JP5621178B2 - 外観検査装置及び印刷半田検査装置 - Google Patents

外観検査装置及び印刷半田検査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5621178B2
JP5621178B2 JP2009244992A JP2009244992A JP5621178B2 JP 5621178 B2 JP5621178 B2 JP 5621178B2 JP 2009244992 A JP2009244992 A JP 2009244992A JP 2009244992 A JP2009244992 A JP 2009244992A JP 5621178 B2 JP5621178 B2 JP 5621178B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional
illumination
light source
projectors
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009244992A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011089939A (ja
Inventor
典生 渡部
典生 渡部
健史 新井
健史 新井
貴裕 松久保
貴裕 松久保
善史 秋元
善史 秋元
Original Assignee
株式会社第一メカテック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社第一メカテック filed Critical 株式会社第一メカテック
Priority to JP2009244992A priority Critical patent/JP5621178B2/ja
Priority to PCT/JP2010/068655 priority patent/WO2011049190A1/ja
Publication of JP2011089939A publication Critical patent/JP2011089939A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5621178B2 publication Critical patent/JP5621178B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined

Description

本発明は、検査対象物に対し照明し撮像して該検査対象物の外観を検査する外観検査装置及び基板に対し照明し撮像して該基板に印刷された半田を検査する印刷半田検査装置に関する。
例えば、特許文献1には、エリアカメラ、リング状多段照明、及び画像処理装置を有した検査装置により、基板に印刷された半田の2次元の検査が可能であることが開示されている。しかし、半田印刷とは、メタルマスクと呼ばれる薄い金属板に設けられた開口部を通して、ペースト状の半田(クリーム半田)を基板のパッド上に転写する工程をいう。よって、基板に印刷されたクリーム半田には、通常100μm〜150μm位の厚みがある。このような厚み方向の転写状況までしっかり把握するためには、当然ながら3次元測定技術が必要である。
しかしながら3次元測定は、測定対象の高さを計測する技術であって、その高さを構成する材料の違いを識別するものではなく、よって、クリーム半田がパッド上に薄く広がる「にじみ」と呼ばれる印刷不良の検出が困難であるという限界を抱えている。一方、2次元測定は、照明色と照明の照射方向の最適化により、クリーム半田とパッドあるいは基板面とを輝度の違い、色の違い、表面状態の違いで識別するという手法であり、パッド上に薄く広がったクリーム半田を抽出できるという3次元測定に対する補完性を持っている。
特許文献2には、エリアカメラ、リング状多段照明、スリット光照明、及び画像処理装置を有した検査装置により、基板に印刷された半田の2次元あるいは3次元の検査が可能であることが開示されている。また、特許文献3には、スリット光を斜方から照射し、基板の凹凸によって発生するスリット光跡の凹凸情報を真上に設置された撮像装置で撮像することで基板に印刷された半田の3次元の検査が可能であることが開示されている。また、特許文献4には、同一の基板に印刷された半田に対して2次元検査と3次元検査の両方を実施する印刷半田状態検査の実現方法とその有用性について開示されている。
特開2003−224353号公報 特開2004−317176号公報 特開2005−207918号公報 特願2007−203707号
上述した特許文献2〜4に記載の印刷半田検査装置では、1つの光学系に2次元検査用の多段リング照明と3次元検査用のスリット照明を実装することで、2次元検査と3次元検査の両方が実施可能である。しかしながら、3次元検査がスリット光を照射しながら検査対象を連続スキャンすることで撮像する方式であるのに対し、2次元検査は多段リング照明を照射、静止した状態の検査対象を撮像するという方式であり、その動作が異なることから同時実行は困難であった。そのため、共用光学系構成を採用しても3次元検査と2次元検査は個別に実施せざるを得ず、2次元検査と3次元検査の両方を実施する場合、検査対象である基板を2回検査しなければならないという検査時間面での問題点を抱えていた。
すなわち、3次元検査では、スリット光照明を点灯した状態で検査対象を光学系に対して相対的に連続移動させながら撮像していく。その連続動作はある範囲の速度変化は認められるものの、撮像条件からある一定速度以下の定速移動が前提となる。移動中であるがゆえ、検査対象が静止していることが撮像条件になる2次元検査の実行は因難となる。ストロボ照明を使うことで移動中の検査対象の2次元画像を採取することも考えられるが、3次元検査用のスリット光照明に匹敵する照度をもった面照明が必要であり、かつ、ワンショットが数十ラインの撮像である3次元検査に対して撮像素子全面の撮像を行う2次元検査では処理時間が合わないという問題があり、1台の光学系での実現は困難である。
よって、2次元検査を実行するためには検査対象を静止させる必要がある。上記の3次元検査のための定速移動後、2次元検査実行の位置に到達した時点で定速移動を終了、検査対象を静止させ、そこで3次元検査用のスリット光照明を消灯、代わりにリング型照明を点灯すれば、1台の光学系で3次元検査と2次元検査を実行することが可能となる。しかし以上の動作によれば、3次元検査は本来可能な連続撮像を2次元検査のために途中中断することとなりそのパフォーマンスは著しく低下する。2次元検査の観点でみると、視野間の移動速度が3次元検査の撮像条件からある一定速以下の速度に制限されるため、これもまたパフォーマンスが著しく低下することとなる。
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、検査対象に対する一回の撮像走査で、3次元検査用の画像と2次元検査用の画像が同時に撮像できる外観検査装置及び印刷半田検査装置を提供することにある。
上記目的達成のため、本発明の外観検査装置では、検査対象物に対し照明し撮像して前記検査対象物の外観を検査する外観検査装置であって、撮像素子上に複数の撮像領域を設けるとともに、それぞれの撮像領域用の照明範囲とその他の撮像領域用の照明範囲とが干渉しないように構成することにより、複数種類の画像採取を可能としたことを特徴としている。
上記目的達成のため、本発明の印刷半田検査装置では、基板に対し照明し撮像して前記基板に印刷された半田を検査する印刷半田検査装置であって、撮像素子上に複数の撮像領域を設けるとともに、それぞれの撮像領域用の照明範囲とその他の撮像領域用の照明範囲とが干渉しないように構成することにより、複数種類の画像採取を可能としたことを特徴としている。前記複数種類の画像は、複数種類の2次元画像と3次元画像である。
また、上記目的達成のため、本発明の他の外観検査装置では、検査対象物に対し照明し撮像して前記検査対象物の外観を検査する外観検査装置であって、撮像素子上に複数の撮像領域を設けるとともに、それぞれの撮像領域用の照明範囲とその他の撮像領域用の照明範囲とが干渉しないように構成し、さらに搭載する照明に少なくとも赤、青、緑を1つずつ含むことにより、複数種類の画像採取とカラー表示を可能としたことを特徴としている。
また、上記目的達成のため、本発明のさらに他の外観検査装置では、検査対象物に対し照明し撮像して前記検査対象物の外観を検査する外観検査装置であって、撮像素子上に複数の撮像領域を設けるとともに、その一つには赤フィルター、別の一つには青フィルター、さらに別の1つには緑フィルターを搭載し、それぞれの撮像領域用の照明範囲とその他の撮像領域用の照明範囲とが干渉しないように構成することにより、複数種類の画像採取とカラー表示を可能としたことを特徴としている。
また、上記目的達成のため、本発明の別の印刷半田検査装置では、スリット光あるいは高速スキャニングのスポット光を基板に照射することで3次元測定を行う印刷半田検査装置であって、前記基板の基板色に対応した複数色の3次元測定用照明光源を搭載することを特徴としている。また、前記照明光源として白色光源を搭載することを特徴としている。
2次元検査方式として、3次元検査方式と同様、スリット光を照射しながらの連続スキャン方式を採用することができれば、3次元検査のための画像採取と2次元検査のための画像採取を同一処理で実現できる。一般的に検査対象の撮像では、エリアカメラを使い検査対象を静止させた状態で撮像を行う方式と、ラインセンサカメラを使い検査対象を相対的に移動させながら撮像を行う方式の2通りがある。どちらの方式を採用するかは、一般的に検査対象が生産工程の中でどのように取り扱われかにより選択される。
生産工程の中で検査対象が静止する状態があるのであれば、そのポイントでエリアカメラを使った撮像を採用するのが自然である。検査対象が常に連続移動状態にあり静止する場面がない場合は、ラインセンサカメラを使って連続移動状態の中で撮像する方式を採ることになる。エリアカメラの揚合、撮像範囲面を均一に照明する必要からリング型の照明を使うのが一般的である。対してラインカメラの場合、瞬間の撮像範囲は1ラインのみなので、ライン型(スリット型)の照明を使うのが一般的である。いずれにしても、必要に応じてどちらの撮像方式も採用可能であり、印刷半田検査装置の2次元検査方式においても、現状のエリアカメラ方式からラインセンサ方式に切り替えることは原理的に可能である。
3次元検査用に使用しているカメラは例えばCMOSであり、このカメラはその撮像素子の任意の部分に限定して撮像でき、CMOSカメラの撮像範囲を限定することで、多数枚のスリット照明の照射画像を高速に取り込むことを可能としている。この撮像範囲の限定を極限まで突き詰めれば、それは1画素の線となりラインセンサカメラと同等となる。従って3次元検査用のCMOSカメラに、3次元検査用の撮像領域はそのままにして、新たに2次元検査用のライン撮像領域を設ければ、検査対象に対する1回の撮像走査で、3次元検査用の画像と2次元検査用の画像が同時に撮像できることになる。これまで、1枚の基板に対して行っていた3次元検査と2次元検査という2回の動作が1回になり、検査に要する時間が著しく短縮されることになる。また、3次元検査用と2次元検査用で2本必要であった光学系が1本で済むこととなりコスト削減にも大きく寄与する。
本発明の一実施の形態に係る印刷半田検査装置の全体構成を示す斜視図である。 図1の撮像素子の撮像領域を示す図である。 図1の印刷半田検査装置による印刷半田の測定結果を示す図である。 図1の印刷半田検査装置による検査対象基板における3次元用ライン照明光跡を示す図である。
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本発明の一実施の形態に係る印刷半田検査装置の全体構成を示す斜視図である。この印刷半田検査装置1は、検査対象基板100に印刷されているクリーム半田(以下、印刷半田という)の2次元測定及び3次元測定を行って該印刷半田を検査する機能を備えている。印刷半田検査装置1は、照明装置2、撮像装置3、制御装置4、テーブル5等を備えている。
照明装置2は、2つの3次元用ライン照明投光器10a,10b及び6つの2次元用ライン照明投光器20a,20b,30a,30b,40a,40bを備えている。撮像装置3は、白黒画像を撮像するカメラ50とレンズ60を備えている。カメラ50は、CMOSセンサの撮像素子51を備えている。制御装置4は、画像処理制御部70を備えている。画像処理制御部70は、3次元用ライン照明投光器10a用の3次元撮像領域用画像メモリ71a、3次元用ライン照明投光器10b用の3次元撮像領域用画像メモリ71b、2次元用ライン照明投光器20a,20b用の2次元撮像領域用画像メモリ72、2次元用ライン照明投光器30a,30b用の2次元撮像領域用画像メモリ73、2次元用ライン照明投光器40a,40b用の2次元撮像領域用画像メモリ74を備えている。テーブル5は、X軸テーブル80、X軸用モータ81、Y軸テーブル82、Y軸用モータ83を備えている。
2次元用ライン照明投光器20a,20bは、カメラ50とレンズ60により構成される光学系を挟むような形で配置され、2次元用ライン照明投光器20aの2次元用ライン照明光21aと2次元用ライン照明投光器20bの2次元用ライン照明光21bが、それぞれ上方向から斜め下方向に投光することで、基板100上に2次元用ライン照明光跡21が生じる。2次元用ライン照明投光器30a,30b及び2次元用ライン照明投光器40a,40bも同様に配置され投光することで、基板100上に2次元用ライン照明光跡31,41が生じる。
以上の2次元用ライン照明光跡21,31,41のライン幅(線幅)は、検査対象基板100が多少上下しても撮像したい線上を照明し続けることができるよう比較的大きなライン幅を持つ必要がある。検査対象基板100の許容上下幅によるが、具体的には1〜2mm程度のライン幅となるよう設定する。また、2次元用ライン照明投光器20a,20bには赤色系の光源を採用し、2次元用ライン照明投光器30a,30bには緑色系の光源を採用し、2次元用ライン照明投光器40a,40bには青色系の光源を採用する。
3次元用ライン照明投光器10a,10bは、カメラ50とレンズ60により構成される光学系を挟むような形で配置され、それぞれが上方向から斜め下方向に投光することで、3次元用ライン照明光11a,11bが発生し、検査対象基板100上に3次元用ライン照明光跡12a,12bが生じる。
以上の3次元用ライン照明光跡12a,12bのライン幅(線幅)は、検査対象基板100の表面に形成された高さ100μm程度の印刷半田(図示せず)をμmオーダで測定する関係から、基板表面の凹凸によって生じる3次元用ライン照明光跡12a,12bの直線の変形度合いが測定しやすいよう比較的細いライン幅である0.1mm程度に設定される。また、3次元用ライン照明投光器10a,10bには、検査対象基板100の色相に応じて赤色系の光源、あるいは青色系・緑色系の光源を採用する。
検査対象基板100上に生じた2次元用ライン照明光跡21,31,41及び3次元用ライン照明光跡12a,12bを、レンズ60を通してカメラ50の撮像素子51上に投影する。撮像素子51は、図2に示すように、撮像領域を任意に設定することができ、2次元用ライン照明光跡21,31,41を撮像するための2次元用撮像領域53,54,55及び3次元用ライン照明光跡12a,12bを撮像するための3次元用撮像領域52a,52bの5つの領域が設定されている。2次元用撮像領域53,54,55は、その撮像幅が1画素であり、ラインセンサカメラと同等と見なすことができる。3次元用撮像領域52a,52bは、その撮像幅が最大測定高さを規定することになるので比較的大きな値が設定され、通常40〜50画素程度ある。
以上の光学系・照明系構成で、X軸モータ80を一定ピッチ動かしカメラ50で画像を撮像、さらにX軸モータ80を一定ピッチ動かしカメラ50で画像を撮像、という動作を繰り返していく。ここで、一定ピッチには、撮像素子51の1画素に投影される寸法と同じ数値を採用するのが一般的である。以上の動作の間、2次元用撮像領域53からのライン単位の出力を2次元撮像領域用画像メモリ72に蓄積していくことで面画像を得ることができる。同様に、2次元用撮像領域54のライン単位出力から2次元撮像領域用画像メモリ73の面画像が、2次元用撮像領域55のライン単位出力から2次元撮像領域用画像メモリ74の面画像が生成される。合わせて、3次元用撮像領域52aからの短冊形の面画像出力を3次元撮像領域用画像メモリ71aに、3次元用撮像領域52bからの短冊形の面画像出力を3次元撮像領域用画像メモリ71bに蓄積していく。
2次元撮像領域用画像メモリ72の面画像は、比較的高い位置から赤色系の照明で撮像した画像になり、2次元撮像領域用画像メモリ73の面画像は、比較的高い位置から緑色系の照明で撮像した画像になり、2次元撮像領域用画像メモリ74の面画像は、比較的低い位置から青色系の照明で撮像した画像になる。2次元撮像領域用画像メモリ72の面画像は縁色系基板から金あるいは銅パッドを抽出するのに適した画像であり、2次元撮像領域用画像メモリ73の面画像は赤色〜榿色系基板から金あるいは銅パッドを抽出するのに適した画像であり、2次元撮像領域用画像メモリ74の面画像は金あるいは銅パッド上に印刷された印刷半田を抽出するのに適した画像である。これら3枚の面画像から2次元印刷半田検査を実施することができる。
すなわち、特開2003−224353号公報に記載のように、表面色が赤茶色系の基板に緑色光を照射した場合、緑色光が補色となるとともに印刷半田の粒子によって緑色光が乱反射し、パッド以外の反射光が微量になる。よって、緑色光点灯時の明暗度が高い部分がパッド、明暗度が低い部分がパッド以外の基板表面となり、パッドを認識することができる。一方、印刷半田に青色光を低位置から照射した場合、印刷半田の粒子に乱反射されてその照射光の一部がカメラに入射するのに対し、印刷半田以外の部分は比較的鏡面のため、その照射光のほとんどは入射方向と正反対の方向に反射されカメラに入射しない。よって相対的に印刷半田が高輝度となり印刷半田を認識することができる。
また、短冊形面画像が多数集積した3次元撮像領域用画像メモリ71a,71bから、測定対象面の凹凸状態を再現することができ、よって3次元印刷半田検査を実施することができる。
すなわち、特開2005−207918号公報に記載のように、印刷半田上の3次元用ライン照明光跡12a,12bと検査対象基板100上の3次元用ライン照明光跡12a,12bは、印刷半田の高さ分だけ位置がずれたように撮像される。3次元用ライン照明光11a,11bの検査対象基板100の上面からの取り付け角度をθとすると、印刷半田のずれ量にtanθを掛けることで印刷半田の高さを測定することができる。さらに、3次元用ライン照明光跡12a,12bの長さ方向に直交する方向も同様に求めることで、印刷半田の体積を測定することができる。
以上のように、カメラ50とレンズ60という光学系に2次元検査用と3次元検査用の区別はなく、またX軸モータ80を一定ピッチ動かしカメラ50で画像を撮像、という動作を繰り返す撮像走査を1回実施するだけで2次元画像と3次元画像の採取、及び2次元検査と3次元検査の実施が可能となり、印刷半田検査装置1の構造面および動作面で2次元検査と3次元検査が完全に融合する。
このように採取された2次元画像と3次元画像を、従来の慣習に則って個別に表示する必要はない。むしろ、図3に示す印刷半田110の形状を測定するにあたって、2次元検査と呼ばれる技術では底部面積111が測定でき、3次元検査と呼ばれる技術では断面積112、突起面積113、平均高さ114、ピーク高さ115、体積116などその他の項目が測定できると考えるべきである。従って、検査結果の表示においても、図3のごとく、すべての測定結果を含む形で図示すべきであり、これによって検査結果表示面でも2次元検査と3次元検査が完全に融合し、より正確に印刷半田110の測定結果を伝えることができる印刷半田検査装置1となる。
図示していないが、画像処理制御部70には印刷半田検査装置1の操作に関わる各種情報や、検査結果を表示するための表示装置が設置されており、その表示装置に印刷半田110の形状表示を含めた検査結果を表示する。印刷半田110の形状表示にあたっては、図3のごとくある視点から観察した3次元像として表示するとともに、この視点は任意の位置に設定することを可能とする。この視点を印刷半田110の真上に設定すれば、2次元画像と等価の表示も得ることができる。このように、2次元で測定できる項目と3次元で測定できる項目を一体表示することで、より正確に印刷半田110の形状を表現することができ、さらに、表示の視点を変えることで、測定項目それぞれの結果を観察することも可能となる。よって、同一の検査対象基板100に対して2次元検査と3次元検査の両方を実施する印刷半田110の検査を低コストかつ効率的に実施することができる。
ここで、3次元用ライン照明投光器10aと3次元用ライン照明投光器l0bが、カメラ50とレンズ60により構成される光学系を挟むような形で配置され、それぞれが上方向から斜め下方向に投光することで3次元用ライン照明光11aと3次元用ライン照明光11bが発生し、検査対象基板100上に3次元用ライン照明光跡12aと3次元用ライン照明光跡12bが生じる。このように2つの3次元用ライン投光器10a,10bを用意するのは、一方のライン投光器だけでは測定死角が発生するためであり、その測定死角を問題にしないのであれば一方のライン投光器だけでも3次元測定を行うことができる。そこで、以下、3次元用ライン照明光跡12aを使って3次元測定する方法について説明する。
3次元用ライン照明光跡12aは、検査対象基板100が完全な平面であれば完全な直線になる。しかし、検査対象基板100には印刷半田110が多数存在するので、図4に示すように、3次元用ライン照明光跡12aが印刷半田110上に生じた場合の3次元用ライン照明光跡12a2と、検査対象基板100表面上に生じた場合の3次元用ライン照明光跡12a1とではその発生位置が異なり、3次元用ライン照明光跡12aは直線ではなく凹凸状態となる。図4における3次元用ライン照明光跡12a2と3次元用ライン照明光跡12a1の発生位置の差hが印刷半田110の高さに対応するものであり、差hを測定し適切な幾何学計算を施せば印刷半田110のライン照明光跡における高さが測定できる。
このように印刷半田110の高さ測定には、印刷半田110上に生じた3次元用ライン照明光跡12a2だけではなく、検査対象基板100表面上に生じた3次元用ライン照明光跡12a1も検出しなければならない。3次元用ライン照明光跡12a2は印刷半田110上に生じるものである。印刷半田110は比較的反射率が高く、かつ灰色系の物質なので、3次元用ライン照明光跡12a2は、3次元用ライン照明光11aの光源色にさほど影響されることなく明確に生じる。対して3次元用ライン照明光跡12a1は検査対象基板100表面上に生じるものである。検査対象基板100表面は、金・銅パッド、基板レジストに大別することができ、金・銅パッドは印刷半田110で覆い隠されるので、検査対象基板100表面とは事実上レジスト上面となる。その基板レジストは緑色の場合がほとんどであるが、フレキシブル基板などでは橙色の場合もある。
そこで、3次元用ライン照明投光器10aには緑色系の光源を採用し、3次元用ライン照明投光器11bには赤色系の光源を採用する。測定対象と同系色の光源を使うことで、測定対象をより明るく撮像できるので、緑色系の検査対象基板100の場合には緑色系光源の3次元用ライン照明投光器10aによって検査対象基板100面を検出し、橙色系の検査対象基板100の場合には赤色系光源の3次元用ライン照明投光器llbによって検査対象基板100面を検出するよう処理する。これにより確実に検査対象基板100面を検出でき、検査時間の短縮と検査精度の向上に繋げることができる。また、印刷半田110は灰色と色相的にはニュートラルなので、どちらの光源を使ってもその検出で問題が生じることはない。
スリット光を照射する方式の3次元印刷半田検査装置の場合、コスト面で赤色系光源を使うのが一般的であり、その補色となる緑色系基板の基板表面を検出する場合、露光時間を長くしなければならないなどの問題を抱えていたが、本実施形態では緑色系光源を搭載することで解決することができる。
また、2次元用ライン照明光21a,21bには赤色系の光源を採用し、2次元用ライン照明光31a,31bには緑色系の光源を採用し、2次元用ライン照明光41a,41bには青色系の光源を採用した場合、照明の照射角度は異なるものの、同一対象に対してRGBそれぞれの要素で画像を採取していることと等価である。従って、真っ白な測定対象を使って、事前にRGB間の強度をキャリブレーションしておき、これら3つの画像を加算することでカラー画像を得ることが可能となる。2次元検査装置にはカラー表示機は少なくないものの、3次元検査装置ではその測定原理上からカラー表示機能を有しているものはごく少数であった。今回の2次元3次元同時撮像技術とRBG合成によるカラー表示技術を併用すれば、3次元測定機能をもつ検査装置でありながらカラー表示が可能となり、ユーザの利便性が大きく向上することとなる。
また、2次元撮像領域53に赤フィルター、2次元撮像領域54に緑フィルター、2次元撮像領域55に青フィルターを設置することで、2次元用ライン照明光21a,21b,31a,31b,41a,41bの全ての照明光源に白色光源を採用してもよい。これにより、照明の照射角度は異なるものの、同一対象に対してRGBそれぞれの要素で画像を採取していることと等価であり、従って、真っ白な測定対象を使って、事前にRGB間の強度をキャリブレーションしておき、これら3つの画像を加算することでカラー画像を得ることが可能となる。
尚、本実施形態の印刷半田検査装置1では、すべてのライン照明光について点光源のイメージで図示したが、点光源かライン状の光源かは本発面の本質に全く影響を与えない。また、2次元用ライン照明光跡21,31,41、3次元用ライン照明光跡12a,12bは、図1のごとくの配列で図示したが、この配列に限定されるものではなく任意の配置が可能である。また、ライン照明光跡を5本としているが、2次元用ライン照明光跡が1本、3次元用ライン照明光跡が1本あれば、本発明の本質である2次元撮像と3次元撮像を1動作で行うことで実現できるので、それぞれが1本以上あれば、その本数は任意である。また、上記と同様、撮像素子51に設定される撮像領域も5個に限定されるものではない。また、2次元用撮像領域の幅を1画素としたが、これは撮像間の移動ピッチをどのように設定するかとも関係しており、1画素に限定されるものではなく2画素あるいはそれ以上でもよい。
1 印刷半田検査装置、2 照明装置、3 撮像装置、4 制御装置、5 テーブル、10a,10b 3次元用ライン照明投光器、20a,20b,30a,30b,40a,40b 2次元用ライン照明投光器、21a,21b,31a,31b,41a,41b 2次元用ライン照明光、21,31,41 2次元用ライン照明光跡、11a,11b 3次元用ライン照明光、12a,12b 3次元用ライン照明光跡、50 カメラ、60 レンズ、70 画像処理制御部、71a,71b 3次元撮像領域用画像メモリ、72,73,74 2次元撮像領域用画像メモリ、80 X軸テーブル、81 X軸用モータ、82 Y軸テーブル、83 Y軸用モータ、100 検査対象基板、110 印刷半田

Claims (6)

  1. 検査対象物を照明する照明装置と、前記検査対象物を撮像する撮像装置を有する、外観検査装置において、
    前記照明装置は、一対の2次元用照明投光器を3組と、3次元用照明投光器を2つからなり、
    前記一対の2次元用照明投光器は、赤色系光源、緑色系光源、または青色系光源を有し、
    前記一対の2次元用照明投光器は、前記撮像装置を挟むように配置され、
    前記一対の2次元用照明投光器は、前記検査対象物に対して、それぞれ上方向から斜め下方向に向けて直線的に投光し、
    前記一対の2次元用照明投光器は、前記検査対象物上に共有する1つの2次元用ライン照明光跡を形成し、
    3組の前記一対の2次元用照明投光器は、前記検査対象物上に合計で3つの2次元用ライン照明光跡を形成し、
    2つの前記3次元用照明投光器は、それぞれ光源を有し、
    2つの前記3次元用照明投光器は、前記撮像装置を挟むように配置され、
    2つの前記3次元用照明投光器は、前記検査対象物に対して、それぞれ上方向から斜め下方向に向けて直線的に投光し、
    2つの前記3次元用照明投光器は、前記検査対象物上に合計で2つの3次元用ライン照明光跡を形成し、
    前記撮像装置は、撮像素子を有し、
    前記撮像素子は、2次元用撮像領域を3つと、3次元用撮像領域を2つ有し、
    前記2次元用撮像領域は、3つの前記2次元用ライン照明光跡のいずれかを撮像し、
    前記3次元用撮像領域は、2つの前記3次元用ライン照明光跡のいずれかを撮像する、
    外観検査装置。
  2. 請求項1に記載の「前記一対の2次元用照明投光器は、赤色系光源、緑色系光源、または青色系光源を有し」に代えて、前記一対の2次元用照明投光器は、白色光源を有し、
    前記2次元用撮像領域は、赤フィルター、緑フィルター、または青フィルターが設置される、
    請求項1に記載の外観検査装置。
  3. 前記3次元用照明投光器は、赤色系光源、緑色系光源、または青色系光源を有する、
    請求項1または2に記載の外観検査装置。
  4. 基板を照明する照明装置と、前記基板を撮像する撮像装置を有する、印刷半田検査装置において、
    前記照明装置は、一対の2次元用照明投光器を3組と、3次元用照明投光器を2つからなり、
    前記一対の2次元用照明投光器は、赤色系光源、緑色系光源、または青色系光源を有し、
    前記一対の2次元用照明投光器は、前記撮像装置を挟むように配置され、
    前記一対の2次元用照明投光器は、前記基板に対して、それぞれ上方向から斜め下方向に向けて直線的に投光し、
    前記一対の2次元用照明投光器は、前記基板上に共有する1つの2次元用ライン照明光跡を形成し、
    3組の前記一対の2次元用照明投光器は、前記基板上に合計で3つの2次元用ライン照明光跡を形成し、
    2つの前記3次元用照明投光器は、それぞれ光源を有し、
    2つの前記3次元用照明投光器は、前記撮像装置を挟むように配置され、
    2つの前記3次元用照明投光器は、前記基板に対して、それぞれ上方向から斜め下方向に向けて直線的に投光し、
    2つの前記3次元用照明投光器は、前記基板上に合計で2つの3次元用ライン照明光跡を形成し、
    前記撮像装置は、撮像素子を有し、
    前記撮像素子は、2次元用撮像領域を3つと、3次元用撮像領域を2つ有し、
    前記2次元用撮像領域は、3つの前記2次元用ライン照明光跡のいずれかを撮像し、
    前記3次元用撮像領域は、2つの前記3次元用ライン照明光跡のいずれかを撮像する、
    印刷半田検査装置。
  5. 請求項1に記載の「前記一対の2次元用照明投光器は、赤色系光源、緑色系光源、または青色系光源を有し」に代えて、前記一対の2次元用照明投光器は、白色光源を有し、
    前記2次元用撮像領域は、赤フィルター、緑フィルター、または青フィルターが設置される、
    請求項4に記載の印刷半田検査装置。
  6. 前記3次元用照明投光器は、赤色系光源、緑色系光源、または青色系光源を有する、
    請求項4または5に記載の印刷半田検査装置。

JP2009244992A 2009-10-24 2009-10-24 外観検査装置及び印刷半田検査装置 Active JP5621178B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009244992A JP5621178B2 (ja) 2009-10-24 2009-10-24 外観検査装置及び印刷半田検査装置
PCT/JP2010/068655 WO2011049190A1 (ja) 2009-10-24 2010-10-22 外観検査装置及び印刷半田検査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009244992A JP5621178B2 (ja) 2009-10-24 2009-10-24 外観検査装置及び印刷半田検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011089939A JP2011089939A (ja) 2011-05-06
JP5621178B2 true JP5621178B2 (ja) 2014-11-05

Family

ID=44108312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009244992A Active JP5621178B2 (ja) 2009-10-24 2009-10-24 外観検査装置及び印刷半田検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5621178B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087612A (ko) * 2020-12-17 2022-06-27 인천대학교 산학협력단 색상별 간섭무늬 분석을 통한 시료의 표면 지형도 측정 장치 및 방법
JP7336058B2 (ja) 2019-12-03 2023-08-31 株式会社Nexal ゲーム用具およびマーケティング知識教授方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013242256A (ja) * 2012-05-22 2013-12-05 Ricoh Elemex Corp 検査データ取得方法及び外観検査装置
WO2014104375A1 (ja) * 2012-12-31 2014-07-03 株式会社Djtech 検査装置
JP5776949B2 (ja) * 2012-12-31 2015-09-09 名古屋電機工業株式会社 検査方法
KR20150057255A (ko) * 2013-11-19 2015-05-28 동우 화인켐 주식회사 Ir 센서용 인쇄 패턴의 투과율 검사 장치
JP6303867B2 (ja) * 2014-06-27 2018-04-04 オムロン株式会社 基板検査装置及びその制御方法
US10832976B2 (en) 2017-01-12 2020-11-10 Hitachi High-Tech Corporation Charged particle beam device and optical examination device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0242343A (ja) * 1988-08-02 1990-02-13 Nec Corp スルーホール検査装置
SE514859C2 (sv) * 1999-01-18 2001-05-07 Mydata Automation Ab Förfarande och anordning för undersökning av objekt på ett substrat genom att ta bilder av substratet och analysera dessa
JP2000337823A (ja) * 1999-05-27 2000-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 表面検査装置及び表面検査方法
FI20000032A0 (fi) * 2000-01-07 2000-01-07 Spectra Physics Visiontech Oy Järjestely ja menetelmä pinnan tarkistamiseksi
TWI298097B (en) * 2003-01-09 2008-06-21 Orbotech Ltd Method and apparatus for simultaneous 2-d and topographical inspection
JP4810377B2 (ja) * 2006-01-11 2011-11-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 光学式検査装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7336058B2 (ja) 2019-12-03 2023-08-31 株式会社Nexal ゲーム用具およびマーケティング知識教授方法
KR20220087612A (ko) * 2020-12-17 2022-06-27 인천대학교 산학협력단 색상별 간섭무늬 분석을 통한 시료의 표면 지형도 측정 장치 및 방법
KR102504845B1 (ko) 2020-12-17 2023-03-02 인천대학교 산학협력단 색상별 간섭무늬 분석을 통한 시료의 표면 지형도 측정 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011089939A (ja) 2011-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5621178B2 (ja) 外観検査装置及び印刷半田検査装置
JP6425755B2 (ja) 基板の異物質検査方法
JP4719284B2 (ja) 表面検査装置
TWI422800B (zh) 板檢驗裝置及方法
KR101691242B1 (ko) 다중 모드 이미징
JP5162702B2 (ja) 表面形状測定装置
TWI590725B (zh) 印刷電路板外觀的檢查裝置及檢查方法
JP5124705B1 (ja) はんだ高さ検出方法およびはんだ高さ検出装置
JP2014508938A (ja) 多重グリッドパターンを利用したビジョン検査装置
JP5945386B2 (ja) 印刷半田検査装置
JP6791631B2 (ja) 画像生成方法及び検査装置
JP5776949B2 (ja) 検査方法
JP2009036736A (ja) 印刷半田検査方法及び装置
JP5272784B2 (ja) 光学的検査方法および光学的検査装置
JP5890953B2 (ja) 検査装置
KR101684244B1 (ko) 기판 검사방법
JP2009236760A (ja) 画像検出装置および検査装置
JP6580390B2 (ja) 画像検査システム
WO2011049190A1 (ja) 外観検査装置及び印刷半田検査装置
JP2018040761A (ja) 被検査物の外観検査装置
WO2019117802A1 (en) A system for obtaining 3d images of objects and a process thereof
JP5541646B2 (ja) ライン照明装置
KR101442666B1 (ko) 복수 행의 조명부재를 포함하는 비전검사장치
JP2001068900A (ja) 実装部品検査方法並びに実装部品検査装置及びその照明器具
JP3721847B2 (ja) ハンダボールの検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140812

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20140906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5621178

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250