JPH0650729A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査対象物のはんだ付け、実装状態を検査
し、良品、不良品を判定する。 【構成】 本発明は、例えば、被検査対象物として、電
子部品の基板実装後におけるはんだ付けと実装の状態を
検査する装置に関し、条件に応じて最適に構成した検査
対象物を載置するステージ機構を有することを特徴とす
るもので、方式の異なる２種の判定手段に対して共通に
一つの基板を載置する一つのステージ機構を有するか。
同じく、それぞれに基板を載置する載置部を設けた一つ
のステージ機構を有するか。同じく、それぞれに基板を
載置するステージ機構を有する。前記２種の方式の異な
る抽出手段とは、第１の手段は、形状パタ−ンを抽出す
る手段で、第２の手段は、形状線抽出手段である。本発
明は前記ステージ機構と前記２種の判定手段からの抽出
判定結果に基づき前記検査対象物が良品か否かを総合的
に判定する信号デ−タ処理手段より構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の取付け状態の良
否判定をその外観から判定する検査装置に係りわり、特
に、被検査対象物として、電子部品の基板実装後におけ
るはんだ付けおよび実装状態の外観状態を検査する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の装置としては、例えば図
１０に示す装置が知られている。この装置では、例えば
異なった径寸法の四つの環状光源１１、１３、１５、１
７とこれら光源の上方で、検査対象物３の真上上方に設
置した撮像カメラ２１を用い、Ｘ−Ｙ方向に移動する機
構部１上に水平に載置された実装基板２上の検査対象物
３のはんだ付部に、順次異なった方向（角度）から光を
照射し、その都度、はんだ付け面から得られる反射光
を、撮像カメラ２１により電気信号に変換し、はんだ付
け面の複数の傾斜面の画像情報を得、この種々の画像情
報により判断レベルを基にして、はんだの状態を例え
ば、良、不足、過剰、無し、リードずれなどに分類し、
判定を行なっていた。この種の装置としては上記以外に
も例えば特開６０−１５４１４３号公報に記載されてい
るような装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、電
子機器の小形化を目的として基板実装の高密度化、表面
実装化が急激に進展し、超小形チップや微細ピッチＩＣ
の搭載にともない、そのはんだ付け部の微細化とはんだ
付け点数の著しい増大のため、従来の検査装置では必ず
しも十分に、はんだ付けの状態の品質を高度に、かつ高
速に検出把握し、判別管理することが困難になりつつあ
る。このため、本発明はこのような点に鑑み、被検査対
象物のはんだ付けおよび実装状態の形状がどのような状
態にあるか、検査対象物の明確な良品、不良品を判別
し、残された部分の、識別判定の曖昧な、はんだ付けお
よび実装状態の形状がどのような状態にあるかを、再度
詳細に、形状の特徴を抽出し、これらを正確で、かつ高
速に、最適な方法で判定することのできるはんだ付けお
よび実装の状態検査装置の機構を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は検査仕様、態様、時間等の条件に応じ
て最適に構成した検査対象物を載置するステージ機構を
有することを特徴とするものである。 すなわち、方式
の異なる２種の判定手段に対して共通に一つの基板を載
置する一つのステージ機構を有するか。同じく、それぞ
れに基板を載置する載置部を設けた一つのステージ機構
を有するか。同じく、それぞれに基板を載置するステー
ジ機構を有する。前記２種の方式の異なる形状抽出手段
とは、第１の手段は、検査対象物の上方に配置した照明
手段により前記検査対象物に対して角度を異ならしめて
光照射を行いこの光照射による前記検査対象物の表面か
らの反射光を上方をから撮像し当該反射光による画像デ
ータを画素ごとに演算処理し検査対象物の大きさと形状
を求めこれら形状データパタ−ンの特徴を抽出する形状
パタ−ン抽出判定手段である。第２の手段は、検査対象
物の上方に配置されたスリット光発生手段により前記検
査対象物に対してスリット光照射を行ない反射光を光切
断線として上方から撮像し当該光切断線による画像デー
タを処理して形状線データを求めこれらから検査対象物
の位置と形状を求める形状線抽出判定手段である。本発
明は前記ステージ機構と前記２種の判定手段及び前記２
種の判定手段からの抽出判定結果に基づき前記検査対象
物が良品か否かを総合的に判定する信号デ−タ処理手段
より構成される。

【０００５】

【作用】検査仕様に応じてステージ機構を動作させ、高
速、高精度に検査対象物の状態を認識判定するように、
前記２種の抽出判定手段の組合せで検査対象物の位置と
形状を求め、良品、不良品を認識判定する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の外観検査装置について、図に
示す実施例により詳細に説明する。 図１、図２、図３
は本発明の実施例の構成を示す機構概念図、図４は、本
発明による外観検査装置の形状パターン判定部を示すブ
ロック図、図５は、本発明による外観検査装置の形状線
判定部を示すブロック図である。図４、図５において、
Ａは形状パタ−ン判定部、Ｂは形状線判定部、８０は全
体を統合管理する計算機（ＣＰＵ Ｍ）、６０は共通バ
スライン、６１、６１’、６１”、６１'"はＩ／Ｏ、６
２は操作部、６３、６３’は画像インターフェース、６
４、６４’は画像モニタ、６５は外部メモリインターフ
ェース、６６はＦＤＤ、６７はＨＤＤ、６８はデータ表
示装置、６９、６９’は機構制御部でその他の符号につ
いては、以下順次説明する。

【０００７】初めに図４を中心に、形状パタ−ン判定部
Ａの動作について詳細に説明する。図１、図２、図３に
おいて、Ｘ−Ｙ方向に移動する機構駆動部１、１’、
１”に搭載された実装基板２の検査対象物３の上方に
は、該実装基板２側の上方から順次、段差照明部１１、
段差照明部１３、段差照明部１５、段差照明部１７が４
段に配置されている。各段差照明部１１、１３、１５、
１７は、それぞれ同心円状に配置された環状からなるも
ので、前記実装基板２側に配置されるに従いその径が順
次大きくなっている。なお、この段差照明部１１、１
３、１５、１７は、この実施例では、照明順次切替部４
の手段によって順次切り替えられて前記実装基板２を照
明するようになっている。また、前記段差照明部１１の
上方からは、該段差照明部Ａの中心軸上、検査対象物３
の真上上方に撮影部の撮像カメラＡ２１が１個と、斜め
上方からＸ軸方向に撮像カメラＢ２２、Ｂ２３、Ｙ軸方
向に撮像カメラＢ２４、Ｂ２５（２４、２５は図示せ
ず）の４個が４方向に対称的に配置されている。この撮
像カメラＡ２１と、撮像カメラＢ２２、Ｂ２３、Ｂ２
４、Ｂ２５のいずれかが、前記段差照明部１１、１３、
１５、１７の順次切替えによって照明される前記検査対
象物３の反射光による映像をとらえることができるよう
になっている。そして、撮像カメラＡ２１と、Ｂ２２、
Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５のいずれかの出力信号は撮像カ
メラ切替器１０、１０’をへて、画像メモリ部Ａ５、Ｂ
５’に入力されるようになっている。ＲＡＭの画像メモ
リ部Ａ５、Ｂ５’はそれぞれ段差照明部１１、１３、１
５、１７に対応して画像を記憶する。この画像メモリ部
Ａ５、Ｂ５’では、前記段差照明部１１、１３、１５、
１７の順次切替えによって照明される前記検査対象物３
を摘出し、とらえたそれぞれ画像を、それぞれ撮像カメ
ラＡ２１の画像信号は画像メモリＡ５に、撮像カメラＢ
２２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５のいづれかの画像信号は
画像メモリＢ５’に順次入力されるようになっている。
さらに、該画像メモリＡ５、Ｂ５’からの出力はそれぞ
れ画素ごとに画像演算処理部６に入力されるようになっ
ている。この画像演算処理部６では、前記各段差照明部
１１、１３、１５、１７からの照明に対応した各撮像デ
ータを、各撮像画素ごとに、照度の大きさを相対的に比
較し、この結果から得られたデータから、最も画像照度
レベルの高い撮像画像を分類し、選択する。この選択さ
れたデータは形状コ−ドデ−タパタ−ン部７に入力され
る。形状コ−ドデ−タパタ−ン部７では選択された撮像
画像の反射面の角度を意味する画像の番号コードを形状
傾斜角度データとして編成する。 認識判定部（ＣＰＵ
Ｐ）８１は、形状コ−ドデ−タパタ−ン部７からのコ
ード化されたデータにもとづいて、はんだ付けの状態の
形状、及び高さ、長さ、面積等の大きさを演算し算出す
る。さらにまた、この認識判定部（ＣＰＵ Ｐ）８１で
は、前記実装基板２の検査対称物３の面に形成されたは
んだ付け部が所望の状態で形成されているか否かの識別
判定の動作が的確に判定されるようになっている。

【０００８】図６は前記実装基板２におけるはんだ付け
部５１の詳細を示した断面図である。図６は斜め上方撮
像カメラＢ２２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５いずれかに入
射する反射光を示している。なお、検査対象物３も形状
状態判定の対象となる。同図において、実装基板２の主
表面に銅箔パターン５２が形成されており、この銅箔パ
ターン５２と接続されるべく、リード部５３（電子部品
の電極リード部）がはんだ付け部５１を介して固着され
ている。図中は形状傾斜角度のコードのデータ
番号で矢印は反射光の方向を示している。このような構
成からなる実装基板２において、段差照明部１１からの
光がはんだ付け部５１面にて反射後に図中コードのデー
タ番号の方向に、段差照明部１３からの光がはんだ付
け部５１面にて反射後に図中コードのデータ番号の方
向に、段差照明部１５からの光がはんだ付け部５１面に
て反射後に図中コードのデータ番号の方向に、段差照
明部１７からの光がはんだ付け部５１面にて反射後に図
中コードのデータ番号の方向にそれぞれ進み、前記撮
像カメラＢ２２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５のいずれかに
入射されるようになっている。先に述べた通り、各照明
に対応した各撮像データは画像信号の画像演算処理部６
で対象画像の形状傾斜角度のコードを画素ごとに相対的
に設定するとともに、形状コ−ドデ−タパタ−ン部７に
おいて、この設定されたデータをコード化し編成する。
形状コ−ドデ−タパタ−ン部７では、照度の高い部分の
コードの分布状態を示す平面図の様にデータが編成され
ている。すなわち、形状傾斜角度のコードのデータ番号
からをはんだ付け上面より示した詳細データ状態図
となる。ここでは形状傾斜角度コードのデータとして配
列、記憶、記録、表示、出力される。ここで、前記コー
ドのデータ番号、、、、、、、、を
作成する方法について、以下説明する。まず、角度を正
確にとるため、はんだ付け部２１の反射率に似た既知の
鏡面状の剛球についてデータをとると照度のアナログデ
ータ分布状態を得ることができる。このとき、例えば、
照度を２５６階調として撮り、各照明はほぼ等角度の間
隔を空ける。これを各段の照明するはんだ付け部５１面
の反射コードのデ−タとして段差照明部１１によるデー
タ番号と、段差照明部１３によるデータ番号と、段
差照明部１５によるデータ番号と、段差照明部１７に
よるデータ番号と対応して番号付けをする。さらに、
はんだ付け部５１の表面の曲率が連続的であることか
ら、中間アナログ値の内捜による補間方法により、各段
の段差照明部１１と段差照明部１３の間をデータ番号
、段差照明部１３と段差照明部１５の間をデータ番号
、段差照明部１５と段差照明部１７の間をデータ番号
、段差照明部１７を除くそれ以上をデータ番号、段
差照明部１１を除くそれ以下をというように方向付け
ができるようになる。このような補間の具体的な方法と
して、例えば、レベルが１００階調以下の照度におい
て、これによりデータ番号の照度とデータ番号の照
度の領域の重なっている部分をデータ番号とし、同様
に、データ番号、データ番号、及びデータ番号の
方向付けをするようにすることも容易である。したがっ
て、この場合、はんだ面の基板部品によりはんだ面観察
可能範囲は９レベルで角度分類できることになる。

【０００９】また、図７は、斜め上方撮像カメラＢ２
２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５によるはんだ付け部５１が
形成された前記実装基板２のが画素ごとのデータ番号が
記入されている状態を示した図で、４段差の各段差照明
部１１、１３、１５、１７を順次切り替えた場合に、前
記はんだ付け部５１からの反射光をとらえた撮像カメラ
Ｂ２２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５のいずれからの撮影画
像を前記画像演算処理部６により、はんだ付け部５１の
表面からの比較的反射率の高い箇所の領域を、前記各段
差照明部１１、１３、１５、１７に対応させて抽出させ
た状態を示す説明図である。同図中、長方形の枠は撮像
カメラＢ２２、Ｂ２３、Ｂ２４、Ｂ２５のいずれかに撮
影されたのち該当部分の検査する範囲を示しており、図
７中、データ番号が付される領域は、段差照明部１１
からの反射光のうち比較的照度が高い部分、データ番号
が付される領域は、段差照明部１３からの反射光のう
ち比較的照度が高い部分、データ番号が付される領域
は、段差照明部１５からの反射光のうち比較的照度が高
い部分、データ番号が付される領域は、段差照明部１
７からの反射光のうち比較的照度が高い部分を示してい
る。また、データ番号、、、、が付される領
域は上述した補間方法により演算設定されるものであ
る。図７におけるリ−ド部５３の端部は、予め上方の撮
像カメラＡ２１の撮像により、位置を設定している。そ
して、前記の図７に示した結果は、形状情報の詳細デー
タ状態図の画素対応分（冗長度の多い場合には必要に応
じて間曳いた後）が行データｎ×列データｍ＝ｎｍ（縦
×横）として、前記形状コ−ドデ−タパタ−ン部７で編
成され、格納されている。

【００１０】なお、このような分布（反射光のうち比較
的照度が高い部分の）にあっては、その分布状態に応じ
てはんだ付け部５１の表面の傾斜角度の変化を認定でき
る。すなわち、入射される照明部光線の垂直線に対する
はんだ面における角度がα、カメラ光軸の垂直線に対す
るはんだ面における角度がβの場合、反射光の光の強度
が強い部分（領域）の傾斜角度θ＝α＋（β−α）／２
であるという関係があるからである。このため、前記段
差照明部１１、１３、１５、１７のうちいずれかの照明
部からの反射光の比較的に強い領域における部分の傾斜
角度が判明するわけである。なお、本実施例では、上述
のようなコードによるデータ化がなされるとともに、は
んだ付け面における各部分の高さを算出するようにもな
っている。

【００１１】図８は斜め上方撮像カメラＢ２２、２３、
２４、２５のいずれかに入射する反射光を示すはんだ付
け部側面を示した図である。これらの図に基づいて、は
んだ付け面の各部分の高さを求める方法について説明す
る。図４の形状コ−ドデ−タパタ−ン部７においては、
各画素分に対応して、関係式は、はんだ形状コ−ドの形
状傾斜角度データから判るように、はんだ面形状傾斜角
度θ、段差照明の入射する垂直軸角度α、斜めめ上方撮
像カメラＢの垂直軸角度β、単位画素分の長さａ、はん
だ形状高さ分をｈとすれば、 ｈ≒｛ａ／ｃｏｓ(β−θ)｝×ｓｉｎθ ＝〔ａ／ｃｏｓ｛(β−α)／２｝〕×ｓｉｎ｛α＋(β−α)／２｝ が得られる。上記関係式から、各々画素分の高さ分、ｈ
ｎが得られることになる。更に、累積形状高さデータと
して、ＨN＝ＨM＋ｈｎとなる。この際、得られた数値を
特徴抽出のパラメータとして、相対的な数値に区分して
デ−タとして求め、その画素ごとのデ−タの配列を活用
できる。このように、各画素分に対応してその高さが得
られることにより、各画素長成分（｛ａ／ｃｏｓ(β−
θ)｝×ｃｏｓθ）の積により、ある側面のはんだの断
面面積を算出することもできるようになる。また、はん
だ付けの領域全体として、或るレベル以上での高さまた
は角度の、はんだ形状の占める面積として、画素数×画
素分の縦・横長さ分（ａ・ｂ）を求めることは容易であ
る。更に、はんだ付けの状態の形状デ−タパタ−ンとし
て、急峻性の形状としては、図８のはんだ付け部側面図
を示した説明図において、Ｎ行の側面の形状が直線か、
凸形線か、凹形線かを、形状傾斜角度データの、第Ｎ列
と第Ｍ列の各画素ごとの差分を、Ａ＝(N)−(M)として、
殆どの形状傾斜角度デ−タにおいて、 Ａ＝０ の場合は 直線変化、 Ａ＞０ の場合は 凹形線変化 急峻性大 Ａ＜０ の場合は 凸形線変化 緩慢 と判断することができる。なお、ここで行と列とは、図
７に示してあるように、画素の行と列のことである。認
識判定部（ＣＰＵ Ｐ）８１では、以上述べてきた各演
算による各々の識別項目を基準値と比較し判別するよう
になっている。

【００１２】次に、識別判定分類項目としては、これら
の値により、微妙なはんだ付けの条件変化、バラツキ変
化に対応できるように、例えば、はんだ付け状態が
（１）良、（２）ぬれ不良、（３）不足、（４）はんだ
無、（５）過剰、（６）リードずれ、（７）リード浮
き、（８）リード未着、（９）部品無し、（１０）部品
ずれ、（１１）部品立ちなどを予め設定する。この各々
の分類に対し、本発明により、自動的に分類を行う場
合、はんだ付け状態のそれぞれの形状例として、特に、
ここでは、はんだ付け部のはんだ状態とリ−ド状態の接
合状態の認識判定を行うようになっている。上記はんだ
付け状態の形状コ−ド情報データのパタ−ンは、はんだ
の高さ、断面積、長さ、実面積領域、急峻性、対象性、
特殊形状の中央平坦度（不連続性）等の形状データを含
んでいる。これらは、はんだ面の形状状態のデ−タの配
列から積み上げられる。このようにして、パターン判定
部Ａは上記した各識別項目を組合せることにより特徴抽
出し、検査対象物がこれらの分類項目いずれに該当する
のかを判定する。

【００１３】次に図５、図９を中心に、図１、図２、図
３を用いて形状線判定部Ｂの動作について詳細に説明す
る。実装基板２の検査対象物３の上方にはＸ方向のスリ
ット光発生部３１、３２およびＹ方向のスリット光発生
部３３、３４とＸ方向の反射ミラ−角度可変機構３６、
３７、Ｙ方向の反射ミラ−角度可変機構３８、３９（な
お、図１、図２、図３ではＹ方向のスリット光発生部と
反射ミラ−角度可変機構の図示を省略した）があり、さ
らに、照明部１９を具えており、これは照明切替部４’
により切替られ、検査対象物３を照射する。撮像カメラ
Ｓ２１’は画像撮像をおこない、画像メモリＳ５”に取
り込み、画像処理部７１をえて認識判定部（ＣＰＵ
Ｓ）８２において、検査対象物３の部品位置を確認し、
画像取り込み範囲の全体位置を確認される。４０は反射
ミラ−角度制御部である。なお、Ｘ方向のスリット光発
生部と、Ｙ方向のスリット光発生部は互いに直角にＸ軸
方向とＹ軸方向に配置されている。また、スリット光発
生部３１、３２、３３、３４、の切替えは、スリット光
発生切替部３５の手段によって行われるようになってい
る。

【００１４】このような構成において、実施例では、先
ず、検査対象物３の上方のＸ軸方向に配置されているス
リット光発生部３１、３２により、縦のスリット光を発
生し、反射ミラ−角度可変機構３６、３７を、反射ミラ
−角度制御部４０により反射ミラ−角度を変化させなが
ら、検査対象物３のＸ軸に位置する方向に、縦のスリッ
ト光を順に反射させる。この反射光は検査対象物３に対
する光切断線としてある一定角度をもたせて上方の撮像
カメラＳ２１’にて撮像させるようになっている。 こ
こで、スリット光発生部３１、または３２の選択は、検
査対象物３の一部が検査対象物３自身、または隣接する
別の検査対象物３’の光線陰影に入らない方向にて選択
し撮像させるようになっている。また、図示しない（図
１、図２、図３）スリット光発生部３３、または３４の
選択も同じように、検査対象物３の一部が検査対象物３
自身、または隣接する別の検査対象物３’の光線陰影に
入らないように選択し、撮像させるようになっている。

【００１５】図９には、ａ−ａ’はスリット光発生部の
３１により、縦の光切断線として検査対象物３での反射
光を撮像カメラＳ２１’にて撮像した例、ｂ−ｂ’はス
リット光発生部３２により、縦の光切断線として検査対
象物３での反射光を撮像カメラＳ２１’にて撮像した例
が示されている。また、ｃ−ｃ’はスリット光発生部３
８により、横の光切断線として検査対象物３での反射光
を撮像カメラＳ２１’にて撮像した例、ｄ−ｄ’は光切
断線発生部３９により、横の光切断線として検査対象物
３での反射光を撮像カメラ２１’にて撮像した例が示さ
れている。この場合、部品形状に対し光切断線は方向に
より、凸形状または凹形状に形成される。次にこの動作
を説明する。撮像カメラ２１’でとらえた光切断線の画
像を画像処理部７１において、予め光切断線の無い画像
が作成されていて、光切断線の画像とあわせて、これら
２種類の画像から、背景が打ち消されて、光切断線のみ
に着目して取り出すことができるようになっている。こ
こで、形状線デ−タ部７２には、各検査対象物３の位
置、種類、形状別に高さ、長さ、幅など、予め、設定し
た部品実装の基準形状線デ−タがあらかじめ設定登録さ
れる。次に、被検査対象物３に対して形状線デ−タ部７
２で、光切断線から得られた凸形状または凹形状の形状
線デ−タを形成する。認識判定部（ＣＰＵ Ｓ）８２で
は、凸形状または凹形状の光切断線の形状線デ−タによ
り、部品の位置、形状を立体判別認識する。凸形状また
は凹形状の光切断線の形状線デ−タ、部品の実装状態の
基準線からの左右ずれ量から（６）リ−ドずれ、基準線
より上下のずれ量から（７）リ−ド浮き、または（８）
リ−ド未着、基準線に対し凸形状または凹形状の光切断
線がえられなければ（９）部品無し、基準線より左右の
ずれ量から（１０）部品ずれ、基準線より上下のずれ量
から（１１）部品立ち等の判定がなされる。

【００１６】ここで、先に説明した形状パターン判定部
は、はんだ付けの状態認識に優れており、しかも短時間
で判定することができる。また、実装状態の判定は間接
的に行うことができる。一方、形状線判定部は時間はか
かるが正確に形状実装認識を行うことができる。

【００１７】次に、本発明の最も重要な構成である３種
のステージ機構について説明する。初めに、図１に示し
た実施例におけるステージ機構の動作について説明す
る。同図の例はステージ１が形状データパタ−ン判定部
Ａと、形状線判定部Ｂの間を移動する構造となってお
り、当然１枚の基板は同時に両判定を受けることは無
い。このステージ機構としては、レール上を移動する台
車であっても良く、また、ベルトコンベア状のものでも
良い。また、必要に応じて、形状データパタ−ン判定
と、形状線判定はどちらを先に行っても良く、どちらか
で正確に判定できないもののみを、両方で判定するよう
にしてもよい。例えば、形状データパタ−ン判定Ａの
後、形状線判定Ｂを行った場合は （１）判定個所の数がＡ＞Ｂであれば検査の速さ：中、
はんだ状態の判定精度：高、実装状態の判定精度：中。 （２）判定個所の数がＡ＝Ｂであれば検査の速さ：低、
はんだ状態の判定精度：高、実装状態の判定精度：高。
形状線判定Ｂを行った後、形状データパタ−ン判定Ａの
を行った場合は （３）判定個所の数がＢ＞Ａであれば検査の速さ：低、
実装状態の判定精度：高、はんだ状態の判定精度：中
（一部）。 （４）判定個所の数がＢ＝Ａであれば検査の速さ：低、
実装状態の判定精度：高、はんだ状態の判定精度：高。 なお、図１の例は、機構及び制御系が簡単であるため高
い経済性を有する。次に、図２に示した実施例における
ステージ機構の動作について説明する。同図の場合、一
つのステージ１’上に形状データパタ−ン判定部Ａと、
形状線判定部Ｂを設けた構造である。すなわち、ステー
ジ１’は少なくとも基板が２枚載置できる構造を有して
いる。したがって、この実施例の場合は２枚の基板を同
時に形状データパタ−ン判定部Ａと、形状線判定部Ｂと
で並行して検査することができる。ただし、同じステー
ジ上にあるため、検査個所の移動にはある程度の制約を
受けることがある。また、必要に応じて、形状データパ
タ−ン判定と、形状線判定はどちらを先に行っても良
く、どちらかで正確に判定できないもののみを、両方で
判定するようにしてもよい。いずれにしても結果の判断
は総合的に行われる。例えば、形状データパタ−ン判定
Ａの後、形状線判定Ｂを行った場合は （１）判定個所の数がＡ＞Ｂであれば検査の速さ：やや
高、はんだ状態の判定精度：高、実装状態の判定精度：
中。 （２）判定個所の数がＡ＝Ｂであれば、検査の速さ：
低、はんだ状態の判定精度：高、実装状態の判定精度：
高。形状線判定Ｂを行った後、形状データパタ−ン判定
Ａのを行った場合は （３）判定個所の数がＢ＞Ａであれば検査の速さ：低、
実装状態の判定精度：高、はんだ状態の判定精度：中
（一部）。 （４）判定個所の数がＢ＝Ａであれば検査の速さ：低、
実装状態の判定精度：高、はんだ状態の判定精度：高。 また、図２の例は、図１に比べ制御系が多少複雑になる
ものの判定の速度が速くでき、かつ機構が簡単であるた
め総合的に高い経済性を有する。次に、図３に示した実
施例におけるステージ機構の動作について説明する。同
図の例は互いに独立したステージが二つある構造であ
る。すなわち、形状データパタ−ン判定部Ａと、形状線
判定部Ｂのそれぞれに専用の検査対象物３を載置するス
テージを有する。この実施例の場合は２枚の基板を同時
に形状データパタ−ン判定部Ａと、形状線判定部Ｂとで
並行して検査することができる。また、必要に応じて、
形状データパタ−ン判定と、形状線判定はどちらを先に
行っても良く、どちらかで正確に判定できないもののみ
を、両方で判定するようにしてもよい。このように独立
したステージを有していても結果の判断は総合的に行わ
れる。例えば、形状データパタ−ン判定Ａの後、形状線
判定Ｂを行った場合は （１）判定個所の数がＡ＞Ｂであれば検査の速さ：高、
はんだ状態の判定精度：高、実装状態の判定精度：中。 （２）判定個所の数がＡ＝Ｂであれば、検査の速さ：
低、はんだ状態の判定精度：高、実装状態の判定精度：
高。形状線判定Ｂを行った後、形状データパタ−ン判定
Ａのを行った場合は （３）判定個所の数がＢ＞Ａであれば検査の速さ：低、
実装状態の判定精度：高、はんだ状態の判定精度：中
（一部）。 （４）判定個所の数がＢ＝Ａであれば検査の速さ：低、
実装状態の判定精度：高、はんだ状態の判定精度：高。 また、図２または図３において、前記形状パタ−ン抽出
判定部を標準画像用と微細画像用の２つで構成し、これ
に対応するステージ上の基板載置機構を複数設けてもよ
く、また、前記形状線抽出判定部を標準画像用と微細画
像用の２つで構成しこれに対応するステージ上の基板載
置機構を複数設けてもよい。

【００１８】また、本発明において、同種類の判定手段
でも、検査対象物の大小、形状の種類等により、性能・
機能上すべてをカバ−できない場合もありうるので、同
種類の判定手段でも異なった性能・機能の判定手段を二
重に組み合わせ、総合判定することも可能である。すな
わち、例えば、はんだ付け状態を主体に形状パタ−ン判
定部を二重（例えば、Ａ、Ａ’とする）に組み合わせ、
形状パタ−ン判定部Ａにおいては光学・撮像系を標準画
素サイズとし、一般標準部品を対象に検査し、形状パタ
−ン判定部Ａ’においては光学・撮像系をより微細画素
とする。このような構成の場合、例えば、初めに判定部
Ａで検査し、再度、曖昧不確定な判定個所を対象に、判
定部Ａ’で検査する。また、別の方法として、サイズの
大きい部品を判定部Ａ、小さい部品を判定部Ａ’で検査
するようにしてもよい。同様に、実装状態を主体に形状
線判定部を二重（例えば、Ｂ、Ｂ’）に組み合わせても
よい。

【００１９】また、本発明の実施例において、二つの判
定手段の間もしくは、後に、判定結果のマーク機能を組
合せ、総合判定処理することも可能である。例えば、形
状パタ−ン判定部Ａを、最初に配置し、次に、マ−ク手
段を設置し、形状パタ−ン判定部Ａの総合判定結果によ
り、不良と指摘されたところに、判定結果をマ−クす
る。同様に、形状線判定部Ｂを、最初に配置し、次に、
マ−ク部手段を設置し、形状線判定部の総合判定結果に
より、不良と指摘されたところを、マ−クし、搬出する
ことも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、被検査対象
物、すたわち、はんだ付け部の判定をそれぞれの各箇所
ごとに、微妙なはんだ付けの条件変化に対応し、はんだ
付け状態の形状がどのような状態にあるか、形状デ−タ
パタ−ンと形状線デ−タにより判定内容を容易に充実さ
せることが出来るとともに、図１の実施例ではそのステ
ージ機構の特徴により、経済的な利点があり、図２の実
施例では検査の速さの点で有利であり、図３は検査効率
の点で優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による外観検査装置の実施例を示す主要
部簡略構成図。

【図２】本発明による外観検査装置の実施例を示す主要
部簡略構成図。

【図３】本発明による外観検査装置の実施例を示す主要
部簡略構成図。

【図４】本発明による外観検査装置の形状パターン判定
部の一実施例を示す機能ブロック図。

【図５】本発明による外観検査装置の形状線判定部の一
実施例を示す機能ブロック図。

【図６】本発明による被検査部の段差照明の方法による
断面図。

【図７】本発明による被検査部の段差照明の方法による
編成デ−タを示す平面図。

【図８】本発明による被検査部の段差照明の方法による
形状デ−タを説明する側面図。

【図９】本発明による被検査部の光切断線を説明する平
面図。

【図１０】従来例の外観検査装置の主要部簡略構成図。

【符号の説明】

Ａ 形状パタ−ン判定部 Ｂ 形状線判定部 １、１’、１” ステージ ２ 基板 ３ 検査対象物 １１、１３、１５、１７ 段差照明装置 ２１ 撮像カメラＡ ２１’ 撮像カメラＳ ２２、２３、２４、２５ 撮像カメラＢ ６ 画像演算処理部 ８０ 統括管理計算機 ３１、３２ スリット光発生部Ｘ１、Ｘ２ ３６、３７ 反射ミラ−角度可変機構部Ｘ１、Ｘ２

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 茂 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 鈴木 兵庫 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物の上方に配置した照明手段に
   より前記検査対象物に対して角度を異ならしめて光照射
   を行いこの光照射による前記検査対象物の表面からの反
   射光を上方から撮像し当該反射光による画像データを画
   素ごとに演算処理し検査対象物の大きさと形状を求めこ
   れら形状データパタ−ンの特徴を抽出する形状パタ−ン
   抽出判定手段と、検査対象物の上方に配置されたスリッ
   ト光発生手段により前記検査対象物に対してスリット光
   照射を行ない反射光を光切断線として上方から撮像し当
   該光切断線による画像データを処理して形状線データを
   求めこれらから検査対象物の位置と形状を求める形状線
   抽出判定手段よりなる装置において、該形状線判定抽出
   手段と前記形状パタ−ン抽出判定手段からの抽出結果に
   基づき前記検査対象物が良品か否かを判定する信号デ−
   タ処理手段と、検査対象物を載置し前記形状パタ−ン抽
   出判定手段と形状線抽出判定手段の間を移動させるステ
   ージを有することを特徴とする外観検査装置。
2. 【請求項２】 検査対象物の上方に配置した照明手段に
   より前記検査対象物に対して角度を異ならしめて光照射
   を行いこの光照射による前記検査対象物の表面からの反
   射光を上方から撮像し当該反射光による画像データを画
   素ごとに演算処理し検査対象物の大きさと形状を求めこ
   れら形状データパタ−ンの特徴を抽出する形状パタ−ン
   抽出判定手段と、検査対象物の上方に配置されたスリッ
   ト光発生手段により前記検査対象物に対してスリット光
   照射を行ない反射光を光切断線として上方から撮像し当
   該光切断線による画像データを処理して形状線データを
   求めこれらから検査対象物の位置と形状を求める形状線
   抽出判定手段よりなる装置において、該形状線判定抽出
   手段と前記形状パタ−ン抽出判定手段からの抽出結果に
   基づき前記検査対象物が良品か否かを判定する信号デ−
   タ処理手段と、前記形状パタ−ン抽出判定手段に対応す
   る位置と前記形状線抽出判定手段に対応する位置のそれ
   ぞれに検査対象物を載置する載置部を設けた一つのステ
   ージを有することを特徴とする外観検査装置。
3. 【請求項３】 検査対象物の上方に配置した照明手段に
   より前記検査対象物に対して角度を異ならしめて光照射
   を行いこの光照射による前記検査対象物の表面からの反
   射光を上方から撮像し当該反射光による画像データを画
   素ごとに演算処理し検査対象物の大きさと形状を求めこ
   れら形状データパタ−ンの特徴を抽出する形状パタ−ン
   抽出判定手段と、検査対象物の上方に配置されたスリッ
   ト光発生手段により前記検査対象物に対してスリット光
   照射を行ない反射光を光切断線として上方から撮像し当
   該光切断線による画像データを処理して形状線データを
   求めこれらから検査対象物の位置と形状を求める形状線
   抽出判定手段よりなる装置において、該形状線判定抽出
   手段と前記形状パタ−ン抽出判定手段からの抽出結果に
   基づき前記検査対象物が良品か否かを判定する信号デ−
   タ処理手段と、前記形状パタ−ン抽出判定手段に対応す
   る位置に設けた検査対象物を載置するステージと、前記
   形状線抽出判定手段に対応する位置に設けた検査対象物
   を載置するステージとを有することを特徴とする外観検
   査装置。
4. 【請求項４】 請求項１項または２項または３項の発明
   において、前記形状パタ−ン抽出判定手段を複数有する
   ことを特徴とする外観検査装置。
5. 【請求項５】 請求項１項または２項または３項の発明
   において、前記形状線抽出判定手段を複数有することを
   特徴とする外観検査装置。
6. 【請求項６】 請求項１項または２項または３項の発明
   において、検査結果をマークする手段を有することを特
   徴とする外観検査装置。