JP6450697B2 - 基板検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板等の表裏両面を検査する基板検査装置に関するものである。

一般に、表裏両面に電子部品が実装されるプリント基板は、ガラスエポキシ樹脂からなるベース基板の表裏両面に電極パターンを有し、これらがレジスト膜によって保護されている。

かかるプリント基板に電子部品を実装する製造ラインにおいては、まずプリント基板の表裏両面の所定位置に対しクリーム半田が印刷される（半田印刷工程）。続いて、プリント基板の表裏両面の所定位置に対し接着剤が塗布される（接着剤塗布工程）。次に、プリント基板の表裏両面に対し電子部品が実装される（実装工程）。ここで、電子部品は、クリーム半田の粘性や接着剤によって仮止めされた状態となる。その後、プリント基板はリフロー炉へ導かれ、半田付けが行われる（リフロー工程）。

このような製造ラインにおいては、例えば部品実装前にクリーム半田の印刷状態を検査する基板検査装置（半田印刷検査装置）や、部品実装後のプリント基板に係る検査を行う基板検査装置（実装検査装置）などが設けられている。

かかる基板検査装置として、従来より、プリント基板の表裏両面を同時に検査可能な検査装置が知られている。

しかしながら、表裏両面を同時に検査する基板検査装置においては、プリント基板の一方側の面に対し照射した光の一部が、プリント基板に貫通形成された孔部や、ベース基板を構成するガラスエポキシ樹脂などを透過して、プリント基板の他方側へ漏れてしまうおそれがある。その結果、プリント基板の他方側の面を検査する際に、一方側から漏れてくる光が影響して検査精度が低下するおそれがある。

このような不具合を緩和するため、近年では、プリント基板の表裏両側の照明ユニットの位置をオフセットしたり、プリント基板の表裏両側で同時に同色の照明による検査を行う検査装置なども提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１８４０２２号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成であっても、プリント基板の表裏両側で同時に光を照射する以上、僅かながらも反対側へ光が漏れる可能性があるため、依然として検査精度への影響が懸念される。

例えば位相シフト法のように、位相の異なるパターン光の下で撮像した複数の画像データの輝度値の違いを基に三次元計測（検査）を行う構成においては、たとえ同色の光であっても、プリント基板の一方側の面を検査する際に、他方側から漏れてくる光が僅かでもあると、検査精度に多大な影響を与えるおそれがある。

これに対し、仮にプリント基板の表面側の検査を完了した後、裏面側の検査を実行する構成とした場合には、検査時間の増加が懸念される。

例えば位相シフト法を利用した三次元計測を行う場合のように、所定の検査範囲について複数回撮像する必要がある場合には、検査時間が著しく増加するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の両面検査に係る検査精度の向上を図ると共に、検査の高速化を図ることのできる基板検査装置を提供することにある。

以下、上記課題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を付記する。

手段１．基板の表裏両面を検査する基板検査装置であって、
前記基板の表面側の所定の検査範囲に対し所定の光を照射可能な少なくとも１つの表面側照射手段と、
所定の光が照射された前記基板の表面側の所定の検査範囲を撮像可能な表面側撮像手段と、
前記基板の裏面側の所定の検査範囲に対し所定の光を照射可能な少なくとも１つの裏面側照射手段と、
所定の光が照射された前記基板の裏面側の所定の検査範囲を撮像可能な裏面側撮像手段と、
前記表面側照射手段及び前記表面側撮像手段によって行われる前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理により取得された複数の画像データを基に当該検査範囲に係る検査を実行可能、かつ、前記裏面側照射手段及び前記裏面側撮像手段によって行われる前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理により取得された複数の画像データを基に当該検査範囲に係る検査を実行可能な検査手段とを備え、
前記表面側照射手段から光を照射しかつ前記裏面側照射手段からの光の照射を停止して、前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行した後、前記表面側照射手段からの光の照射を停止しかつ前記裏面側照射手段から光を照射して、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行し、
かつ、
前記裏面側照射手段から光を照射しかつ前記表面側照射手段からの光の照射を停止して、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行した後、前記裏面側照射手段からの光の照射を停止しかつ前記表面側照射手段から光を照射して、前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行することにより、
前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理と、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理とを交互に行う特定処理を実行可能としたことを特徴とする基板検査装置。

上記手段１によれば、基板の表面側（又は裏面側）の撮像期間中に、裏面側（又は表面側）における光の照射を停止していることから、表面側（又は裏面側）へ光が漏れることがなく、精度の良い画像データを取得することができる。結果として、基板の両面検査に係る検査精度の向上を図ることができる。

さらに、本手段は、基板の表面側（又は裏面側）にて撮像処理を実行した後、基板の裏面側（又は表面側）の撮像処理を実行する構成となっている。つまり、基板の表面側に係る撮像処理と、基板の裏面側に係る撮像処理とを交互に繰り返すことで、基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）と、基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を同時期に行うことができる。

従って、例えば基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を完了した後に、基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を実行する場合などと比べて、基板の両面検査に係る検査の高速化を図ることができる。

結果として、基板の両面検査に係る検査精度の向上を図ると共に、検査の高速化を図ることができる。

手段２．前記特定処理においては、
前記表面側撮像手段による撮像処理を実行できない期間（例えば表面側撮像手段におけるデータ転送期間など機能的に撮像不能な期間）又は実行しない期間（例えば表面側照射手段における格子の移送又は切替期間など他の要因に応じて相対的に定まる期間）に、前記裏面側撮像手段による撮像処理を実行し、
かつ、
前記裏面側撮像手段による撮像処理を実行できない期間（例えば裏面側撮像手段におけるデータ転送期間など機能的に撮像不能な期間）又は実行しない期間（例えば裏面側照射手段における格子の移送又は切替期間など他の要因に応じて相対的に定まる期間）に、前記表面側撮像手段による撮像処理を実行することを特徴とする手段１に記載の基板検査装置。

上記手段２によれば、一方の撮像手段（例えば表面側撮像手段）による撮像処理を実行できない期間等を利用して、他方の撮像手段（例えば裏面側撮像手段）による撮像処理を実行することとなる。

例えば一方の撮像手段（例えば表面側撮像手段）による撮像処理が終了した後、当該一方の撮像手段に係るデータ転送を行っている間に、他方の撮像手段（例えば裏面側撮像手段）による撮像処理を実行する。

これにより、基板の一方の面側（例えば表面側）の所定の検査範囲について、一方の撮像手段（例えば表面側撮像手段）によって行われる画像取得処理（複数の撮像処理）に最低限必要な時間の間に、基板の他方の面側（例えば裏面側）の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を実行することができる。結果として、基板の両面検査に係る検査の高速化を図ることができる。

手段３．前記表面側照射手段及び前記表面側撮像手段と、前記裏面側照射手段及び前記裏面側撮像手段とが独立して駆動制御され、
前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理と、前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理とを独立して実行可能な構成において、
前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（画像取得処理の実行期間）と、前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（画像取得処理の実行期間）が少なくとも一部で重なる場合に、
前記特定処理を実行することを特徴とする手段１又は２に記載の基板検査装置。

上記手段３によれば、基板の表面側に係る検査と、基板の裏面側に係る検査を独立して実行可能となるため、検査効率の向上を図ることができる。

但し、かかる構成の下では、基板の表裏両面の検査期間（画像取得処理の実行期間）が重なってしまう場合がある。かかる場合、上記「発明が解決しようとする課題」で述べたような不具合が発生し得る。つまり、かかる構成の下において、上記手段１等の作用効果がより奏効することとなる。

尚、仮に表面側照射手段及び表面側撮像手段と、裏面側照射手段及び裏面側撮像手段とが独立して駆動制御される本手段の構成の下、上記手段１に係る特定処理を常に実行する構成とした場合には、基板の表裏両面において検査範囲を設定する際に待機時間が生じるなど、検査効率が低下するおそれがある。

これに対し、本手段においては、基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理と、基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理が少なくとも一部で重なる場合においてのみ上記特定処理を実行する構成となっているため、検査効率の低下抑制を図ることができる。

手段４．前記表面側照射手段及び前記裏面側照射手段の少なくとも１つは、前記所定の光として縞状の光強度分布を有するパターン光を照射可能に構成され、
前記検査手段は、
位相の異なる前記パターン光の下で撮像された複数の画像データを基に位相シフト法による三次元計測を実行可能に構成されていることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の基板検査装置。

位相シフト法による三次元計測を基板の表裏両面で実行する場合には、上記「発明が解決しようとする課題」に記載したような反対側からの光の漏れ等に鑑み、従来であれば、表面側照射手段の格子を順次移送し（又は切替え）ながら、複数通りに位相変化させたパターン光の下で所定の検査範囲に係る複数通り（例えば４通り）の画像データを全て撮像した後に、裏面側照射手段の格子を順次移送等しながら、複数通りに位相変化させたパターン光の下で所定の検査範囲に係る複数通り（例えば４通り）の画像データを全て撮像する構成となる。

これに対し、上記手段４によれば、基板の一方の面（例えば表面側）において、位相シフト法による三次元計測を目的とした複数回の撮像処理が行われる合間に、他方の面（例えば裏面側）において、位相シフト法による三次元計測を目的とした複数回の撮像処理を行うことができる。

これにより、本手段によれば、基板の一方の面（例えば表面側）の所定の検査範囲について、位相シフト法による三次元計測を行う上で必要な全て（例えば４通り）の画像データを取得する間に、基板の他方の面（例えば裏面側）の所定の検査範囲について、位相シフト法による三次元計測を行う上で必要な全て（例えば４通り）の画像データを取得することができる。結果として、基板の両面検査に係る検査の高速化を図ることができる。

手段５．前記基板は、クリーム半田が印刷されたプリント基板であること、又は、半田バンプが形成されたウエハ基板であることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の基板検査装置。

上記手段５によれば、プリント基板に印刷されたクリーム半田、又は、ウエハ基板に形成された半田バンプの検査を行うことができる。つまり、クリーム半田又は半田バンプの検査において、上記各手段の作用効果が奏されることとなり、精度よく良否判定を行うことができる。結果として、半田印刷検査又は半田バンプ検査における検査精度の向上及び検査の高速化を図ることができる。

基板検査装置を模式的に示す概略構成図である。 プリント基板の部分拡大断面図である。 基板検査装置の電気的構成を示すブロック図である。 特定処理における上面検査ユニット及び下面検査ユニットの処理動作を説明するためのタイミングチャートである。 別の実施形態に係る基板検査装置を模式的に示す概略構成図である。 別の実施形態に係る二次元検査用の照明装置を示す部分拡大断面図である。 下面検査カメラの保護カバー及びその検査機構の一例を模式的に示す概略構成図である。 下面検査カメラの保護カバー及びその検査機構の一例を模式的に示す概略構成図である。 下面検査カメラの保護カバー及びその検査機構の一例を模式的に示す概略構成図である。 下面検査カメラの保護カバー及びその検査機構の一例を模式的に示す概略構成図である。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず検査対象となるプリント基板の構成について詳しく説明する。本実施形態では、表裏両面に電子部品が実装される２層基板（両面基板）が検査対象となる。

図２に示すように、プリント基板Ｐ１は、平板状をなし、ガラスエポキシ樹脂等からなるベース基板Ｐ２の表裏両面に、銅箔からなる電極パターンＰ３が設けられている。さらに、電極パターンＰ３の所定部位（ランドやパッドなど）上には、計測対象たるクリーム半田Ｐ４が印刷形成されている。このクリーム半田Ｐ４が印刷された領域を「半田印刷領域」ということにする。半田印刷領域以外の部分を「背景領域」と総称するが、この背景領域には、電極パターンＰ３が露出した領域（記号Ｐａ）、ベース基板Ｐ２が露出した領域（記号Ｐｂ）、ベース基板Ｐ２上にレジスト膜Ｐ５がコーティングされた領域（記号Ｐｃ）、及び、電極パターンＰ３上にレジスト膜Ｐ５がコーティングされた領域（記号Ｐｄ）が含まれる。尚、レジスト膜Ｐ５は、所定配線部分以外にクリーム半田Ｐ４がのらないように、プリント基板Ｐ１の表裏両面にコーティングされるものである。

次にプリント基板Ｐ１を検査する基板検査装置１の構成について詳しく説明する。本実施形態に係る基板検査装置１は、電子部品が実装される前段階においてクリーム半田Ｐ４の印刷状態を検査する半田印刷検査装置として用いられるものである。図１は、基板検査装置１を模式的に示す概略構成図である。

図１に示すように、基板検査装置１は、プリント基板Ｐ１の搬送や位置決め等を行う搬送機構２と、プリント基板Ｐ１の上面（表面）側の検査を行うための上面検査ユニット３と、プリント基板Ｐ１の下面（裏面）側の検査を行うための下面検査ユニット４と、搬送機構２や両検査ユニット３，４の駆動制御など基板検査装置１内における各種制御や画像処理、演算処理を実施するための制御装置６（図３参照）とを備えている。制御装置６が本実施形態における検査手段を構成する。

搬送機構２は、プリント基板Ｐ１の搬送方向に沿って配置された一対の搬送レール２ａと、各搬送レール２ａに対し回転可能に配設された無端のコンベアベルト２ｂと、当該コンベアベルト２ｂを駆動するモータ等の駆動手段（図示略）と、プリント基板Ｐ１を所定位置に位置決めするためのチャック機構（図示略）と備え、制御装置６により駆動制御される。

上記構成の下、基板検査装置１へ搬入されたプリント基板Ｐ１は、搬送方向と直交する幅方向の両側縁部がそれぞれ搬送レール２ａに挿し込まれると共に、コンベアベルト２ｂ上に載置される。続いて、コンベアベルト２ｂが動作を開始し、プリント基板Ｐ１が所定の検査位置まで搬送される。プリント基板Ｐ１が検査位置に達すると、コンベアベルト２ｂが停止すると共に、チャック機構が作動する。このチャック機構の動作により、コンベアベルト２ｂが押し上げられ、コンベアベルト２ｂと搬送レール２ａの上辺部によってプリント基板Ｐ１の両側縁部が挟持された状態となる。これにより、プリント基板Ｐ１が検査位置に位置決め固定される。検査が終了すると、チャック機構による固定が解除されると共に、コンベアベルト２ｂが動作を開始する。これにより、プリント基板Ｐ１は、基板検査装置１から搬出される。勿論、搬送機構２の構成は、上記形態に限定されるものではなく、他の構成を採用してもよい。

上面検査ユニット３は、搬送レール２ａ（プリント基板Ｐ１の搬送路）の上方に配設され、下面検査ユニット４は、搬送レール２ａ（プリント基板Ｐ１の搬送路）の下方に配設されている。

上面検査ユニット３は、プリント基板Ｐ１の上面の所定の検査範囲に対し斜め上方から三次元計測用の所定の縞パターン（縞状の光強度分布を有するパターン光）を照射する表面側照射手段としての第１上面検査照明３Ａ及び第２上面検査照明３Ｂと、プリント基板Ｐ１の上面の所定の検査範囲を真上から撮像する表面側撮像手段としての上面検査カメラ３Ｃと、Ｘ軸方向への移動を可能とするＸ軸移動機構３Ｄ（図３参照）と、Ｙ軸方向への移動を可能とするＹ軸移動機構３Ｅ（図３参照）とを備え、制御装置６により駆動制御される。尚、「検査範囲」は、上面検査カメラ３Ｃの撮像視野（撮像範囲）の大きさを１単位としてプリント基板Ｐ１の上面（表面）に予め設定された複数のエリアのうちの１つのエリアである。

制御装置６は、Ｘ軸移動機構３Ｄ及びＹ軸移動機構３Ｅを駆動制御することにより、上面検査ユニット３を、検査位置に位置決め固定されたプリント基板Ｐ１の上面の任意の検査範囲の上方位置へ移動することができる。そして、プリント基板Ｐ１の上面に設定された複数の検査範囲に上面検査ユニット３を順次移動させつつ、当該検査範囲に係る検査を実行していくことで、プリント基板Ｐ１の上面全域の検査を実行する構成となっている。

第１上面検査照明３Ａは、所定の光を発する光源３Ａａや、当該光源３Ａａからの光を縞パターンに変換する格子板３Ａｂを備え、制御装置６により駆動制御される。ここで、光源３Ａａから発せられた光は集光レンズ（図示略）に導かれ、そこで平行光にされた後、格子板３Ａｂを介して投影レンズ（図示略）に導かれ、プリント基板Ｐ１に対し縞パターンとして投影されることとなる。

格子板３Ａｂは、光を透過する直線状の透光部と、光を遮る直線状の遮光部とが、光源３Ａａの光軸と直交する所定方向に交互に並んだ配置構成となっている。これにより、プリント基板Ｐ１に対し、矩形波状又は台形波状の光強度分布を有する縞パターンを投影することができる。本実施形態では、縞の方向がＸ軸方向に平行しかつＹ軸方向に直交する縞パターンが投影される。

通常、格子板３Ａｂを通過する光は完全な平行光でなく、透光部及び遮光部の境界部における回折作用等に起因して、縞パターンの「明部」及び「暗部」の境界部に中間階調域が生じ得るため、完全な矩形波にはならない。

ここで、格子板３Ａｂにおける透光部及び遮光部の配置間隔など、構成によっても異なるが、「明部」と「暗部」の境界部における中間階調域の輝度勾配が急峻な場合には、矩形波状の光強度分布を有する縞パターンとなり、中間階調域の輝度勾配が緩やかな場合には、台形波状の光強度分布を有する縞パターンとなる。

さらに、第１上面検査照明３Ａは、格子板３Ａｂを移動するモータ等の駆動手段（図示略）を備えている。制御装置６は、当該駆動手段を駆動制御することにより、光源３Ａａの光軸と直交する前記所定方向へ格子板３Ａｂを一定速度で連続移動する処理を行うことができる。これにより、プリント基板Ｐ１に対し縞パターンがＹ軸方向に沿って移動していくように投影することができる。

第２上面検査照明３Ｂは、所定の光を発する光源３Ｂａや、当該光源３Ｂａからの光を縞パターンに変換する格子板３Ｂｂを備え、制御装置６により駆動制御される。尚、第２上面検査照明３Ｂ（光源３Ｂａや格子板３Ｂｂなど）に係る構成は、上記第１上面検査照明３Ａと同様であるため、詳細な説明は省略する。

上面検査カメラ３Ｃは、レンズや撮像素子等を備えてなる。本実施形態では、撮像素子としてＣＣＤセンサを採用している。

上面検査カメラ３Ｃは、制御装置６により駆動制御される。より詳しくは、制御装置６は、格子板３Ａｂ，３Ｂｂの駆動手段に設けられたエンコーダ（図示略）からの信号に基づいて、格子板３Ａｂ，３Ｂｂの移動処理と同期をとりながら、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を実行する。

上面検査カメラ３Ｃによって撮像された画像データは、当該上面検査カメラ３Ｃ内部においてデジタル信号に変換された上で、デジタル信号の形で制御装置６に転送され、後述する画像データ記憶装置２４に記憶される。そして、制御装置６は、当該画像データを基に、後述するような画像処理や演算処理等を実施する。

上記上面検査ユニット３と同様に、下面検査ユニット４は、プリント基板Ｐ１の下面の所定の検査範囲に対し斜め下方から三次元計測用の所定の縞パターン（縞状の光強度分布を有するパターン光）を照射する裏面側照射手段としての第１下面検査照明４Ａ及び第２下面検査照明４Ｂと、プリント基板Ｐ１の下面の所定の検査範囲を真下から撮像する裏面側撮像手段としての下面検査カメラ４Ｃと、Ｘ軸方向への移動を可能とするＸ軸移動機構４Ｄ（図３参照）と、Ｙ軸方向への移動を可能とするＹ軸移動機構４Ｅ（図３参照）とを備え、制御装置６により駆動制御される。尚、「検査範囲」は、下面検査カメラ４Ｃの撮像視野（撮像範囲）の大きさを１単位としてプリント基板Ｐ１の下面（裏面）に予め設定された複数のエリアのうちの１つのエリアである。

制御装置６は、Ｘ軸移動機構４Ｄ及びＹ軸移動機構４Ｅを駆動制御することにより、下面検査ユニット４を、検査位置に位置決め固定されたプリント基板Ｐ１の下面の任意の検査範囲の下方位置へ移動することができる。そして、プリント基板Ｐ１の下面に設定された複数の検査範囲に下面検査ユニット４を順次移動させつつ、当該検査範囲に係る検査を実行していくことで、プリント基板Ｐ１の下面全域の検査を実行する構成となっている。

第１下面検査照明４Ａは、所定の光を発する光源４Ａａや、当該光源４Ａａからの光を縞パターンに変換する格子板４Ａｂを備え、制御装置６により駆動制御される。尚、第１下面検査照明４Ａ（光源４Ａａや格子板４Ａｂなど）に係る構成は、上記第１上面検査照明３Ａと同様であるため、詳細な説明は省略する。

第２下面検査照明４Ｂは、所定の光を発する光源４Ｂａや、当該光源４Ｂａからの光を縞パターンに変換する格子板４Ｂｂを備え、制御装置６により駆動制御される。尚、第２下面検査照明４Ｂ（光源４Ｂａや格子板４Ｂｂなど）に係る構成は、上記第１上面検査照明３Ａと同様であるため、詳細な説明は省略する。

下面検査カメラ４Ｃは、レンズや撮像素子等を備えてなる。本実施形態では、撮像素子としてＣＣＤセンサを採用している。尚、下面検査カメラ４Ｃに係る構成は、上記上面検査カメラ３Ｃと同様であるため、詳細な説明は省略する。

次に制御装置６の電気的構成について図３を参照して説明する。図３に示すように、制御装置６は、基板検査装置１全体の制御を司るＣＰＵ及び入出力インターフェース２１（以下、「ＣＰＵ等２１」という）、キーボードやマウス、タッチパネル等で構成される「入力手段」としての入力装置２２、ＣＲＴや液晶などの表示画面を有する「表示手段」としての表示装置２３、上面検査カメラ３Ｃ及び下面検査カメラ４Ｃにより撮像された画像データなどを記憶するための画像データ記憶装置２４、各種演算結果を記憶するための演算結果記憶装置２５、ガーバデータなどの各種情報を予め記憶しておくための設定データ記憶装置２６などを備えている。尚、これら各装置２２〜２６は、ＣＰＵ等２１に対し電気的に接続されている。

次に基板検査装置１によってプリント基板Ｐ１の上下面の各検査範囲ごとに行われる検査ルーチンについて説明する。かかる検査ルーチンは、制御装置６（ＣＰＵ等２１）にて実行されるものである。

本実施形態では、プリント基板Ｐ１の上面側の各検査範囲に係る検査において、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの位相を変化させつつ、位相の異なる縞パターンの下で４回の撮像処理を行った後、第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの位相を変化させつつ、位相の異なる縞パターンの下で４回の撮像処理を行い、計８通りの画像データを取得する画像取得処理を実行する（図４の上段部分参照）。

同様に、プリント基板Ｐ１の下面側の各検査範囲に係る検査において、第１下面検査照明４Ａから照射される縞パターンの位相を変化させつつ、位相の異なる縞パターンの下で４回の撮像処理を行った後、第２下面検査照明４Ｂから照射される縞パターンの位相を変化させつつ、位相の異なる縞パターンの下で４回の撮像処理を行い、計８通りの画像データを取得する画像取得処理を実行する（図４の下段部分参照）。

尚、図４は、後述するように、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間とが少なくとも一部で重複する場合に実行される特定処理における上面検査ユニット３及び下面検査ユニット４の処理動作を説明するためのタイミングチャートである。

以下、プリント基板Ｐ１の上面側の検査を例にして、各検査範囲ごとに行われる検査ルーチンについて詳しく説明する。

制御装置６は、まずＸ軸移動機構３Ｄ及びＹ軸移動機構３Ｅを駆動制御して、上面検査ユニット３を移動させ、上面検査カメラ３Ｃの撮像視野（撮像範囲）をプリント基板Ｐ１の上面の所定の検査範囲に合わせる。

続いて、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａを駆動制御し、格子板３Ａｂの位置を初期設定位置（所定位置に投影される縞パターンの位相が「０°」となる位置）に設定する。同時に、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂを駆動制御し、格子板３Ｂｂの位置を初期設定位置（所定位置に投影される縞パターンの位相が「０°」となる位置）に設定する。

かかる設定完了後、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａ及び上面検査カメラ３Ｃを駆動制御して、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下で１回目の撮像処理（露光処理）を開始する。

詳しくは、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａの光源３Ａａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、格子板３Ａｂの移動処理を開始する。これにより、検査範囲に投影される縞パターンがＹ軸方向に沿って一定速度で連続移動することとなる。

そして、制御装置６は、縞パターンの照射開始（格子板３Ａｂの移動開始）と同時に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。

かかる１回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が０°〜４５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、１回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ａａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行う。これにより、上面検査カメラ３Ｃから制御装置６へ画像データが転送される。ここで、制御装置６は、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。

一方、格子板３Ａｂの移動処理は、１回目の撮像処理の終了後も終了せず、以後、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理が終了するまで途切れることなく継続して行われる。

尚、プリント基板Ｐ１に投影される矩形波状又は台形波状の光強度分布を有する縞パターンを連続移動させ、これを連続して撮像（露光）することにより、正弦波状の光強度分布を有する画像データを取得することができる（特願２０１５−２３１６６１参照）。

次に、１回目の撮像処理の終了から所定時間経過後、前記所定位置に投影され得る縞パターンの位相が９０°となるタイミングで、制御装置６は、再び第１上面検査照明３Ａの光源３Ａａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。これにより、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での２回目の撮像処理が開始される。

かかる２回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が９０°〜１３５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、２回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ａａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行い、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。

２回目の撮像処理の終了から所定時間経過後、前記所定位置に投影され得る縞パターンの位相が１８０°となるタイミングで、制御装置６は、再び第１上面検査照明３Ａの光源３Ａａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。これにより、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での３回目の撮像処理が開始される。

かかる３回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が１８０°〜２２５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、３回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ａａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行い、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。

３回目の撮像処理の終了から所定時間経過後、前記所定位置に投影され得る縞パターンの位相が２７０°となるタイミングで、制御装置６は、再び第１上面検査照明３Ａの光源３Ａａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。これにより、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理が開始される。

かかる４回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が２７０°〜３１５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、４回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ａａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行い、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。併せて、制御装置６は、格子板３Ａｂの移動処理を終了する。

４回目の撮像処理の終了から所定時間経過後（例えばデータ転送期間の終了後）、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂ及び上面検査カメラ３Ｃを駆動制御して、当該検査範囲に係る５回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での１回目の撮像処理）を開始する。

詳しくは、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂの光源３Ｂａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、格子板３Ｂｂの移動処理を開始する。これにより、検査範囲に投影される縞パターンがＹ軸方向に沿って一定速度で連続移動することとなる。

そして、制御装置６は、縞パターンの照射開始（格子板３Ｂｂの移動開始）と同時に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。

かかる５回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が０°〜４５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、５回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ｂａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行う。これにより、上面検査カメラ３Ｃから制御装置６へ画像データが転送される。ここで、制御装置６は、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。

一方、格子板３Ｂｂの移動処理は、５回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下で１回目の撮像処理）の終了後も終了せず、以後、当該検査範囲に係る８回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理）が終了するまで途切れることなく継続して行われる。

５回目の撮像処理の終了から所定時間経過後、前記所定位置に投影され得る縞パターンの位相が９０°となるタイミングで、制御装置６は、再び第２上面検査照明３Ｂの光源３Ｂａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。これにより、当該検査範囲に係る６回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での２回目の撮像処理）が開始される。

かかる６回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が９０°〜１３５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、６回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ｂａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行い、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。

６回目の撮像処理の終了から所定時間経過後、前記所定位置に投影され得る縞パターンの位相が１８０°となるタイミングで、制御装置６は、再び第２上面検査照明３Ｂの光源３Ｂａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。これにより、当該検査範囲に係る７回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での３回目の撮像処理）が開始される。

かかる７回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が１８０°〜２２５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、７回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ｂａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行い、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。

７回目の撮像処理の終了から所定時間経過後、前記所定位置に投影され得る縞パターンの位相が２７０°となるタイミングで、制御装置６は、再び第２上面検査照明３Ｂの光源３Ｂａを発光させ、縞パターンの照射を開始すると共に、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理を開始する。これにより、当該検査範囲に係る８回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理）が開始される。

かかる８回目の撮像処理が開始されると、前記所定位置に投影される縞パターンの位相が２７０°〜３１５°まで変化する間、連続して露光が行われる。

そして、８回目の撮像処理が終了すると、制御装置６は、光源３Ｂａからの光の照射を停止すると共に、上面検査カメラ３Ｃにより撮像された画像データの読出しを行い、読み出した画像データを画像データ記憶装置２４に記憶する。併せて、制御装置６は、格子板３Ｂｂの移動処理を終了し、当該検査範囲に係る画像取得処理を終了する。

上記画像取得処理（８回の撮像処理）を行うことにより、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下で撮像した４通りの画像データ、及び、第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下で撮像した４通りの画像データの計８通りの画像データが取得される。

上述したように、本実施形態において、各縞パターンの下で撮像した４通りの画像データは、それぞれ正弦波状の光強度分布を有する縞パターンの位相を９０°ずつシフトさせ撮像した４通りの画像データと同様の画像データとなる。

そして、制御装置６は、各縞パターンの下で撮像した４通りの画像データ（各画素の輝度値）を基に公知の位相シフト法により三次元計測（高さ計測）を行い、かかる計測結果を演算結果記憶装置２５に記憶する。尚、本実施形態では、２方向から縞パターンを照射して三次元計測を行っているため、縞パターンが照射されない影の部分が生じることを防止することができる。

次に、制御装置６は、三次元計測結果（各座標における高さデータ）に基づき、クリーム半田Ｐ４の良否判定処理を行う。具体的に、制御装置６は、上記のように得られた検査範囲の計測結果に基づいて、基準面より高くなったクリーム半田Ｐ４の印刷範囲を検出し、この範囲内での各部位の高さを積分することにより、印刷されたクリーム半田Ｐ４の量を算出する。

続いて、制御装置６は、このようにして求めたクリーム半田Ｐ４の位置、面積、高さ又は量等のデータを、予め設定データ記憶装置２６に記憶されている基準データ（ガーバデータなど）と比較判定し、この比較結果が許容範囲内にあるか否かによって、その検査範囲におけるクリーム半田Ｐ４の印刷状態の良否を判定する。

上記８回目の撮像処理の終了後、上記良否判定処理が行われている間に、制御装置６は、上面検査ユニット３を次の検査範囲へと移動させる。以降、上記一連の処理が、プリント基板Ｐ１の上面の全ての検査範囲で繰り返し行われることで、プリント基板Ｐ１の上面全体の検査が終了する。尚、プリント基板Ｐ１の下面側の検査の流れは、上面側の検査の流れと同様であるため、詳細な説明は省略する。

次に、上記構成の下、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間とが少なくとも一部で重複する場合に実行される特定処理（上面検査ユニット３及び下面検査ユニット４の処理動作）について説明する。

尚、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間とが少なくとも一部で重複するか否かの判定は、当該プリント基板Ｐ１のガーバデータ等を基に検査開始前、例えば基板検査装置１へのプリント基板Ｐ１の搬入時に行われる。

本実施形態に係る上記特定処理においては、プリント基板Ｐ１の上面側における上面検査カメラ３Ｃによる１回の撮像処理と、プリント基板Ｐ１の下面側における下面検査カメラ４Ｃによる１回の撮像処理とを交互に行う処理が実行される。以下、かかる特定処理について図４を参照しつつ詳しく説明する。

図４に示すように、まず制御装置６は、下面検査ユニット４（第１下面検査照明４Ａ及び第２下面検査照明４Ｂ）からの縞パターンの照射を停止した状態で、第１上面検査照明３Ａから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによりプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る１回目の撮像処理（第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での１回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相０°〜４５°相当分）の終了と同時に、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、第１下面検査照明４Ａから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る１回目の撮像処理（第１下面検査照明４Ａから照射される縞パターンの下での１回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相０°〜４５°相当分）の終了と同時に、上面側の格子板３Ａｂの所定の移動期間（位相４５°〜９０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第１下面検査照明４Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ａａを発光させ第１上面検査照明３Ａから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る２回目の撮像処理（第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での２回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相９０°〜１３５°相当分）の終了と同時に、下面側の格子板４Ａｂの所定の移動期間（位相４５°〜９０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ａａを発光させ第１下面検査照明４Ａから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る２回目の撮像処理（第１下面検査照明４Ａから照射される縞パターンの下での２回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相９０°〜１３５°相当分）の終了と同時に、上面側の格子板３Ａｂの所定の移動期間（位相１３５°〜１８０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第１下面検査照明４Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ａａを発光させ第１上面検査照明３Ａから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る３回目の撮像処理（第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での３回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相１８０°〜２２５°相当分）の終了と同時に、下面側の格子板４Ａｂの所定の移動期間（位相１３５°〜１８０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ａａを発光させ第１下面検査照明４Ａから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る３回目の撮像処理（第１下面検査照明４Ａから照射される縞パターンの下での３回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相１８０°〜２２５°相当分）の終了と同時に、上面側の格子板３Ａｂの所定の移動期間（位相２２５°〜２７０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第１下面検査照明４Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ａａを発光させ第１上面検査照明３Ａから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る４回目の撮像処理（第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相２７０°〜３１５°相当分）の終了と同時に、下面側の格子板４Ａｂの所定の移動期間（位相２２５°〜２７０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第１上面検査照明３Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ａａを発光させ第１下面検査照明４Ａから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る４回目の撮像処理（第１下面検査照明４Ａから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相２７０°〜３１５°相当分）の終了と同時に、制御装置６は、第１下面検査照明４Ａからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ｂａを発光させ第２上面検査照明３Ｂから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る５回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での１回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相０°〜４５°相当分）の終了と同時に、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ｂａを発光させ第２下面検査照明４Ｂから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る５回目の撮像処理（第２下面検査照明４Ｂから照射される縞パターンの下での１回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相０°〜４５°相当分）の終了と同時に、上面側の格子板３Ｂｂの所定の移動期間（位相４５°〜９０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第２下面検査照明４Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ｂａを発光させ第２上面検査照明３Ｂから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る６回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での２回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相９０°〜１３５°相当分）の終了と同時に、下面側の格子板４Ｂｂの所定の移動期間（位相４５°〜９０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ｂａを発光させ第２下面検査照明４Ｂから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る６回目の撮像処理（第２下面検査照明４Ｂから照射される縞パターンの下での２回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相９０°〜１３５°相当分）の終了と同時に、上面側の格子板３Ｂｂの所定の移動期間（位相１３５°〜１８０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第２下面検査照明４Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ｂａを発光させ第２上面検査照明３Ｂから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る７回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での３回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相１８０°〜２２５°相当分）の終了と同時に、下面側の格子板４Ｂｂの所定の移動期間（位相１３５°〜１８０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ｂａを発光させ第２下面検査照明４Ｂから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る７回目の撮像処理（第２下面検査照明４Ｂから照射される縞パターンの下での３回目の撮像処理）を開始する。

かかる下面側の撮像処理（位相１８０°〜２２５°相当分）の終了と同時に、上面側の格子板３Ｂｂの所定の移動期間（位相２２５°〜２７０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第２下面検査照明４Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源３Ｂａを発光させ第２上面検査照明３Ｂから縞パターンを照射し、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る８回目の撮像処理（第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での４回目の撮像処理）を開始する。

かかる上面側の撮像処理（位相２７０°〜３１５°相当分）の終了と同時に、下面側の格子板４Ｂｂの所定の移動期間（位相２２５°〜２７０°相当分）が終了するタイミングで、制御装置６は、第２上面検査照明３Ｂからの縞パターンの照射を停止すると共に、光源４Ｂａを発光させ第２下面検査照明４Ｂから縞パターンを照射し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る８回目の撮像処理（第２下面検査照明４Ｂから照射される縞パターン（位相２７０°〜３１５°相当分）の下での４回目の撮像処理）を実行する。

尚、上面検査カメラ３Ｃによるプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る８回目の撮像処理が終了した段階で上面検査ユニット３は次の検査範囲に移動し、下面検査カメラ４Ｃによるプリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る８回目の撮像処理が終了した段階で下面検査ユニット４は次の検査範囲に移動することとなる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間とが少なくとも一部で重複する場合に実行される特定処理においては、プリント基板Ｐ１の上面側（又は下面側）の撮像期間中に、下面側（又は上面側）における縞パターンの照射を停止していることから、上面側（又は下面側）へ光が漏れることがなく、精度の良い画像データを取得することができる。結果として、プリント基板Ｐ１の両面検査に係る検査精度の向上を図ることができる。

さらに、上記特定処理では、プリント基板Ｐ１の上面側（又は下面側）にて撮像処理を実行した後、プリント基板Ｐ１の下面側（又は上面側）の撮像処理を実行する構成となっている。つまり、プリント基板Ｐ１の上面側に係る撮像処理と、プリント基板Ｐ１の下面側に係る撮像処理とを交互に繰り返すことで、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を同時期に行うことができる。

本実施形態では、図４に示すように、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）に要する時間に対し、プリント基板Ｐ１の下面側の１回分の撮像処理に要する時間Δｔが加わるだけで、プリント基板Ｐ１の上下両面に係る画像取得処理を完了することができる。

従って、例えばプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を完了した後に、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理（複数の撮像処理）を実行する場合などと比べて、プリント基板Ｐ１の両面検査に係る検査の高速化を図ることができる。

結果として、プリント基板Ｐ１の両面検査に係る検査精度の向上を図ると共に、検査の高速化を図ることができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態では、基板検査装置を、プリント基板Ｐ１に印刷されたクリーム半田Ｐ４の印刷状態を検査する半田印刷検査装置に具体化したが、これに限らず、例えば基板上に印刷された半田バンプや、基板上に実装された電子部品など、他の対象を検査する構成に具体化してもよい。勿論、リフロー前の検査に限定されるものではなく、リフロー後の検査に利用される構成としてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、位相シフト法による三次元計測を行う上で、縞パターンの位相が９０°ずつ異なる４通りの画像データを取得する構成となっているが、位相シフト回数及び位相シフト量は、これらに限定されるものではない。位相シフト法により三次元計測可能な他の位相シフト回数及び位相シフト量を採用してもよい。

例えば位相が１２０°（又は９０°）ずつ異なる３通りの画像データを取得して三次元計測を行う構成としてもよいし、位相が１８０°（又は９０°）ずつ異なる２通りの画像データを取得して三次元計測を行う構成としてもよい。

（ｃ）上記実施形態では、プリント基板Ｐ１に投影される矩形波状又は台形波状の光強度分布を有する縞パターンを連続移動させ、これを連続して撮像（露光）することにより、正弦波状の光強度分布を有する画像データを取得する構成となっている。

ここで、連続して撮像する期間は、上記実施形態（位相４５°移動相当分）に限定されるものではなく、異なる構成を採用してもよい。

また、連続して撮像（露光）する構成に限らず、従来同様、格子の位置を順次切替えながら、格子を停止させた状態で縞パターンを照射することにより、位相の異なる複数の画像データを取得する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、光源からの光を縞パターンに変換する手段として格子板を採用しているが、これに限らず、例えば短冊状のラインごとに透過率或いは反射率を制御可能な液晶パネルなど他の手段を採用してもよい。液晶パネル等を用いることにより、格子板を連続移動させることなく、理想的な正弦波状の光強度分布を有する縞パターンを照射することが可能となる。

（ｄ）上記実施形態では、位相シフト法により三次元計測を行う構成となっているが、これに限らず、例えば空間コード法など、他の三次元計測法を採用することとしてもよい。但し、クリーム半田Ｐ４など小さな計測対象を計測する場合には、位相シフト法など、計測精度の高い計測方法を採用することがより好ましい。

（ｅ）各照明から照射される光の種類など、照射手段に係る構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の構成を採用してもよい。

例えば上記実施形態では、プリント基板Ｐ１の検査を行うに際し、縞パターンを照射して三次元計測を行う構成となっているが、これに代えて又は加えて、二次元計測を行う構成としてもよい。

例えば図５に示すように、上面検査ユニット３において、第１上面検査照明３Ａ及び第２上面検査照明３Ｂ並びに上面検査カメラ３Ｃに加えて、二次元検査用の照明装置７１を備えると共に、下面検査ユニット４において、第１下面検査照明４Ａ及び第２下面検査照明４Ｂ並びに下面検査カメラ４Ｃに加えて、二次元検査用の照明装置７１を備えた構成としてもよい。

図５，６に示すように、照明装置７１は、プリント基板Ｐ１の一番近くに配置された第１リングライト７２と、当該第１リングライト７２の次にプリント基板Ｐ１の近くに配置された第２リングライト７３と、プリント基板Ｐ１から最も離れた位置に配置された第３リングライト７４とを備えている。

各リングライト７２〜７４は、それぞれ赤色光、緑色光及び青色光の３色の単色光を切替え照射可能に構成されている。また、第１リングライト７２は、プリント基板Ｐ１に対し大入射角（例えば７４°）で光照射を行うように構成されている。第２リングライト７３は、プリント基板Ｐ１に対し中入射角（例えば２０°）で光照射を行うように構成されている。第３リングライト７４は、プリント基板Ｐ１に対し小入射角（例えば０°）で光照射を行うように構成されている。

そして、例えばプリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る検査（画像取得処理）において、第１上面検査照明３Ａから照射される縞パターンの下での複数回の撮像処理、及び、第２上面検査照明３Ｂから照射される縞パターンの下での複数回の撮像処理の少なくとも一方に加えて、全リングライト７２〜７４から照射される赤色光の下での１回の撮像処理、全リングライト７２〜７４から照射される青色光の下での１回の撮像処理、全リングライト７２〜７４から照射される緑色光の下での１回の撮像処理、第１リングライト７２から大入射角で照射される単色光（例えば青色光）の下での１回の撮像処理、第２リングライト７３から中入射角で照射される単色光（例えば緑色光）の下での１回の撮像処理、及び、第３リングライト７４から小入射角で照射される単色光（例えば赤色光）の下での１回の撮像処理のうちの少なくとも１つの撮像処理を実行可能な構成としてもよい（プリント基板Ｐ１の下面側に関しても同様）。

かかる構成の下、三次元計測に加え、半田印刷領域、電極領域、シルク印刷領域など各種領域の抽出や、異物の検出、クリーム半田Ｐ４の面積計測、位置ズレ判定、ブリッジ検出などの各種二次元計測を実施する構成としてもよい。

勿論、かかる構成の下、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間とが少なくとも一部で重複する場合には、プリント基板Ｐ１の上面側における上面検査カメラ３Ｃによる１回の撮像処理と、プリント基板Ｐ１の下面側における下面検査カメラ４Ｃによる１回の撮像処理とを交互に行う上記実施形態と同様の特定処理が実行される。

例えばプリント基板Ｐ１の上面側において全リングライト７２〜７４から照射される赤色光の下での１回の撮像処理が実行され、その後、プリント基板Ｐ１の下面側において全リングライト７２〜７４から照射される赤色光の下での１回の撮像処理が実行され、その後、プリント基板Ｐ１の上面側において第１リングライト７２から大入射角で照射される単色光（例えば青色光）の下での１回の撮像処理が実行され、その後、プリント基板Ｐ１の下面側において第１リングライト７２から大入射角で照射される単色光（例えば青色光）の下での１回の撮像処理が実行されることとなる。

また、第１上面検査照明３Ａ及び第２上面検査照明３Ｂ、並びに、第１下面検査照明４Ａ及び第２下面検査照明４Ｂを省略し、三次元計測を行わず、二次元計測のみ実施する構成としてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、上面検査ユニット３及び下面検査ユニット４が独立して駆動制御される構成となっていると共に、かかる構成の下、プリント基板Ｐ１の上面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間と、プリント基板Ｐ１の下面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理の実行期間とが少なくとも一部で重複する場合にのみ、上記特定処理が実行される構成となっている。これに限らず、他の構成を採用してもよい。

例えば上面検査ユニット３及び下面検査ユニット４が同期するように駆動制御され、上記特定処理が常に実行される構成としてもよい。

また、上面検査ユニット３及び下面検査ユニット４が固定された構成の下、プリント基板Ｐ１を連続搬送しつつ、上記特定処理を常に実行しながらプリント基板Ｐ１の上下両面を検査する構成としてもよい。

（ｇ）特定処理における上面検査ユニット３及び下面検査ユニット４の処理動作は、上記実施形態（図４に示す例）に限定されるものではない。少なくともプリント基板Ｐ１の上面側（又は下面側）の撮像期間中に、下面側（又は上面側）における光の照射が停止され、上面側（又は下面側）へ光が漏れることがない構成となっていれば、他のいかなる構成を採用してもよい。

例えば上記実施形態では、各検査カメラ３Ｃ，４Ｃにおけるデータ転送（読出）期間が、各検査カメラ３Ｃ，４Ｃによる１回の撮像処理の実行期間よりも短く設定されているが、データ転送期間が１回の撮像処理の実行期間よりも長く設定された構成としてもよい。

かかる場合、例えば上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理の終了後、当該上面検査カメラ３Ｃにおけるデータ転送を開始すると共に、下面検査カメラ４Ｃによる撮像処理を開始し、当該撮像処理の終了後、上面検査カメラ３Ｃにおけるデータ転送期間（撮像処理を実行できない期間）の終了を待って、当該上面検査カメラ３Ｃによる次の撮像処理を開始することとなる。又は、上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理の終了後、当該上面検査カメラ３Ｃにおけるデータ転送を開始すると共に、所定時間（例えば１ｍｓｅｃ）経過後に下面検査カメラ４Ｃによる撮像処理を開始する構成としてもよい。

勿論、格子板３Ａｂなど各格子板に係る動作制御処理も各検査カメラ３Ｃ，４Ｃの撮像処理に合わせたものとなる。つまり、タイムラグがある場合には一旦停止して待機することとなる。

（ｇ）上記実施形態では、各検査カメラ３Ｃ，４Ｃの撮像素子としてＣＣＤセンサを採用しているが、撮像素子はこれに限定されるものではなく、例えばＣＭＯＳセンサなど、他の撮像素子を採用してもよい。

尚、一般のＣＣＤセンサ等を用いた場合には、データ転送中に次の撮像（露光）処理を行うことができないため、複数回撮像を行う場合には、撮像処理とデータ転送処理とを交互に繰り返すこととなる。

これに対し、ＣＭＯＳセンサや、データ転送中に露光可能な機能を持ったＣＣＤセンサ等を用いた場合には、撮像処理とデータ転送処理とを一部で重複して行うことが可能となる。

これを利用することにより、上述したようにデータ転送期間が１回の撮像処理の実行期間よりも長く設定されている場合には、例えば上面検査カメラ３Ｃによる撮像処理の終了後、当該上面検査カメラ３Ｃにおけるデータ転送を開始すると共に、下面検査カメラ４Ｃによる撮像処理を開始し、上面検査カメラ３Ｃにおけるデータ転送期間の終了を待つことなく、下面検査カメラ４Ｃによる撮像処理の終了と同時に、上面検査カメラ３Ｃによる次の撮像処理を開始することができる。

（ｈ）上記実施形態では特に言及していないが、例えば図７に示すように、プリント基板Ｐ１の搬送路の下方に位置する下面検査カメラ４Ｃに保護カバー５０を備えた構成としてもよい。

プリント基板Ｐ１の搬送路の下方に位置する下面検査カメラ４Ｃには、プリント基板Ｐ１から落下する半田カス等の異物が付着するおそれがある。保護カバー５０を備えることにより下面検査カメラ４Ｃに異物が付着するのを防止することができる。

保護カバー５０は、透明部材により構成されており、下面検査カメラ４Ｃは、保護カバー５０を介してプリント基板Ｐ１の下面を撮像することができる。

しかしながら、保護カバー５０に汚れや異物が付着していると、検査に支障をきたすおそれがあるため、保護カバー５０に異物等が付着しているか否かを検査するカバー検査機構を基板検査装置１に備えることが好ましい。以下、カバー検査機構の具体例について説明する。

図７に示すように、下面検査カメラ４Ｃと保護カバー５０はホルダ５１により一体に組付けられている。そして、検査の終了したプリント基板Ｐ１が基板検査装置１から搬出された後、新たなプリント基板Ｐ１が基板検査装置１へ搬入されるまでの間において、図示しない駆動手段により、ホルダ５１ごと下面検査カメラ４Ｃ及び保護カバー５０を、プリント基板Ｐ１の搬送路の下方位置から外れる位置（カバー検査位置）へ移動する。

カバー検査位置には、保護カバー５０の上方に位置するように透過照明５３が設けられている。そして、カメラ４Ｃのピントを保護カバー５０に合わせた上で、透過照明５３から照射され保護カバー５０を透過した透過光をカメラ４Ｃにより撮像し異物検査を行う。

また、図８に示す例のように、カバー検査位置において、保護カバー５０の下方に入り込む透過照明５５を備えると共に、保護カバー５０の上方位置にカバー検査専用のカメラ５６を備えた構成としてもよい。そして、透過照明５５から照射され保護カバー５０を透過した透過光をカメラ５６により撮像し異物検査を行う。

また、透過照明に代えて、反射照明を用いて異物検査を行う構成としてもよい。例えば図９に示すように、カバー検査位置において、保護カバー５０の上方に位置する黒板６０を備えると共に、保護カバー５０に対し斜め下方より光を照射する反射照明６１を備えた構成としてもよい。そして、カメラ４Ｃのピントを保護カバー５０に合わせた上で、反射照明６１から照射され保護カバー５０にて反射した反射光をカメラ４Ｃにより撮像し異物検査を行う。

また、図１０に示す例のように、カバー検査位置において、保護カバー５０の下方に入り込む黒板６２と、保護カバー５０の上方に位置するカバー検査専用のカメラ６３と、保護カバー５０に対し斜め上方より光を照射する反射照明６４とを備えた構成としてもよい。そして、反射照明６４から照射され保護カバー５０にて反射した反射光をカメラ６３により撮像し異物検査を行う。

さらに、上記各種カバー検査機構に加え、保護カバー５０から異物を除去する機構を備えた構成としてもよい。そして、上記各種カバー検査機構により保護カバー５０上に異物等が検出された場合に、所定の異物除去機構が作動し、異物を除去する構成としてもよい。

異物除去機構としては、例えば保護カバー５０にエアーを吹付けて異物を吹き飛ばす機構や、ブラシ等により異物を掃き出す機構、保護カバー５０に薄いフィルムをセットしておき、汚れたら順次剥がしていく機構（ティアオフ機能）、保護カバー５０にロール状のフィルムをセットしておき、汚れたら順次巻き取っていく機構（ロールオフ機能）などが一例に挙げられる。

尚、下面検査カメラ４Ｃのみを保護する保護カバー５０に代えて、下面検査ユニット４全体を保護する保護カバーを設けた構成としてもよい。但し、下面検査ユニット４全体を保護する保護カバーは、異物検査における検査範囲が広く、検査時間も長くなるおそれがある。また、保護カバーのサイズも大きくなるため、装置が大型化しかつ重量も重くなるおそれがある。この点においては、下面検査カメラ４Ｃのみを保護する保護カバー５０の方がより好ましい。

１…基板検査装置、２…搬送機構、３…上面検査ユニット、３Ａ…第１上面検査照明、３Ｂ…第２上面検査照明、３Ｃ…上面検査カメラ、４…下面検査ユニット、４Ａ…第１下面検査照明、４Ｂ…第２下面検査照明、４Ｃ…下面検査カメラ、６…制御装置、Ｐ１…プリント基板、Ｐ４…クリーム半田。

Claims (4)

1. 基板の表裏両面を検査する基板検査装置であって、
   前記基板の表面側の所定の検査範囲に対し所定の光を照射可能な少なくとも１つの表面側照射手段と、
   所定の光が照射された前記基板の表面側の所定の検査範囲を撮像可能な表面側撮像手段と、
   前記基板の裏面側の所定の検査範囲に対し所定の光を照射可能な少なくとも１つの裏面側照射手段と、
   所定の光が照射された前記基板の裏面側の所定の検査範囲を撮像可能な裏面側撮像手段と、
   前記表面側照射手段及び前記表面側撮像手段によって行われる前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理により取得された複数の画像データを基に当該検査範囲に係る検査を実行可能、かつ、前記裏面側照射手段及び前記裏面側撮像手段によって行われる前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理により取得された複数の画像データを基に当該検査範囲に係る検査を実行可能な検査手段とを備え、
   前記表面側照射手段から光を照射しかつ前記裏面側照射手段からの光の照射を停止して、前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行した後、前記表面側照射手段からの光の照射を停止しかつ前記裏面側照射手段から光を照射して、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行し、
   かつ、
   前記裏面側照射手段から光を照射しかつ前記表面側照射手段からの光の照射を停止して、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行した後、前記裏面側照射手段からの光の照射を停止しかつ前記表面側照射手段から光を照射して、前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行することにより、
   前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理と、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理とを交互に行う特定処理を実行可能とし、
   前記表面側照射手段及び前記裏面側照射手段の少なくとも１つは、前記所定の光として縞状の光強度分布を有するパターン光を照射可能に構成され、
   前記検査手段は、
   位相の異なる前記パターン光の下で撮像された複数の画像データを基に位相シフト法による三次元計測を実行可能に構成されていることを特徴とする基板検査装置。
2. 基板の表裏両面を検査する基板検査装置であって、
   前記基板の表面側の所定の検査範囲に対し所定の光を照射可能な少なくとも１つの表面側照射手段と、
   所定の光が照射された前記基板の表面側の所定の検査範囲を撮像可能な表面側撮像手段と、
   前記基板の裏面側の所定の検査範囲に対し所定の光を照射可能な少なくとも１つの裏面側照射手段と、
   所定の光が照射された前記基板の裏面側の所定の検査範囲を撮像可能な裏面側撮像手段と、
   前記表面側照射手段及び前記表面側撮像手段によって行われる前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理により取得された複数の画像データを基に当該検査範囲に係る検査を実行可能、かつ、前記裏面側照射手段及び前記裏面側撮像手段によって行われる前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理により取得された複数の画像データを基に当該検査範囲に係る検査を実行可能な検査手段とを備え、
   前記表面側照射手段から光を照射しかつ前記裏面側照射手段からの光の照射を停止して、前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行した後、前記表面側照射手段からの光の照射を停止しかつ前記裏面側照射手段から光を照射して、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行し、
   かつ、
   前記裏面側照射手段から光を照射しかつ前記表面側照射手段からの光の照射を停止して、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行した後、前記裏面側照射手段からの光の照射を停止しかつ前記表面側照射手段から光を照射して、前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理を実行することにより、
   前記表面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理と、前記裏面側撮像手段による所定の検査範囲に係る複数の撮像処理のうちの１回の撮像処理とを交互に行う特定処理を実行可能とし、
   前記基板は、クリーム半田が印刷されたプリント基板であること、又は、半田バンプが形成されたウエハ基板であることを特徴とする基板検査装置。
3. 前記特定処理においては、
   前記表面側撮像手段による撮像処理を実行できない期間又は実行しない期間に、前記裏面側撮像手段による撮像処理を実行し、
   かつ、
   前記裏面側撮像手段による撮像処理を実行できない期間又は実行しない期間に、前記表面側撮像手段による撮像処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板検査装置。
4. 前記表面側照射手段及び前記表面側撮像手段と、前記裏面側照射手段及び前記裏面側撮像手段とが独立して駆動制御され、
   前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理と、前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理とを独立して実行可能な構成において、
   前記基板の表面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理と、前記基板の裏面側の所定の検査範囲に係る画像取得処理が少なくとも一部で重なる場合に、
   前記特定処理を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板検査装置。

Images