JP6506784B2 - 検査情報表示装置、検査情報表示方法および検査情報表示プログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の照射方向のそれぞれにおいて照明光を照射して基板の検査を行う基板検査装置のための検査情報表示装置、検査情報表示方法および検査情報表示プログラムに関する。

検査対象の基板の設計情報を用いて、部品ごとに影が生じる可能性の有無を判別して、その判別結果を表示する技術が知られている。この表示により、ユーザは、検査対象部品の左手にカメラを配置して光軸を４５度傾けるべきことを認識できる（特許文献１、段落００７４等参照）。

特開２０１２−１５１２５０号公報

特許文献１では、単一の照射方向のみから照明光を照射する場合には検査が可能であるか否かを容易に判断できる。しかしながら、複数の照射方向のそれぞれにおいて照明光を照射して撮像された画像を用いて基板の検査を行うことが可能であるか否かを容易に判断できないという問題があった。例えば、ある照射方向から照明光を照射した場合に影となる領域であっても、別の照射方向から照明光を照射した場合に影とならなければ十分な精度で検査が可能であるという状況も生じ得る。反対に、ある照射方向から照明光を照射した場合に影とならない領域であっても、別の照射方向から照明光を照射した場合に影となるのであれば十分な精度で検査ができないという状況も生じ得る。

本発明は、前記の問題を解決せんとするもので、基板上に形成される影の分布を複数の照射方向について総合的に認識でき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、本発明の検査情報表示装置は、複数の部品が実装された基板を、照明光の複数の照射方向のそれぞれにて撮像した撮像画像を用いて基板の検査を行う基板検査装置についての情報を表示する検査情報表示装置であって、基板に照明光を照射した場合に形成される照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得する影画像取得部と、影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示する表示部と、を備える。

前記の構成において、影画像取得部は、基板に照明光を照射した場合に形成される照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得する。そして、表示部は、影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示する。影画像は照射方向ごとの影の分布を示すため、ユーザは影画像を視認することにより、基板上に形成される影の分布を複数の照射方向について総合的に認識できる。また、影画像は照射方向ごとの影の分布を示すため、影画像を評価することにより、複数の照射方向のそれぞれにおいて照明光を照射した場合における検査の可否を容易に判断可能な評価結果を得ることができる。

ここで、検査情報表示装置は、影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示すればよく、必ずしも撮像画像を用いて基板の検査を行う検査手段を備えていなくてもよい。すなわち、検査情報表示装置は、基板の検査を行う基板検査装置と別の装置であってもよいし、当該基板検査装置と同一の装置であってもよい。検査手段は、複数の撮像画像を用いて基板を検査すればよく、複数の撮像画像から得られる情報に基づいて基板の良否を判定するように構成されていればよい。例えば、検査手段は、撮像画像に基づいて基板の３次元形状又は２次元形状を取得し、当該３次元又は２次元形状に基づいて基板の良否判定を行えばよい。

ここで、複数の照射方向で照明光が照射されるとは、基板と照明光の光源との間の相対方向が複数切り替えられることを意味する。例えば、照射方向が異なる複数の光源が用意されてもよいし、照射方向が変化するように光源が移動してもよいし、光源を固定した状態で基板の方向が変化してもよい。複数の照射方向とは、少なくとも２個以上の照射方向であればよく、例えば４方向や６方向や８方向の照射方向であってもよい。

影画像取得部は、基板に照明光を照射した場合に形成される照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得すればよく、影画像取得部は、複数の照射方向のそれぞれにおいて実際に基板に照明光を照射した場合に形成される影の分布を計算によって推定することにより、影画像を取得してもよい。具体的に、影画像取得部は、基板上に存在する物体（部品等）の形状と位置を取得し、当該物体によって照明光が遮られる領域に影が形成されると推定してもよい。また、複数の照射方向のそれぞれにおいて実際に基板に照明光を照射し、撮像することにより、影画像を取得してもよい。

表示部は、影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示すればよく、影画像と当該影画像の評価結果との双方を表示してもよいし、これらのうち一方のみを表示してもよい。また、表示部は、影画像と当該影画像の評価結果とを組み合わせて表示してもよく、影画像上に当該影画像の評価結果を表示してもよい。

ここで、影画像は、照射方向ごとの影の分布を示す画像を単一画像に合成した画像であってもよい。単一画像に合成した画像を視認することにより、照射方向ごとの影の分布を一枚の画像で認識できる。

さらに、影画像は、照射方向ごとの影が重なっている個数に応じて表示態様が異なる画像であってもよい。これにより、影画像における影の表示態様に基づいて、影が重なっている個数を容易に認識できる。表示態様が異なるとは、表示色（明度、彩度、色相、濃度等）が異なることであってもよいし、輪郭線の線種が異なることであってもよいし、ハッチング等のテクスチャパターンが異なることであってもよいし、表示色等の変化態様（点滅等）が異なることであってもよい。影が重なっている個数が大きくなるほど、検査の精度や信頼度が低下するため、検査の精度や信頼度が低下する領域を容易に認識できる。

また、表示部は、照射方向ごとの影が重なっている個数が閾値以上である領域の面積が、部品の検査領域の面積に占める面積率である非照射面積率が判定値以上である検査領域を表示してもよい。これにより、非照射面積率が判定値以上であり、多くの照射方向において影となる検査領域を容易に認識できる。すなわち、適正に検査できない検査領域を容易に認識できる。ここで、検査領域とは、基板上における検査を行う単位領域であり、例えば半田やパッドやフィレットが形成される個々の領域であってもよい。

さらに、表示部は、影画像の評価結果に基づいて、基板と照明光の光源との位置関係が適切でない旨を表示してもよい。これにより、基板と照明光の光源との位置関係を変更すべきか否かを判断することができる。さらに、表示部は、影画像の評価結果に基づいて、基板と照明光の光源との望ましい位置関係を表示してもよい。例えば、表示部は、望ましい位置関係として、非照射面積率が判定値以上である検査領域が存在しなくなる基板と照明光の光源との位置関係を表示してもよい。

検査情報表示装置を含む基板検査装置のブロック図である。 撮像部の斜視図である。 影領域の算出手法を説明する模式図である。 図４Ａ〜図４Ｄは方向別影画像である。 合成影画像である。 図６Ａは検査領域対比影画像、図６Ｂは二値化影画像、図６Ｃは検査不能領域画像、図６Ｄは検査不能領域リストである。 基板検査処理のフローチャートである。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）基板検査装置の構成：
（２）基板検査処理：
（３）他の実施形態：

（１）基板検査装置の構成：
図１は、本実施形態にかかる検査情報表示装置を含む基板検査装置１０の概略構成を示している。同図において、基板検査装置１０は、制御部２０と記録媒体３０と表示装置４０と入力装置５０と撮像部６０とを備えている。

撮像部６０は、カメラ６２とプロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄとＸ−Ｙステージ６３とを備えている。図２は、撮像部６０の斜視図である。Ｘ−Ｙステージ６３は、基板Ｎが載置されるステージであり、制御部２０の制御の下で基板Ｎを当該基板Ｎの面方向に移動させる。カメラ６２は、基板Ｎを撮像して撮像画像を生成する撮像装置であり、カメラ６２が撮像する基板Ｎのうち視野Ｖ内となる領域を撮像する。なお、基板Ｎのうち視野Ｖ内となる領域は、Ｘ−Ｙステージ６３によって可変である。カメラ６２の光軸方向は基板Ｎに対して垂直な方向である。

プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、制御部２０の制御の下で基板Ｎ上に照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを照射する光源である。図の簡略化のため照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの中央光軸のみを実線で示している。４個のプロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄが異なる位置に備えられており、プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄのそれぞれが異なる照射方向で照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを基板Ｎに照射する。プロジェクタ６１ａは視野ＶからＸ軸の正方向に一定距離だけ移動した位置に備えられ、プロジェクタ６１ｂは視野ＶからＸ軸の負方向に一定距離だけ移動した位置に備えられ、プロジェクタ６１ｃは視野ＶからＹ軸の正方向に一定距離だけ移動した位置に備えられ、プロジェクタ６１ｄは視野ＶからＹ軸の負方向に一定距離だけ移動した位置に備えられている。Ｘ軸とＹ軸は、Ｘ−Ｙステージ６３が移動する方向であり、基板Ｎと平行な平面上において互いに直交する座標軸である。

プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄは、照射方向に対し部品ごとの影を生じる光源であればよく、照明光は、光源からの直接の光であっても、スリットや縞パターンを介した基板Ｎの３次元形状を計測する光であってもよい。

図１に示す制御部２０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭで構成されるコンピュータであり、記録媒体３０に記録された各種情報を用いて基板検査に必要な処理を実行する。図１に示すように、制御部２０は、検査情報表示プログラム２１を実行する。
検査情報表示プログラム２１のソフトウェア構成については後述する。

記録媒体３０は、基板情報３０ａと照明光情報３０ｂと影画像（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と評価結果（Ｅ，Ｆ）とを記録する。基板情報３０ａは、部品情報３０ａ１と撮像領域情報３０ａ２と検査領域情報３０ａ３とを含む。部品情報３０ａ１は、基板Ｎ上に実装された部品の位置と形状とを示す。撮像領域情報３０ａ２は、撮像領域を示す。撮像領域は、基板Ｎのうちカメラ６２によって撮像する対象の領域であり、視野Ｖと同じ形状を有する領域である。制御部２０は、撮像領域情報３０ａ２に基づいて撮像領域が視野Ｖ内となるようにＸ−Ｙステージ６３を移動させる。検査領域情報３０ａ３は、基板Ｎ上の検査領域の位置と形状とを示す情報である。本実施形態において、検査領域は、撮像領域のうち、個別に検査を行う単位領域である。本実施形態において、検査領域は、部品と基板Ｎとを電気的に接続する半田のフィレット等が形成される領域である。

照明光情報３０ｂは、プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄから照射される照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの焦点位置を示す情報である。焦点位置とは、プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄのレンズ面から空中に照射された照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの光線が一点で交差する位置である。照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、それぞれ焦点位置に存在する点光源から放射状に照射されると見なすことができる。影画像（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と評価結果（Ｅ，Ｆ）の詳細については後述する。

表示装置４０は、制御部２０の制御の下で各種画像を表示するディスプレイである。入力装置５０は、ユーザの操作を受け付ける装置であり、マウスやキーボードやタッチパネル等であってもよい。

次に、影の分布を計算によって取得する検査情報表示プログラム２１のソフトウェア構成について説明する。検査情報表示プログラム２１は、基板検査モジュール２１ａと影画像取得モジュール２１ｂと影画像評価モジュール２１ｃと表示モジュール２１ｄとを含む。影画像取得モジュール２１ｂと表示モジュール２１ｄとを実行する制御部２０は、本発明の影画像取得部と表示部とを構成する。

影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、基板Ｎに照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを照射した場合に形成される照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得する。影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、撮像領域を撮像領域情報３０ａ２から取得し、当該撮像領域内に存在する部品の位置と形状とを部品情報３０ａ１から取得する。さらに、制御部２０は、プロジェクタを１つの照明光源として見立てた場合のプロジェクタ６１ａから照射される照明光Ｌａの焦点位置を照明光情報３０ｂから取得する。

そして、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、撮像領域内の各部品に照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄが照射された場合に、基板面上に形成される影の領域である影領域を算出する。基板面とは、基板Ｎのうち部品が実装されていない面である。図３は、影領域Ｓの算出手法を説明する模式図である。まず、制御部２０は、撮像領域の位置と部品Ｍの位置と照明光Ｌａの焦点位置Ｚとに基づいて、部品Ｍの各頂点Ｔ１〜Ｔ８（黒丸で図示）と照明光Ｌａの焦点位置Ｚとの相対位置を取得する。図３において、部品Ｍの形状は、直方体であり、８個の頂点Ｔ１〜Ｔ８を有する。本実施形態では、現実の形状よりも簡素な形状（直方体等）へと近似された各部品Ｍの形状が部品情報３０ａ１に規定されている。

そして、制御部２０は、焦点位置Ｚと部品Ｍの各頂点Ｔ１〜Ｔ８とを接続する各直線（一点鎖線で図示）が基板面と交差する投影点Ｐ１〜Ｐ８を算出する。なお、頂点Ｔ１〜Ｔ８のうち、基板面上の頂点Ｔ５〜Ｔ８の投影点Ｐ５〜Ｐ８は、頂点Ｔ５〜Ｔ８と一致する。影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、投影点Ｐ１〜Ｐ８同士を接続する線分によって囲まれた領域を影領域Ｓ（グレーで図示）として算出する。制御部２０は、照明光Ｌａを照射した場合の影領域Ｓを示す方向別影画像Ａａを生成する。方向別影画像Ａａは、視野Ｖ内の各位置に対応する各画素で構成され、当該各画素が影領域Ｓ内であるかを示す情報が対応付けられた画像である。本実施形態において、各画素に濃度（０〜最大濃度）が対応付けられており、影領域Ｓ外の画素には濃度として０が対応付けられ、影領域Ｓ内の画素には最大濃度の２５％の濃度が対応付けられている。

図３によってプロジェクタ６１ａについての方向別影画像Ａａを得る手法を説明したが、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、他のプロジェクタ６１ｂ，６１ｃ，６１ｄについても同様の算出手法により方向別影画像Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを生成する。影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを影画像として記録媒体３０に記録しておく。

図４Ａ〜図４Ｄは、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを示す。同図に示すように、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄにおいては影領域Ｓの分布が示される。すなわち、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、基板Ｎに照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを照射した場合に形成される照射方向ごとの影の分布（影領域Ｓ）を示す影画像として方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを取得する。

図４Ａ〜図４Ｃに示すように、基板面からの高さＨがそれぞれ２ｈ，３ｈ，５ｈ，ｈとなる直方体状の部品Ｍ１〜Ｍ４が視野Ｖ内に存在し、部品Ｍ１〜Ｍ４のそれぞれよって照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄが遮蔽された影領域Ｓが存在している。なお、図の簡略化のため、図４Ａ〜図４Ｄでは照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄが平行光であることとして影領域Ｓを示している。影領域Ｓは、部品Ｍ１〜Ｍ４の高さＨが高いほど大きくなる。

本実施形態において、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、照射方向ごとの影の分布（影領域Ｓ）を示す方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを単一画像に合成した合成影画像Ｂを生成する。具体的に、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄにおいて同一位置の画素の濃度同士を合計することにより、合成影画像Ｂを生成する。影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、合成影画像Ｂを影画像として記録媒体３０に記録しておく。

図５は、合成影画像Ｂを示す。方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄのうち、１個も影領域Ｓが存在していない画素は０％の濃度を示すこととなり、１個のみにて影領域Ｓが存在している画素は最大濃度の２５％の濃度を示すこととなり、２個にて影領域Ｓが存在している画素は最大濃度の５０％の濃度を示すこととなり、３個にて影領域Ｓが存在している画素は最大濃度の７５％の濃度を示すこととなり、４個すべてにて影領域Ｓが存在している画素は最大濃度の１００％の濃度を示すこととなる。このように、合成影画像Ｂは、照射方向ごとの影領域Ｓが重なっている個数に応じて表示態様が異なる画像となる。

影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、合成影画像Ｂ上に、検査領域を重畳した検査領域対比影画像を生成する。図６Ａは、図５の合成影画像Ｂのうち、部品Ｍ２の周辺領域（破線枠）の拡大図であり、当該拡大図において検査領域Ｇ１〜Ｇ１０の輪郭を重畳した検査領域対比影画像Ｃを示す。図６Ａにおいて、部品Ｍ２の周辺に１０個の検査領域Ｇ１〜Ｇ１０が示されている。ここで、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０は、部品Ｍ２のリード（ハッチングで図示）と、基板Ｎとを電気的に接続するための半田のフィレットが形成される領域である。影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、検査領域対比影画像Ｃを影画像として記録媒体３０に記録しておく。

影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、照射方向ごとの影領域Ｓが重なっている個数が閾値以上である領域の面積が、基板Ｎ上の検査領域Ｇ１〜Ｇ１０の面積に占める面積率である非照射面積率が判定値以上である検査領域Ｇ１〜Ｇ１０を取得する。まず、制御部２０は、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０のうち、照射方向ごとの影領域Ｓが重なっている個数が第１閾値（本実施形態において３個）以上となっている非照射領域を特定する。具体的に、制御部２０は、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０内の画素を、濃度が判定濃度（最大濃度の７５％）以上となっているか否かによって二値化した画像である二値化影画像を生成する。

図６Ｂは、二値化影画像Ｄを示す。二値化影画像Ｄにおいて、濃度が判定濃度以上の画素で構成される非照射領域Ｑ（黒色で図示）と、濃度が判定濃度未満の画素で構成される照射領域Ｗ（白色で図示）とによって検査領域Ｇ１〜Ｇ１０内が色分けされている。制御部２０は、二値化影画像Ｄを影画像として記録媒体３０に記録しておく。

影画像評価モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０のそれぞれについて、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０全体の面積と、非照射領域Ｑの面積である非照射面積とを取得し、非照射面積を全体の面積で除算することにより、非照射面積率を算出する。そして、影画像評価モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、非照射面積率が判定値（例えば３０％）以上の検査領域Ｇ１〜Ｇ１０である検査不能領域を特定する。図６Ｂの例では、検査領域Ｇ３における非照射面積率が５０％であり、検査領域Ｇ４における非照射面積率が１００％であり、検査領域Ｇ３，Ｇ４が検査不能領域となる。

影画像評価モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、検査不能領域を示す検査不能領域画像を生成する。図６Ｃは、検査不能領域画像Ｅを示す。同図において、検査不能領域としての検査領域Ｇ３，Ｇ４が黒色で図示され、検査不能領域ではない検査領域Ｇ１，Ｇ２，Ｇ５〜Ｇ１０が白色で図示されている。制御部２０は、検査不能領域画像Ｅを影画像の評価結果として記録媒体３０に記録しておく。

さらに、影画像評価モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、検査不能領域リストを生成する。図６Ｄは、検査不能領域リストＦを示す。同図において、検査不能領域としての検査領域Ｇ３，Ｇ４がリスト化されて示されている。さらに、検査不能領域リストＦにおいては、撮像領域が適切でない旨、すなわち基板Ｎと照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの光源との位置関係が適切でない旨のメッセージが示されている。制御部２０は、検査不能領域リストＦを影画像の評価結果として記録媒体３０に記録しておく。

表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示する。表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図４Ａ〜図４Ｄの方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを表示装置４０に表示させる。具体的に、制御部２０は、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを並べて表示装置４０に表示させる。方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄは照射方向ごとの影領域Ｓの分布を示すため、ユーザは方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを視認することにより、基板Ｎ上に形成される影の分布を複数の照射方向について総合的に認識できる。また、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄは照射方向ごとの影領域Ｓの分布を示すため、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを評価することにより、複数の照射方向のそれぞれにおいて照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを照射した場合における検査の可否を容易に判断可能な評価結果（図６Ｃの検査不能領域画像Ｅ，図６Ｄの検査不能領域リストＦ）を得ることができる。

また、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図５の合成影画像Ｂを表示装置４０に表示させる。このように、単一画像に合成した合成影画像Ｂを視認することにより、照射方向ごとの影領域Ｓの分布を一枚の画像で認識できる。また、合成影画像Ｂは、照射方向ごとの影領域Ｓが重なっている個数に応じて表示態様が異なる画像であるため、当該表示態様に基づいて、影領域Ｓが重なっている個数を容易に認識できる。影領域Ｓが重なっている個数が大きくなるほど、検査の精度や信頼度が低下するため、検査の精度や信頼度が低下する領域を容易に認識できる。

さらに、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図６Ａの検査領域対比影画像Ｃを表示装置４０に表示させる。検査領域対比影画像Ｃを表示することにより、各検査領域Ｇ１〜Ｇ１０上において影領域Ｓが重なっている領域を容易に認識できる。また、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図６Ｂの二値化影画像Ｄを表示装置４０に表示させる。二値化影画像Ｄを表示することにより、各検査領域Ｇ１〜Ｇ１０上において検査の精度や信頼度が一定の基準以下となる領域を明瞭に識別できる。

さらに、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図６Ｃの検査不能領域画像Ｅを影画像の評価結果として表示装置４０に表示させる。すなわち、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、照射方向ごとの影領域Ｓが重なっている個数が閾値以上である領域の面積（非照射面積）が、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０の面積に占める面積率である非照射面積率が判定値以上である検査不能領域を表示する。これにより、非照射面積率が判定値以上であり、多くの照射方向において影領域Ｓとなる検査不能領域を容易に認識できる。すなわち、適正に検査できない検査不能領域を容易に認識できる。

また、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図６Ｄの検査不能領域リストＦを影画像の評価結果として表示装置４０に表示させる。すなわち、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、影画像の評価結果に基づいて、基板Ｎと照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの光源との位置関係が適切でない旨を表示する。これにより、基板Ｎと照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの光源との位置関係を変更すべきか否かを判断することができる。つまり、視野Ｖが設定される撮像領域の位置を変更すべき否かを判断することができる。

表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、図４Ａ〜図４Ｄの方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄと、図５の合成影画像Ｂと、図６Ａの検査領域対比影画像Ｃと、図６Ｂの二値化影画像Ｄと、図６Ｃの検査不能領域画像Ｅと、図６Ｄの検査不能領域リストＦのうち少なくとも１種類を表示すればよい。本実施形態において、制御部２０は、入力装置５０に対するユーザの操作に基づいて表示対象（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を切り替えることとする。また、制御部２０は、入力装置５０に対するユーザの操作によって予め設定された表示対象（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）のみを表示してもよい。

次に、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、基板Ｎの検査を行う。以下、基板Ｎの検査手順について簡単に説明する。まず、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、撮像領域情報３０ａ２に規定された撮像領域が視野Ｖ内となるように、Ｘ−Ｙステージ６３を移動させる。そして、制御部２０は、影による影響が少ないプロジェクタから、例えば３次元計測のための縞パターンによる照明光Ｌａを基板Ｎに照射させた状態においてカメラ６２が撮像した撮像画像を取得する。このとき、制御部２０は、照明光Ｌａの縞パターンの位相をシフトさせ、シフトさせた位相ごとに撮像された撮像画像を取得する。同様に、制御部２０は、他のプロジェクタから照明光を基板Ｎに照射させた状態のそれぞれにおいてカメラ６２が撮像した撮像画像を、順次、取得する。その結果、制御部２０は、照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの照射方向ごとの撮像画像を取得することとなる。

次に、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、プロジェクタから照明光の縞パターンの位相をシフトさせながら撮像した複数の撮像画像に基づいて視野Ｖ内の位置（画素）ごとの高さを算出する。具体的に、制御部２０は、縞パターンの位相がシフトした複数の撮像画像を比較することにより、視野Ｖ内の位置ごとに縞パターンの位相値を算出し、当該位相値を高さに変換することにより視野Ｖ内の位置ごとの高さを算出する。

ここで、視野Ｖ内のうち、縞パターンが投影されない位置、すなわち部品Ｍ１〜Ｍ４等の影領域Ｓとなる位置については、位相値が算出できないため、高さが対応付けられないこととなる。

基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、平均高さ画像のうち検査領域Ｇ１〜Ｇ１０が示すフィレットの形状の良否を判定する。フィレットの形状の良否を判定する手法はどのような手法であってもよい。例えば、制御部２０は、理想的なフィレットの形状との類度が閾値以下となる検査領域Ｇ１〜Ｇ１０を不良であると判定してもよい。ここで、照射方向ごとの影領域Ｓが重なっている個数が閾値以上である領域の面積（非照射面積）が、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０の面積に占める面積率である非照射面積率が判定値以上である検査領域（図６Ｃにて黒色で示す検査不能領域としての検査領域Ｇ３，Ｇ４）においては、フィレットの３次元形状の良否を判定する精度や信頼度を、予め決められた基準よりも高く確保することができないこととなる。

以上のように、検査不能領域が存在することを認識できるため、ユーザは、当該検査不能領域について３次元形状の検査ではなく、２次元形状の検査を行うように切り替えることができる。例えば、制御部２０は、縞パターンでない照明光を照射して撮像した撮像画像において、検査不能領域の２次元形状が正常であるか否かを判定してもよい。縞パターンでない照明光は、液晶の縞パターンを使用しないプロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの光源からの光によって照射されてもよいし、プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄよりも照射方向が垂直に近い照明によって照射されてもよい。さらに、ユーザは、表示対象（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を視認することにより、いずれかのプロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄによる照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの照射と撮像とを省略してもよい。例えば、方向別影画像Ａａ，Ａｂの双方において検査領域Ｇ１〜Ｇ１０のすべてが影となっていないことを認識したユーザは、プロジェクタ６１ｃ，６１ｄによる照明光Ｌｃ，Ｌｄの照射と撮像とを省略するように設定することにより、検査の所要期間を短縮してもよい。

（２）基板検査処理：
図７は、基板検査処理のフローチャートである。
まず、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、基板情報３０ａ（部品情報３０ａ１，撮像領域情報３０ａ２，検査領域情報３０ａ３）を取得する（ステップＳ１００）。次に、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、照明光情報３０ｂを取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、プロジェクタ６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄから照射される照明光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄの焦点位置Ｚを取得する。

次に、影画像取得モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、影画像を取得する（ステップＳ１２０）。具体的に、制御部２０は、図４Ａ〜図４Ｄの方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄと、図５の合成影画像Ｂと、図６Ａの検査領域対比影画像Ｃと、図６Ｂの二値化影画像Ｄとを取得する。

次に、影画像評価モジュール２１ｃの機能により制御部２０は、影画像を評価する（ステップＳ１３０）。具体的に、制御部２０は、図６Ｂの二値化影画像Ｄに基づいて、図６Ｃの検査不能領域画像Ｅと、図６Ｄの検査不能領域リストＦとを取得する。

次に、表示モジュール２１ｄの機能により制御部２０は、影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示する（ステップＳ１４０）。具体的に、制御部２０は、図４Ａ〜図４Ｄの方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄと、図５の合成影画像Ｂと、図６Ａの検査領域対比影画像Ｃと、図６Ｂの二値化影画像Ｄと、図６Ｃの検査不能領域画像Ｅと、図６Ｄの検査不能領域リストＦのうち少なくとも１種類を表示する。本実施形態において、制御部２０は、入力装置５０に対するユーザの操作に基づいて表示対象（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を切り替える。これにより、ユーザは、複数の照射方向ごとの影の分布に基づいて、現状の撮像領域に満足であるか否かを判断できる。

次に、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、撮像領域に満足であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。具体的に、制御部２０は、表示装置４０において現状の撮像領域にユーザが満足しているか否かを問い合わせる画像を表示し、撮像領域に満足している旨を指定する操作が入力装置５０にて受け付けられたか否かを判定する。

撮像領域に満足であると判定しなかった場合（ステップＳ１５０：Ｎ）、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、撮像領域の変更を受け付ける（ステップＳ１６０）。例えば、制御部２０は、基板Ｎ上における撮像領域の中心座標やいずれかの頂点の座標を変更する操作を入力装置５０にて受け付けてもよい。撮像領域の変更を受け付けると、制御部２０は、撮像領域情報３０ａ２を更新する。次に、制御部２０は、ステップＳ１００に戻る。これにより、変更後の撮像領域について影画像と当該影画像の評価結果の少なくとも一方を表示することができる。従って、ユーザが満足できる影画像と当該影画像の評価結果が得られるように、撮像領域を変更していくことができる。

一方、撮像領域に満足であると判定した場合（ステップＳ１５０：Ｙ）、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、照射方向ごとに基板Ｎ（視野Ｖ）を撮像する（ステップＳ１７０）。すなわち、制御部２０は、実際の検査に移行する。次に、基板検査モジュール２１ａの機能により制御部２０は、照射方向ごとの撮像画像を用いて検査を行う（ステップＳ１８０）。すなわち、制御部２０は、照射方向ごとの撮像画像に基づいて平均高さ画像を算出し、当該平均高さ画像のうち検査領域Ｇ１〜Ｇ１０が示すフィレットの３次元形状の良否を判定する。

なお、影画像と当該影画像の評価結果にユーザが満足した場合、制御部２０は、必ずしも検査を実行しなくてもよく、別の撮像領域を対象にステップＳ１００〜Ｓ１４０を繰り返して実行してもよい。これにより、複数の撮像領域を変更していくことができる。

（３）他の実施形態：
前記実施形態において、制御部２０は、計算によって方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄを取得したが、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄは実際に視野Ｖ内に移動した撮像領域に照明光を照射した影を撮像することにより得られてもよい。この場合、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄが部品Ｍ１〜Ｍ４の実装位置のばらつきの影響を受けることとなるが、実装位置が正確であることが確認済みの基板Ｎを使用することにより実装位置のばらつきの影響を抑制してもよい。

前記実施形態では、影画像の評価結果も表示可能であったが、必ずしも影画像の評価結果が表示されなくてもよい。影画像の評価結果を表示しない場合、図７のステップＳ１３０を省略できる。さらに、制御部２０は、影画像として方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄのみを表示してもよい。この場合、図５の合成影画像Ｂと、図６Ａの検査領域対比影画像Ｃと、図６Ｂの二値化影画像Ｄと、図６Ｃの検査不能領域画像Ｅと、図６Ｄの検査不能領域リストＦとを生成する処理を省略できる。すなわち、制御部２０は、表示対象の影画像と、当該表示対象の影画像を生成するために必要な影画像のみを生成すればよい。むろん、影画像を順次生成しなくてもよく、例えば制御部２０は、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄに基づいて、直接、検査不能領域画像Ｅを生成してもよい。

さらに、制御部２０は、評価結果を表示装置４０にて同時に表示したり、組み合わせて表示したりしてもよい。例えば、制御部２０は、方向別影画像Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ上に、検査領域Ｇ１〜Ｇ１０を重畳して表示してもよい。

さらに、図７のステップＳ１５０において、撮像領域に満足であるか否かをユーザではなく制御部２０が判定してもよい。例えば、図６Ｃにて黒色で示す検査不能領域（検査領域Ｇ３，Ｇ４）の個数が予め決められた判定数（例えば０個）以下である場合に、制御部２０は、撮像領域に満足であると判定してもよい。この場合、制御部２０は、予め決められた移動軌跡上で単位距離（例えば数ミリ）ずつ移動するように撮像領域の位置を変更してもよい。移動軌跡は、例えば撮像領域の中心座標が渦巻き状に移動する軌跡であってもよいし、当該中心座標がジグザグ状に移動する軌跡であってもよい。

１０…基板検査装置、２０…制御部、２１…検査情報表示プログラム、２１ａ…基板検査モジュール、２１ｂ…影画像取得モジュール、２１ｃ…影画像評価モジュール、２１ｄ…表示モジュール、３０…記録媒体、３０ａ…基板情報、３０ａ１…部品情報、３０ａ２…撮像領域情報、３０ａ３…検査領域情報、３０ｂ…照明光情報４０…表示装置、５０…入力装置、６０…撮像部、６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ…プロジェクタ、６２…カメラ、６３…Ｘ−Ｙステージ、Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ａｄ…方向別影画像、Ｂ…合成影画像、Ｃ…検査領域対比影画像、Ｄ…二値化影画像、Ｅ…検査不能領域画像、Ｆ…検査不能領域リスト、Ｇ１〜Ｇ１０…検査領域、Ｈ…高さ、Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ…照明光、Ｍ…部品、Ｎ…基板、Ｑ…非照射領域、Ｓ…影領域、Ｖ…視野、Ｗ…照射領域、Ｚ…焦点位置

Claims (5)

1. 複数の部品が実装された基板を、照明光の複数の照射方向のそれぞれにて撮像した撮像画像を用いて前記基板の検査を行う基板検査装置についての情報を表示する検査情報表示装置であって、
   前記基板に照明光を照射した場合に形成される前記照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得する影画像取得部と、
   前記影画像を表示する表示部と、
   を備え、
   前記影画像は、前記照射方向ごとの前記影の分布を示す画像を単一画像に合成した画像であり、前記照射方向ごとの前記影が重なっている個数に応じて表示態様が異なる画像である、
   検査情報表示装置。
2. 前記表示部は、前記照射方向ごとの前記影が重なっている個数が閾値以上である領域の面積が、前記基板上の検査領域の面積に占める面積率である非照射面積率が判定値以上である前記検査領域を表示する、
   請求項１に記載の検査情報表示装置。
3. 前記表示部は、前記非照射面積率に基づいて、前記基板と前記照明光の光源との位置関係が適切でない旨を表示する、
   請求項２に記載の検査情報表示装置。
4. 複数の部品が実装された基板を、照明光の複数の照射方向のそれぞれにて撮像した撮像画像を用いて前記基板の検査を行う基板検査装置についての情報を表示する検査情報表示方法であって、
   前記基板に照明光を照射した場合に形成される前記照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得する影画像取得工程と、
   前記影画像を表示する表示工程と、
   を含み、
   前記影画像は、前記照射方向ごとの前記影の分布を示す画像を単一画像に合成した画像であり、前記照射方向ごとの前記影が重なっている個数に応じて表示態様が異なる画像である、
   検査情報表示方法。
5. 複数の部品が実装された基板を、照明光の複数の照射方向のそれぞれにて撮像した撮像画像を用いて前記基板の検査を行う基板検査装置についての情報を表示する機能をコンピュータに実現させる検査情報表示プログラムであって、
   前記基板に照明光を照射した場合に形成される前記照射方向ごとの影の分布を示す影画像を取得する影画像取得機能と、
   前記影画像を表示する表示機能と、
   をコンピュータに実現させ、
   前記影画像は、前記照射方向ごとの前記影の分布を示す画像を単一画像に合成した画像であり、前記照射方向ごとの前記影が重なっている個数に応じて表示態様が異なる画像である、
   検査情報表示プログラム。