS300:YES,S310)。
その後、時刻t10において、第1視野に対応する画像処理「1」が終了するため、画像処理手段9にて、該当するメモリ領域「1」,「2」の使用が許容される(図6中のS320)。また、時刻t11において、第3視野に対応する画像処理「2」が終了するため、画像処理手段9にて、該当するメモリ領域「3」,「4」の使用が許容される(図6中のS320)。これによって、全ての検査視野31、すなわち第1乃至第3視野の検査が終了する。
(具体例2)
次の具体例は、5つの検査視野31(以下これらを、「第1視野」、「第2視野」、「第3視野」、「第4視野」、「第5視野」と記述する)について検査を行うものである。そして、第1及び第3視野については、2D検査が設定されており、残りの第2、第4及び第5視野については、2D・3D検査が設定されている。なお、図8は、具体例2におけるXYテーブルの移動状況、CCDカメラによる撮像タイミング、メモリ領域「1」〜「4」の使用状況、画像処理「1」〜「3」の実行状況を対応させて示すタイミングチャートである。
まず時刻T1において、制御手段7は、最初の検査視野31である第1視野への移動を指示するための移動処理指示を、移動制御手段22へ送出する。これと共に、撮像処理(図4参照)を開始する。移動処理指示が送出されると、移動制御手段22によって、移動処理が開始されて移動制御が実行される(図5中のS200)。その後、時刻T2において移動処理が完了すると、移動制御手段22によって、移動完了通知が制御手段7へ送出される(S210)。
すると、制御手段7は、移動完了を判断し(図4中のS100:YES)、撮像に必要な画像メモリ8の空きがあるか否かを判断する(S110)。第1視野には2D検査が設定されているため、画像メモリ8のメモリ領域が1つ空いているか(未使用か)を判断する。ここでは、すべてのメモリ領域「1」〜「4」が空いているため、肯定判断される。
そして、第1視野の撮像及び、画像データの転送が実行される(図4中のS120)。具体的には、時刻T2から時刻T3の期間に、制御手段7は、照明制御手段21を介して二次元撮像用照射手段11による照明を行い、CCDカメラ6による撮像を行う。そして時刻T3から、メモリ領域「1」への転送を開始して、次の処理へ移行し、検査視野のすべてが撮像されているか否かを判断する(図4中のS130)。
ここでは検査視野の中に撮像されていないものがあるため(図4中のS130:NO)、次の第2視野への移動処理指示を、移動制御手段22へ送出する(S140)。移動制御手段22による移動処理(図5中のS200)により、撮像が終了した時刻T3から、画像データの転送と並行して、XYテーブルの移動が開始される。さらに時刻T4においては、2D用画像データの転送が完了しているため(図4中のS150:YES)、制御手段7は、画像処理手段9に対し、画像処理指示を送出する(S160)。これにより、画像処理手段9にて、画像処理が実行可能であるか否かが判断され(図6中のS300)、実行可能であるため、時刻T4から、画像処理「1」が実行される(S300:YES,S310)。
続いて制御手段7は、再度、検査視野31のすべてを撮像したか否かを判断する(図4中のS170)。ここでは検査視野31のすべてを撮像していないため(S170:NO)、S100へ移行して、XYテーブルの移動完了を待つ(S100:NO)。
次に、移動制御手段22により、時刻T5において、移動完了通知が、制御手段7へ送出される(図5中のS210)。したがって、制御手段7は、時刻T5において、XYテーブルの移動完了、すなわち第2視野への切り換えの完了を判断する(図4中のS100:YES)。
次に制御手段7は、撮像に必要な画像メモリ8の空きがあるか否かを判断する(S110)。第2視野には2D・3D検査が設定されているため、画像メモリ8の2つのメモリ領域が空いているか(未使用か)を判断する。ここでは、3つのメモリ領域「2」〜「4」が空いているため、肯定判断される。
続いて制御手段7は、第2視野の撮像及び、画像データの転送を実行する(図4中のS120)。具体的には、時刻T5から時刻T6の期間に、制御手段7は、照明制御手段21を介して二次元撮像用照射手段11による照明を行い、CCDカメラ6による撮像を行う。そして時刻T6から、この2D用画像データのメモリ領域「2」への転送を開始する。この転送と並行して、時刻T6から時刻T7の期間に、制御手段7は、照明制御手段21を介して三次元計測用照射手段5による照明を行い、CCDカメラ6による撮像を行う。そして、メモリ領域「2」への2D用画像データの転送が完了する時刻T7から、3D用画像データのメモリ領域「3」への転送を開始する。
制御手段7は、CCDカメラ6による撮像が終了する時刻T7において、移動制御手段22へ、次の第3視野への移動処理指示を送出する(図4中のS140)。これにより、移動制御手段22によって、時刻T7において、XYテーブルの移動制御が開始される(図5中のS200)。また、同時刻T7において2D用画像データの転送が完了するため(図4中のS150:YES)、制御手段7は、画像処理手段9へ、画像処理指示を送出する(S160)。これにより、画像処理手段9によって、時刻T7において、第2視野に対応する画像処理「2」が実行される(S300:YES,S310)。
そして、時刻T8において、移動制御手段22によって、移動完了通知が、制御手段7へ送出される(図5中のS210)。したがって、制御手段7は、時刻T8において、XYテーブルの移動完了、すなわち第3視野への切り換えの完了を判断する(図4中のS100:YES)。
次に制御手段7は、撮像に必要な画像メモリ8の空きがあるか否かを判断する(図4中のS110)。第3視野には2D検査が設定されているため、画像メモリ8の1つのメモリ領域が空いているか(未使用か)を判断する。ここでは、1つのメモリ領域「4」が空いているため、肯定判断される。
そこで、制御手段7は、第3視野の撮像及び、画像データの転送を行う(図4中のS120)。ここでは、第3視野に対応する2D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「4」に転送される。そして、CCDカメラ6による撮像が終了する時刻T9において、制御手段7は、移動制御手段22へ、次の第4視野への移動処理指示を送出する(S140)。これにより、移動制御手段22によって、時刻T9において、XYテーブルの移動制御が開始される(図5中のS200)。また、時刻T10において2D用画像データの転送が完了するため(図4中のS150:YES)、制御手段7は、画像処理手段9へ、画像処理指示を送出する(S160)。これにより、画像処理手段9によって、画像処理が実行可能か否かが判断される(図6中のS300)。ここでは画像処理「1」,「2」が実行中であるため、時刻T10において、第3視野に対応する画像処理「3」が実行される(S300:YES,S310)。
そして、移動制御手段22によって、XYテーブルの移動が完了すると、時刻T11において、移動完了通知が、制御手段7へ送出される(図5中のS210)。したがって、制御手段7は、時刻T11において、XYテーブルの移動完了、すなわち第4視野への切り換えの完了を判断する(図4中のS100:YES)。
しかし、時刻T11においては、画像メモリ8のメモリ領域「1」〜「4」がすべて使用されており、撮像に必要な数(2D・3D検査に必要な2つ)の未使用のメモリ領域がないため、制御手段7は、S110の判断処理を繰り返す。すなわち、第4視野の撮像を待つ。
その後、時刻T12において、第1視野に対応する画像処理「1」が終了すると、画像処理手段9によって、画像処理に用いられていたメモリ領域「1」の使用が許容される(図6中のS320)。また、T13において、第3視野に対応する画像処理「3」が終了すると、画像処理手段9によって、画像処理に用いられていたメモリ領域「4」の使用が許容される(図6中のS320)。
これにより、制御手段7は、時刻T13において、撮像に必要な数(ここでは2つ)の未使用のメモリ領域「1」,「4」があることを判断し(図4中の110:YES)、第4視野の撮像及び、画像データの転送を行う(S120)。ここでは、第4視野に対応する2D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「1」に転送され、第4視野に対応する3D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「4」に転送される。
そして、CCDカメラ6による撮像が終了する時刻T14において、制御手段7は、移動制御手段22へ、次の第5視野への移動処理指示を送出する(S140)。これにより、移動制御手段22によって、時刻T14において、XYテーブルの移動制御が開始される(図5中のS200)。また、同時刻T14において2D用画像データの転送が完了するため(図4中のS150:YES)、制御手段7は、画像処理手段9へ、画像処理指示を送出する(S160)。これにより、画像処理手段9によって、画像処理が実行可能か否かが判断される(図6中のS300)。ここでは画像処理「2」だけが実行中であるため、時刻T14において、第4視野に対応する画像処理「1」が実行される(S300:YES,S310)。
そして、移動制御手段22によって、時刻T15において、移動完了通知が、制御手段7へ送出されるが、(図5中のS210)時刻T15においては、画像メモリ8のメモリ領域「1」〜「4」がすべて使用されており、撮像に必要な数(2D・3D検査に必要な2つ)の未使用のメモリ領域がないため、制御手段7は、S110の判断処理を繰り返す。すなわち、第5視野の撮像を待つ。
その後、時刻T16において、第2視野に対応する画像処理「2」が終了すると、画像処理手段9によって、画像処理「2」に用いられていたメモリ領域「2」,「3」の使用が許容される(図6中のS320)。
これにより、制御手段7は、時刻T16において、撮像に必要な数(ここでは2つ)の未使用のメモリ領域「2」,「3」があることを判断し(図4中の110:YES)、第5視野の撮像及び、画像データの転送を行う(S120)。ここでは、第5視野に対応する2D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「2」に転送され、第5視野に対応する3D用画像データが画像メモリ8のメモリ領域「3」に転送される。そして、第5視野に対応する画像処理「2」が、時刻T17から実行されることになる。
その後、時刻T18において、第4視野に対応する画像処理「1」が終了するため、画像処理手段9にて、該当するメモリ領域「1」,「4」の使用が許容される(図6中のS320)。また、時刻T19において、第5視野に対応する画像処理「2」が終了するため、画像処理手段9にて、該当するメモリ領域「2」,「3」の使用が許容される(図6中のS320)。これによって、全ての検査視野31、すなわち第1乃至第5視野の検査が終了する。
以上詳述したように本実施形態では、CCDカメラ6が、検査視野31の単位で、プリント基板Kの検査対象面を撮像する。この撮像により、検査視野31の単位で画像データが取得される。画像メモリ8には、繰り返される撮像によって取得される複数の画像データを記憶するためのM個のメモリ領域「1」〜「M」が設定されている。そして、画像処理手段9により、画像メモリ8に記憶される画像データに基づき、検査視野31の単位でのNの画像処理「1」〜「N」が並行して行われ、検査視野31単位の検査が並行して実行される。これによって、ある検査視野31に例えば膨大な数の検査パッド32が含まれており(図2参照)、当該検査視野31の画像処理に多くの時間が必要になった場合であっても、当該検査視野31の画像処理の終了を待たずに、別の検査視野31の画像処理が行われる。例えば上記具体例1では、時刻t4から時刻T9の期間において第1視野の画像処理が実行されているが、第1視野の画像処理の終了を待たずに、時刻t6から時刻t8の期間において、第2視野の画像処理が実行されている(図7参照)。これによって、画像処理に要する時間を大幅に短縮することができ、検査に要する時間の短縮を図ることができる。なお、このような画像処理の並列処理は、複数のCPU(例えばデュアルCPUの構成)を用いて実行される場合には特に効果が大きい。ただし、シングルCPUによる処理であっても、全体としてみれば、効率的なCPU利用が可能となり、検査実行時間を短縮することが可能となる。
また、本実施形態では、画像メモリ8に検査視野31に対応する画像データを記憶可能な空き領域があるか否かが判断されて(図4中のS110)、当該判断に基づき撮像制御が実行されるため(S120)、有限の画像メモリ8を有効に利用することができる。また、画像データの転送が終了すると画像処理の実行要求が送出され(S150:YES,S160)、画像処理が実行可能であるか否かの判断に基づき画像処理が実行されるため(図6中のS300,S310)、CPU負荷を考慮した制御ができ、安定した画像処理が実現される。
さらにまた、本実施形態では、画像処理手段9により、画像処理の終了時に、当該画像処理に用いた画像データの記憶されている該当メモリ領域の使用が許容される(図6中のS320)。これによって、即座に次の撮像制御を実行可能となり、有限の画像メモリ8を有効に利用することができる。例えば図7中の時刻t8、また、図8中のT13,T16において、画像処理の終了と共にメモリ領域の使用が許容されるため、即座に撮像が可能となっている。結果として、検査に要する時間の短縮に寄与する。
また、本実施形態では、画像メモリ8上に検査視野31に対応する画像データを記憶するためのM個のメモリ領域が設定されている(図3参照)。このように予めメモリ領域を設定しておくことにより、つまり、画像メモリ8上にメモリ領域を確保しておくことにより、例えばテーブルなどを用いて当該メモリ領域「1」〜「M」の中の空き領域を判断しやすくなる。また、一定数のメモリ領域「1」〜「M」が設定されることにより、他の処理などによって画像メモリ8が意図せず使用されることがなく、常に一定数の画像データを記憶可能となるため、結果として、検査に要する時間の短縮に寄与する。
なお、本実施形態では、M個のメモリ領域に対して、Nの画像処理が実行可能となっているが、N≦Mとすれば足りる。つまり、N≦Mとすれば、画像処理が実行不可能となることはないのである。これは、1つのメモリ領域に記憶された画像データに基づき画像処理を実行する場合、メモリ領域と同数の画像処理が並行して実行可能であればよいためである。上記具体例1においては、全ての検査視野31(第1乃至第3視野)において2D・3D検査を行う構成であるため、すなわち、2つのメモリ領域に記憶された画像データに基づき一の画像処理を実行するため、N=M/2であればよい。上記説明では、具体例2と合わせて便宜上、3の画像処理「1」〜「3」が実行可能な構成としたが、実際には、2の画像処理「1」,「2」が並行して実行可能となっていればよい。
本実施形態ではさらに、2D・3D検査において、2D用画像データの転送が完了した時点で(図4中のS150)、3D用画像データの転送を待たずに、画像処理の実行要求が送出されて(S160)、画像処理が実行される(図6中のS310)。これによって、例えば、図7中の時刻t4,t6,t9、また、図8中の時刻T7,T14,T17において、3D画像データの転送と並行して、画像処理が実行される。その結果、検査に要する時間のより一層の短縮を図ることができる。
また、本実施形態では、画像処理の転送を待たずに、移動処理指示がなされて(図4中のS140)、XYテーブル(プリント基板K)が移動させられて検査視野31が切り換えられる(図5中のS200)。これによって例えば、図7中の時刻t4,t6、また、図8中の時刻T3,T7,T9,T14において、画像データの転送と並行して、XYテーブルの移動、すなわち検査視野31の切り換えが実行される。その結果、画像データの転送処理が終了してから検査視野31を切り換える構成と比べ、検査視野31の切り換えが短時間のうちに可能となる。その結果、検査に要する時間のより一層の短縮を図ることができる。
なお、上述した実施の形態の記載内容に限定されることなく、本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、種々なる形態で実施可能である。例えば、次のように実施してもよい。
(a)上記実施形態では、画像メモリ8にメモリ領域「1」〜「M」を予め設定(確保)しているが、制御の途中で動的に確保するようにしてもよい。また、上記実施形態では、画像メモリ8の各メモリ領域「1」〜「M」が同一の大きさ(検査視野に対応する大きさ)を有するものとなっているが、もちろん、画像データの大きさが可変であれば、それに合わせてメモリ領域を確保するようにしてもよい。
(b)上記実施形態では、2D検査あるいは2D・3D検査を行う場合について具体化しているが、例えば3D検査を行うだけの場合にも具体化することができる。
(c)上記実施形態では、検査内容の詳細については特に言及していないが、例えば、二次元計測結果に基づき、検査対象たるクリームハンダの面積計測及び計測値の判定、位置ずれ判定、クリームハンダに関するブリッジの有無を判定すること等が可能である。
(d)撮像手段としては、上記実施形態のようなエリアを撮像可能なCCDカメラ以外に、ラインカメラを採用してもよい。さらに、例えば、CMOSカメラなど、エリア状又はライン状に撮像可能なカメラであってもよく、必ずしもCCDカメラに限定されるものではない。
(e)上記実施形態では、クリームハンダの印刷状態の検査を行う場合について具体化しているが、ハンダバンプ、銀ペースト、導電性接着剤の検査を行う場合に具体化することもできる。また、検査対象物をプリント基板K以外としてもよい。すなわち、検査視野の単位で検査を行う検査装置であれば適用することができる。
(f)上記実施形態では、2D用画像データに基づいて行われる二次元計測および検査において、不良と判定された場合には、次の三次元計測を経ることなく、その前段階で不良と判断している。これに対し、三次元計測をした上で、その結果を加味して最終的に良否を判断することとしてもよい。
(g)上記実施形態では、2D・3D検査を行う場合に、2つのメモリ領域が空いていることを確認した上で、撮像及び画像データの転送を実行しているが、1つのメモリ領域が空いていれば、2D又は3D何れかの撮像及び画像データの転送を実行するようにしてもよい。このように構成した場合、2つのメモリ領域が空くのを待つことなく、撮像及び画像データの転送が行われるので、さらなる処理の高速化を図ることができる。
(h)上記実施形態では、当該視野における二次元計測と三次元計測による画像処理がともに終了したとき(例えば図7の時刻t10)に、二次元計測用の画像を記憶しているメモリ領域と、三次元計測用の画像を記憶しているメモリ領域の使用を許容することとしている。これに対し、二次元計測による画像処理が終了した時点で、二次元計測用の画像を記憶しているメモリ領域の使用を許容し、三次元計測による画像処理が終了した時点で、三次元計測用の画像を記憶しているメモリ領域の使用を許容したりしてもよい。この場合、例えば、二次元計測による画像処理が先に終了したときには、二次元計測用の画像を記憶しているメモリ領域の使用が先に許容されるので、他に使用の許容されているメモリ領域が無い場合であっても、次の二次元計測用の画像の撮像と転送を行うことができ、全体としてのメモリ領域を小さくすることも可能となる。
実施形態における基板検査装置を模式的に示す概略斜視図である。 (a)はプリント基板の検査対象面に設定される検査視野を示す説明図であり、(b)は、検査視野内の検査パッドを示す説明図である。 基板検査装置の電気的構成を示す概略ブロック図である。 撮像処理を示すフローチャートである。 移動処理を示すフローチャートである。 画像処理を示すフローチャートである。 具体例1に対応するタイミングチャートである。 具体例2に対応するタイミングチャートである。
符号の説明
1…基板検査装置、3…移動手段としてのX軸移動機構、4…移動手段としてのY軸移動機構、5…三次元計測用照射手段、6…撮像手段としてのCCDカメラ、7…制御手段、8…画像メモリ、9…画像処理手段、11…二次元撮像用照射手段、21…照射制御手段、22…移動制御手段、31…検査視野、32…検査パッド、K…検査対象物としてのプリント基板。

Claims (5)

  1. 検査対象物を、設定される検査視野の単位で検査する検査装置であって、
    前記検査視野の単位で、前記検査対象面を撮像するものであり、同一検査視野を異なる照明条件にて撮像可能な撮像手段と、
    前記撮像手段にて繰り返される前記検査対象面の撮像により、前記検査視野の単位で取得される複数の画像データを記憶するための画像メモリと、
    前記画像メモリに記憶される前記画像データに基づき、前記検査視野の単位での画像処理を並行して行うことにより、前記検査視野単位の検査を並行して行う画像処理手段と、
    前記画像メモリに前記検査視野に対応する各照明条件での撮像による画像データを記憶可能な空き領域があるか否かを判断し、空き領域があると判断した場合に前記撮像手段を介した撮像制御を実行すると共に、前記画像メモリへの前記画像データの転送が終了すると、前記画像処理手段に前記画像処理の実行要求を送出する制御手段とを備え、
    前記画像メモリは、前記検査視野に対応する画像データを記憶するためのM(Mは2以上の自然数)のメモリ領域が設定されてなり、
    前記画像処理手段は、前記検査視野単位のN(Nは2以上、かつ、M以下の自然数)の画像処理を並行して実行可能であり、前記制御手段からの実行要求に基づき、前記画像処理が実行可能か否かを判断し、実行可能である場合、前記画像処理を実行することを特徴とする検査装置。
  2. 請求項1に記載の検査装置において、
    前記画像処理手段は、前記画像処理を終了すると、当該画像処理に用いた画像データの記憶されている前記画像メモリの該当領域の使用を許容することを特徴とする検査装置。
  3. 請求項1又は2に記載の検査装置において、
    記画像処理手段は、前記同一検査視野に対応する2以上の画像データに基づき、当該検査視野の単位で前記画像処理を実行可能であることを前提として、
    前記制御手段は、前記画像データの転送によって前記画像処理のうちの少なくとも一部の処理が実行可能になると、全ての画像データの転送を待たずに前記実行要求を送出することを特徴とする検査装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の検査装置において、
    前記検査対象物と前記撮像手段とを相対移動させるための移動手段と、
    前記移動手段にて前記検査対象物と前記撮像手段との相対位置関係を変更し、前記検査視野を切り換える移動制御手段とを備え、
    前記移動制御手段は、前記撮像手段にて一つの検査視野の撮像が終了すると、前記撮像手段から出力される前記画像データの前記画像メモリへの転送と並行して、別の検査視野への切り換えを行うことを特徴とする検査装置。
  5. 手段1乃至4のいずれかに記載の検査装置において、
    前記検査対象物は、プリント基板であり、
    前記画像処理手段は、前記検査視野単位の検査として、当該検査視野内のハンダの印刷状態、バンプの状態、銀ペーストの状態、又は、導電性接着剤の状態のいずれかの検査を行うことを特徴するする検査装置。
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