KR20160007656A

KR20160007656A - 검사 장치 및 검사 방법

Info

Publication number: KR20160007656A
Application number: KR1020157035470A
Authority: KR
Inventors: 노부아키 타바타
Original assignee: 야마하하쓰도키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2016-01-20
Also published as: JPWO2014196008A1; CN105264329B; WO2014196008A1; KR101737954B1; CN105264329A; JP6097389B2

Abstract

이 검사 장치(100, 200)는 검사 대상 부위(120, 200)의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측부(42, 43)와, 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측부(41, 43)와, 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역(140, 240)을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하는 제어부(51)를 구비한다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD}

이 발명은 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이고, 특히 3차원 계측부를 구비한 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

종래, 3차원 계측부를 구비한 검사 장치가 알려져 있다. 이러한 검사 장치는 예를 들면, 일본특허공개 2011-149736호 공보에 개시되어 있다.

상기 일본특허공개 2011-149736호 공보에는 3차원 계측용의 제 1 광을 조사하는 투사 유닛과, 2차원 계측용의 조명 유닛을 구비하는 전자부품이 실장된 기판을 검사하는 외관 검사 장치(검사 장치)가 개시되어 있다. 또한, 이 외관 검사 장치는 투사 유닛 및 조명 유닛 각각으로부터 조사된 광에 의해 촬상된 화상을 촬상하는 촬상 유닛과, 제어부를 구비하고 있다. 또한, 제어부는 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 윈도우(검사 영역)를 자동적으로 설정하도록 구성되어 있다. 또한, 이 외관 검사 장치는 자동적으로 검사 윈도우를 설정한 후, 검사 윈도우를 설정하기 위해 3차원 계측을 행한 기판과는 다른 기판에 대하여 이 검사 윈도우를 이용하여 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다고 생각된다.

일본특허공개 2011-149736호 공보

그러나, 상기 일본특허공개 2011-149736호 공보의 외관 검사 장치에서는 검사 대상 부위를 검사할 때의 검사 윈도우를 자동적으로 설정하는 것이 가능한 한편 검사 윈도우를 설정하기 위해 3차원 계측을 행한 기판과는 다른 기판의 2차원 계측을 행하기 때문에 2차원 계측을 행할 때에 설정된 검사 윈도우와 검사 대상 부위가 어긋나는 경우가 있고, 그 경우 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 없다는 문제점이 있다.

이 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이 발명의 하나의 목적은 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위가 어긋나 있는 경우이어도 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행하는 것이 가능한 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다.

이 발명의 제 1 국면에 의한 검사 장치는 검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측부와, 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측부와, 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하는 제어부를 구비한다.

이 발명의 제 1 국면에 의한 검사 장치에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하는 제어부를 설치함으로써 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 어긋난 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치를 맞추도록 조정할 수 있다. 이것에 의해 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억재할 수 있으므로 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 영역을 규정하는 검사 프레임 좌표를 보정하고, 보정된 검사 프레임 좌표에 의거하여 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 검사 영역을 규정하는 검사 프레임 좌표를 이용하여 어긋난 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치를 맞추도록 용이하게 조정할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측용의 제 1 광을 조사가능한 제 1 조명부와, 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 제 2 광을 조사가능한 제 2 조명부와, 제 1 조명부의 제 1 광과 제 2 조명부의 제 2 광을 각각 사용하여 검사 대상 부위를 촬상가능한 촬상부를 더 구비하고, 제어부는 제 1 조명부로부터 조사되는 제 1 광을 이용하여 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 제 2 조명부로부터 조사되는 제 2 광을 이용하여 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 제 1 조명부, 제 2 조명부 및 촬상부를 설치한 간이한 구성에 의해 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 어긋난 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치를 맞추도록 조정할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 제어부는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 대략 동일하다고 판단되었을 경우에 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치 어긋남이 조정된 상태에서 계측된 2차원 계측 결과와, 3차원 계측 결과의 양방에 의거하여 검사 대상 부위의 상태를 정확하게 판별할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 검사 대상 부위의 상태를 판별하지 않거나, 또는 3차원 계측 결과 중 2차원 계측과 다른 결과를 고려하지 않고 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 정확하게 3차원 계측 또는 2차원 계측이 행해지고 있지 않을 가능성이 있는 경우에 부정확한 3차원 계측 결과 및 2차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 것을 억제할 수 있으므로 검사 대상 부위의 상태를 판별할 때의 정밀도가 저하하는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 3차원 계측 결과 중 2차원 계측과 다른 결과를 2차원 계측 결과를 이용하여 보정함으로써 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 정확하게 3차원 계측이 행해지고 있지 않을 가능성이 있는 경우에 부정확한 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 것을 억제할 수 있으므로 검사 대상 부위의 상태를 판별할 때의 정밀도가 저하하는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 위상 시프트법에 의한 3차원 계측을 행하기 위한 제 1 광과 제 1 광과는 다른 2차원 계측을 행하기 위한 제 2 광을 각각 스위칭해서 조사가능하게 구성되고, 검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측용의 제 1 광을 조사가능한 제 1 조명부 및 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 제 2 광을 조사가능한 제 2 조명부로서 기능하는 프로젝터를 더 구비하고, 제어부는 제 1 광을 이용하여 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 제 2 광을 이용하여 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위가 어긋나 있는 경우이어도 제 1 조명부 및 제 2 조명부의 양방의 기능을 갖는 프로젝터를 이용하여 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치 어긋남이 조정된 상태에서 2차원 계측을 행할 수 있다. 이것에 의해 검사 장치(조명부)의 구조를 간소화하면서 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 제 1 조명부의 제 1 광과 제 2 조명부의 제 2 광을 각각 이용하여 검사 대상 부위를 촬상가능한 촬상부를 더 구비하고, 프로젝터는 상방으로부터 보아 촬상부를 둘러싸도록 복수개 설치되고, 제어부는 복수개의 프로젝터 중 하나의 프로젝터로부터 제 2 광을 조사하고, 보정된 검사 영역에 있어서 제 2 광을 이용하여 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 촬상부를 둘러싸도록 설치된 제 2 조명부에 의해 조사된 광을 조사함으로써 검출 대상물의 그림자를 검출하여 2차원 계측을 행하는 경우와 달리 소정의 한 방향으로부터 광을 조사함으로써 검출 대상물의 그림자를 용이하게 검출하여 2차원 계측을 행할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 검사 대상 부위로서의 전자부품의 3차원 계측을 행함으로써 전자부품의 위치를 특정함으로써 특정된 전자부품의 위치에 의거하여 전자부품을 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위인 전자부품의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 검사 영역과 전자부품의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 전자부품의 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 제어부는 검사 대상 부위로서의 전자부품의 3차원 계측을 행함으로써 전자부품의 위치를 특정함과 아울러 특정된 전자부품의 위치에 의거하여 전자부품의 2차원 계측을 행할 때의 검사 영역을 규정하는 검사 프레임 좌표를 보정하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위인 전자부품의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 검사 영역을 규정하는 검사 프레임 좌표를 이용하여 어긋난 검사 영역과 전자부품의 위치를 맞추도록 용이하게 조정할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 검사 대상 부위로서의 땜납이 기판에 인쇄되었을 때에 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 땜납을 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 설정된 검사 영역과 기판에 인쇄된 검사 대상 부위인 땜납의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 검사 영역과 땜납의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 전자부품이 기판 상(땜납 상)에 실장되기 전에 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다. 이것에 의해 기판에 전자부품이 실장된 후에 땜납의 검사를 행하는 경우와 비교해서 빠른 단계에서 땜납의 검사를 행할 수 있으므로 생산 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 검사 대상 부위로서의 전자부품이 기판에 실장됨과 아울러 리플로우 전의 타이밍에서 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 전자부품을 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 설정된 검사 영역과 기판에 실장된 검사 대상 부위인 전자부품의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 검사 영역과 전자부품의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 리플로우되기 전에 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다. 이것에 의해 전자부품이 실장되고, 리플로우된 후에 전자부품의 검사를 행하는 경우와 비교해서 빠른 단계에서 전자부품의 검사를 행할 수 있으므로 생산 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 검사 대상 부위로서의 전자부품이 기판에 실장됨과 아울러 리플로우 후의 타이밍에서 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 전자부품을 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 이용하여 2차원 계측을 행함으로써 전자부품을 검사하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 리플로우 공정에서의 땜납의 용융 및 경화에 따라 전자부품의 단자부의 위치 어긋남이 발생하는 경우에도 검사 영역과 전자부품의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있다.

상기 제 1 국면에 의한 검사 장치에 있어서 바람직하게는 제어부는 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 전자부품을 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 전자부품이 배치되는 방향 및 땜납 접합 상태 중 적어도 일방에 대한 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 검사 영역과 전자부품의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 전자부품이 배치되는 방향 및 땜납 접합 상태의 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

이 발명의 제 2 국면에 의한 검사 방법은 검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측을 행하는 스텝과, 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하는 스텝과, 보정된 검사 영역에 있어서 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측을 행하는 스텝을 구비한다.

이 발명의 제 2 국면에 의한 검사 방법에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하고, 보정된 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하는 스텝을 형성함으로써 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 어긋난 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치를 맞추도록 조정할 수 있다. 이것에 의해 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 상기와 같이 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위가 어긋나 있는 경우이어도 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치의 프로젝터 및 조명부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치의 제어에 관한 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치에 의해 3차원 계측된 땜납을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치에 의해 2차원 계측된 땜납을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치의 검사 영역을 보정하기 전의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치의 검사 영역을 보정한 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치의 땜납 검사 처리를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 검사 장치의 검사 영역을 보정하기 전의 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 검사 장치의 검사 영역을 보정한 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 검사 장치의 전자부품 검사 처리를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형례에 의한 검사 장치의 프로젝터 및 조명부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시형태의 변형례에 의한 검사 장치에 의해 검사되는 이물을 상부로부터 본 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시형태의 변형례에 의한 검사 장치에 의해 검사되는 이물의 그림자를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

우선, 도 1∼도 7을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 검사 장치(100)의 구조에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 제 1 실시형태에 의한 검사 장치(100)는 땜납(120)이 프린트 기판(130)에 인쇄된 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(도 2 참조)에 대하여 땜납의 인쇄 상태를 검사하기 위한 장치이다. 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)에는 프린트 기판(130) 상의 소정 위치에 땜납(120)이 배치(인쇄)되어 있다. 또한, 프린트 기판(130)의 표면과 땜납(120)의 표면은 동계통의 색을 갖고 있다. 검사 장치(100)는 땜납(120)의 설계 위치에 대한 위치 어긋남의 양이 허용범위 내인지, 땜납(120)이 인쇄되어 있는지 아닌지(결품 검사) 등의 각종 검사를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 땜납(120)은 본 발명의 「검사 대상 부위」의 일례이다. 또한, 프린트 기판(130)은 본 발명의 「기판」의 일례이다.

도 1에 나타내는 바와 같이 검사 장치(100)는 기대(1) 상에 설치된 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(도 2 참조)을 반송하기 위한 기판 반송 컨베이어(10)와, 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)을 Y방향으로 이동시키는 이동 테이블(20)과, 유닛 지지부(30)와, 유닛 지지부(30)에 의해 X방향으로 이동가능하게 지지되는 촬상 유닛(40)과, 제어 장치(50)(도 3 참조)를 주로 구비하고 있다. 이하, 검사 장치(100)의 구체적인 구조를 설명한다.

기판 반송 컨베이어(10)는 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(도 2 참조)을 유지하여 X방향으로 반송함으로써 검사 장치(100)로의 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 반입, 검사 위치로의 반송 및 검사 장치(100)로부터의 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 반출을 행하는 기능을 갖는다. 기판 반송 컨베이어(10)는 장치 상류측(화살표 X2 방향측)의 반입부(11)와, 장치 하류측(화살표 X1 방향측)의 반출부(12)와, 이동 테이블(20) 상에 설치된 이동부(13)를 포함하고 있다.

반입부(11) 및 반출부(12)는 X방향으로 연장되는 한 쌍의 컨베이어부를 각각 갖고 있다. 구체적으로는 반입부(11) 및 반출부(12)는 각각 기대(1) 상에 고정적으로 설치된 화살표 Y2 방향측의 전측 컨베이어(11a 및 12a)와, 기대(1)에 대하여 Y방향으로 이동가능하게 설치된 화살표 Y1 방향측의 후측 컨베이어(11b 및 12b)를 갖고 있다. 반입부(11) 및 반출부(12)는 이 후측 컨베이어(11b 및 12b)를 도시하지 않은 모터에 의해 구동시켜 Y방향으로 동기하여 이동시킴으로써 컨베이어의 간격(전측 컨베이어와 후측 컨베이어 사이의 Y방향의 거리)을 반송되는 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 폭(Y방향의 폭)에 따라 조정하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

또한, 이동부(13)는 Y방향으로 이동가능한 이동 테이블(20) 상에 설치된 X방향으로 연장되는 한 쌍의 컨베이어부를 각각 갖고 있다. 구체적으로는 이동부(13)는 이동 테이블(20) 상에 고정적으로 설치된 전측 컨베이어(13a)와, 이동 테이블(20)에 대하여 Y방향으로 이동가능하게 설치된 후측 컨베이어(13b)를 갖고 있다. 이동부(13)는 이 후측 컨베이어(13b)를 도시하지 않은 모터에 의해 구동시켜 Y방향으로 이동시킴으로써 컨베이어 간격(전측 컨베이어와 후측 컨베이어 사이의 Y방향의 거리)을 반송되는 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 폭에 따라 조정하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 이동부(13)는 도시하지 않은 유지 기구에 의해 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)을 이동부(13) 상의 소정 위치에 고정적으로 유지하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

또한, 이동부(13)가 Y방향에 있어서 반입부(11)와 위치가 일치한 상태에서 반입부(11)의 전측 컨베이어(11a), 후측 컨베이어(11b), 이동부(13)의 전측 컨베이어(13a), 후측 컨베이어(13b)가 동기하여 구동됨으로써 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)이 반입부(11)로부터 이동부(13)에 반입되도록 구성되어 있다. 그리고, 이동부(13)가 Y방향에 있어서 반출부(12)와 위치가 일치한 상태에서 반출부(12)의 전측 컨베이어(12a), 후측 컨베이어(12b), 이동부(13)의 전측 컨베이어(13a), 후측 컨베이어(13b)가 동기하여 구동됨으로써 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)이 이동부(13)로부터 반출부(12)에 반출되도록 구성되어 있다.

또한, 이동 테이블(20)은 이동부(13)가 재치된 테이블(21)과, 기대(1) 상에 Y방향으로 연장되도록 고정적으로 설치된 한 쌍의 가이드 레일(22)과, Y방향으로 연장되도록 회전가능하게 설치된 볼 나사축(23)과, 볼 나사축(23)을 축방향으로 회전구동하기 위한 Y축 모터(24)를 포함하고 있다. 테이블(21)은 기대(1) 상에서 가이드 레일(22)을 따라 이동가능하게 설치됨과 아울러 볼 나사축(23)과 나사 결합하는 너트부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 이것에 의해 이동 테이블(20)은 Y축 모터(24)에 의해 볼 나사축(23)을 회전구동함으로써 테이블(21)을 Y방향으로 이동시키고, 그 결과 이동부(13)의 한 쌍의 컨베이어(전측 컨베이어(13a) 및 후측 컨베이어(13b))에 유지된 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)을 Y방향으로 이동시키도록 구성되어 있다.

유닛 지지부(30)는 이동 테이블(20) 및 이동부(13)보다 상방의 위치에서 이동 테이블(20)을 걸치도록 설치된 X방향으로 연장되는 빔부(31)와, 기대(1) 상의 X방향의 양단부에 있어서 빔부(31)의 양단부를 각각 지지하는 한 쌍의 다리부(도시하지 않음)로 이루어지는 문형 형상을 갖고 있다. 또한, 빔부(31) 상에는 Y2 방향측에서 촬상 유닛(40)을 지지하는 지지 프레임(32)과, X방향으로 연장되도록 설치된 한 쌍의 가이드 레일(33)과, X방향으로 연장되도록 회전가능하게 설치된 볼 나사축(34)과, 볼 나사축(34)을 축방향으로 회전구동하기 위한 X축 모터(35)가 설치되어 있다. 지지 프레임(32)은 볼 나사축(34)에 나사 결합함과 아울러 한 쌍의 가이드 레일(33)을 따라 이동가능하게 구성되어 있다. 이것에 의해 유닛 지지부(30)는 X축 모터(35)에 의해 볼 나사축(34)을 회전구동하여 지지 프레임(32)을 X방향으로 이동시킴으로써 지지 프레임(32)에 지지된 촬상 유닛(40)을 이동 테이블(20)(이동부(13))의 상방에서 X방향으로 이동시키도록 구성되어 있다.

여기서, 제 1 실시형태에서는 도 2에 나타내는 바와 같이 촬상 유닛(40)은 다른 복수의 조사 각도에서 조명광을 조사가능한 조명부(41)와, 소정 각도로부터 조명광을 조사가능한 복수의 프로젝터(42)를 포함하고 있다. 또한, 촬상 유닛(40)은 촬상방향이 연직하방(화살표 Z2 방향)으로 향해져서 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(땜납(120))의 상면 화상을 촬상하는 촬상부(43)를 포함하고 있다. 이 촬상 유닛(40)이 유닛 지지부(30)에 의해 X방향으로 이동됨과 아울러 이동부(13) 상의 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)이 이동 테이블(20)에 의해 Y방향으로 이동된다. 이것에 의해 촬상 유닛(40)이 땜납 인쇄가 완료된 기판(110) 상의 소정 위치에서 땜납(120)의 촬상을 행하는 것이 가능하다. 또한, 조명부(41)는 본 발명의 「제 2 조명부」 및 「2차원 계측부」의 일례이다. 또한, 프로젝터(42)는 본 발명의 「제 1 조명부」 및 「3차원 계측부」의 일례이다. 또한, 촬상부(43)는 본 발명의 「3차원 계측부」 및 「2차원 계측부」의 일례이다.

또한, 조명부(41)는 개략적으로는 정상부에 개구부(411)가 형성된 돔상 형상을 갖고, 돔의 내면측에 설치된 복수의 조명을 갖고 있다. 개구부(411)의 상방(화살표 Z1 방향)에는 촬상부(43)가 배치되고, 촬상부(43)가 이 개구부(411)를 통해 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 촬상을 행하도록 구성되어 있다. 조명부(41)의 내면측에는 개구부(411)가 설치된 정점측(화살표 Z1 방향측)으로부터 순서대로 상단 조명(412)과, 중단 조명(413)과, 하단 조명(414)이 각각 상방으로부터 보아 원 형상으로 복수 설치되어 있다. 또한, 상단 조명(412)과, 중단 조명(413)과, 하단 조명(414)은 상방으로부터 보아 촬상부(43)를 둘러싸도록 설치되어 있다.

구체적으로는 상단 조명(412)은 조명부(41)에 있어서 가장 상방(화살표 Z1 방향)의 위치에 개구부(411)의 외주를 둘러싸도록 복수 설치되어 있다. 또한, 중단 조명(413)은 상단 조명(412)보다 하방(화살표 Z2 방향)의 위치이며, 하단 조명(414)보다 상방(화살표 Z1 방향)의 위치에서 상단 조명(412)을 둘러싸도록 복수설치되어 있다. 그리고, 하단 조명(414)이 중단 조명(413)보다 하방(화살표 Z2 방향)의 위치에서 중단 조명(413)을 둘러싸도록 복수 설치되어 있다. 또한, 상단 조명(412)과, 중단 조명(413)과, 하단 조명(414)은 각각 색상(계조), 채도 및 명도의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 광을 조사가능하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 이들의 상단 조명(412)과, 중단 조명(413)과, 하단 조명(414)은 각각 백색 LED로 구성되어 있다. 이것에 의해 도 2에 나타내는 예와 같이 3차원 계측에서는 검출하기 어려운, 땜납(120)의 표면 상의 박막상의 이물(120a)(예를 들면, 필름) 등을 검출하는 것이 가능하다. 또한, 간략화를 위해 이하의 설명에서는 이 2차원 계측용의 조명광을 제 2 광으로서 설명한다.

또한, 조명부(41)가 돔상 형상을 갖기 때문에 상단 조명(412)으로부터 하방(화살표 Z2 방향)을 향함에 따라 조명의 위치가 촬상부(43)(개구부(411))로부터 이간된다. 이 때문에 상단 조명(412)은 촬상 대상(땜납 인쇄가 완료된 기판(110) 상의 땜납(120))에 대하여 대략 바로 위(화살표 Z1 방향)의 위치로부터 제 2 광을 조사하도록 구성되어 있다. 따라서, 상단 조명(412)의 조사 방향과 촬상부(43)의 촬상 방향이 대략 동일방향이 되도록 구성되어 있다. 또한, 중단 조명(413)은 조명부(41)의 돔 내면에서 광을 반사시켜 촬상 대상(실장이 완료된 기판(110) 상의 땜납(120)) 전체에 균일한 제 2 광을 조사하도록 구성되어 있다. 그리고, 하단 조명(414)은 촬상 대상에 대하여 약 30도의 조사 각도(앙각)로 제 2 광을 조사하도록 구성되어 있다. 이것에 의해 촬상부(43)는 동일 촬상 대상에 대하여 다른 각도로부터 조사된 제 2 광을 이용하여 촬상을 행하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

프로젝터(42)는 프린트 기판(130)에 대한 땜납(120)의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측용의 조명광(제 1 광)을 조사가능하도록 구성되어 있다. 프로젝터(42)는 제 1 광인 사인파 형상의 광 강도 분포를 갖는 투영 패턴의 조명광에 의해 조명을 행하도록 구성되어 있다. 이것에 의해 일정 주기(예를 들면, 3㎜)로 광 강도가 변화되는 스트라이프 형상의 광 패턴이 땜납(120)에 대하여 투영된다. 이 제 1 광에 의해 조명을 행함으로써 위상 시프트법(3차원 계측)에 의해 땜납(120)의 높이 위치를 측정(높이 정보를 취득)하는 것이 가능하다. 또한, 프로젝터(42)는 땜납(120)(프린트 기판(130))에 대하여 대략 45도 경사 상방의 위치로부터 제 1 광을 조사가능하도록 구성되어 있다. 또한, 프로젝터(42)는 상방으로부터 보아 촬상부(43)를 둘러싸도록 복수개 설치되어 있다.

촬상부(43)는 렌즈(43a)가 설치된 CCD 카메라 등으로 구성되어 있다. 촬상부(43)는 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(기판 반송 컨베이어(10))에 대하여 상방(화살표 Z1 방향)의 위치에 설치됨과 아울러 촬상 방향이 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)에 대하여 대략 수직이 되도록 연직하방(화살표 Z2 방향)을 향해 설치되어 있다. 촬상부(43)는 프로젝터(42)의 제 1 광과, 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)의 제 2 광을 각각 이용해서 땜납(120)을 촬상가능하도록 구성되어 있다.

이것에 의해 촬상부(43)는 프로젝터(42)로부터 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(땜납(120))에 대하여 조사된 제 1 광을 이용하여 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(땜납(120))의 3차원 화상을 촬상하도록 구성되어 있다. 이것에 의해 프로젝터(42)에 의한 제 1 광의 아래에서는 높이 정보를 포함하는 화상이 얻어진다. 또한, 촬상부(43)는 조명부(41)로부터 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(땜납(120))에 대하여 조사된 제 2 광을 이용하여 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)(땜납(120))의 상면의 2차원 (평면)화상을 촬상하도록 구성되어 있다. 이 촬상부(43)는 적색(r) 성분, 녹색(g) 성분 및 청색(b) 성분 각각의 광의 강도를 검지하는 성분별 촬상 소자를 갖고 있다. 이것에 의해 백색 LED로 이루어지는 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)에 의한 조명광의 아래에서는 적색(r) 성분, 녹색(g) 성분, 청색(b) 성분을 포함하는 컬러 화상이 얻어진다. 또한, 촬상부(43)는 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414) 각각에 의해 땜납(120)의 2차원 데이터(화상)(120c)의 상단부(120d), 중단부(120e) 및 하단부(120f)에 대응하는 데이터(화상)를 취득하도록 구성되어 있다. 그리고, 취득된 데이터에 의거하여 연산 처리부(51)에 의해 색상, 채도 및 명도의 정보가 취득된다.

도 3에 나타내는 바와 같이 검사 장치(100)는 제어 장치(50)에 의해 제어되도록 구성되어 있다. 제어 장치(50)는 연산 처리부(51)와, 기억부(52)와, 모터 제어부(53)와, 조명 제어부(54)과, 촬상 제어부(55)를 포함하고 있다. 또한, 제어 장치(50)에는 터치패널 등으로 이루어지는 표시 유닛(60)이 접속되고, 유저로부터의 조작 입력을 수신하도록 구성되어 있다. 또한, 연산 처리부(51)는 본 발명의 「제어부」의 일례이다.

연산 처리부(51)는 논리연산을 실행하는 CPU, CPU를 제어하는 프로그램 등을 기억하는 ROM(Read Only Memory) 및 장치의 동작 중에 각종 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM(Random Access Memory) 등으로 구성되어 있다. 연산 처리부(51)는 ROM에 기억되어 있는 프로그램에 따라 모터 제어부(53), 조명 제어부(54) 및 촬상 제어부(55)를 통해 검사 장치(100)의 각 부를 제어하도록 구성되어 있다. 이것에 의해 연산 처리부(51)는 반입된 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)을 촬상 유닛(40)에 의해 촬상함과 아울러 촬상 화상을 이용하여 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)에 인쇄된 땜납(120)의 인쇄 상태의 검사를 행하도록 구성되어 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 연산 처리부(51)는 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 땜납(120)을 검사하는 검사 영역(140)(검사 영역(140)을 규정하는 검사 프레임 좌표)을 보정하고, 보정된 검사 영역(140)에 있어서(보정된 검사 프레임 좌표에 의거하여) 2차원 계측(검사)(고정밀도 계측 제어)을 행하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이 연산 처리부(51)는 제 1 광을 이용하여 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과(실제로 인쇄된 땜납(120)의 중심 좌표(140a)와 설계상의 땜납(120)의 중심 좌표(140b)의 어긋남)에 의거하여 땜납(120)을 검사하는 검사 영역(140)을 보정하도록 구성되어 있다. 그리고, 연산 처리부(51)는 보정된 검사 영역(140)에 있어서 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)으로부터 조사되는 제 2 광을 이용하여 2차원 계측(검사)을 행하도록 구성되어 있다. 또한, 연산 처리부(51)는 땜납(120)이 인쇄된 프린트 기판(130)에 대하여 이 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 연산 처리부(51)는 예를 들면, 프린트 기판(130)에 땜납(120)이 인쇄되었을 때에 이 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 이 검사 영역(140)은 이동 테이블(20)이 이동하는 방향으로 대략 수직인 방향으로 연장되는 검사 프레임 좌표축(140X)과, 이동 테이블(20)이 이동하는 방향으로 대략 평행한 방향으로 연장되는 검사 프레임 좌표축(140Y)에 의하여 정해지는 검사 프레임 좌표에 의해 규정되어 있다.

연산 처리부(51)는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 대략 동일하다고 판단되었을 경우에 땜납(120)의 상태를 판별(검사)하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 한편, 연산 처리부(51)는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 땜납(120)의 상태를 판별(검사)하지 않도록 구성되어 있다. 상세하게는 연산 처리부(51)는 제 1 광에 의한 3차원 계측에 의해 취득된 땜납(120)의 형상을 나타내는 데이터(화상)(120b)(3차원 계측 결과) 중 일부(120b1)(도 4 참조)가 제 2 광에 의한 2차원 계측에 의해 취득된 땜납(120)의 형상을 나타내는 데이터(화상)(120c)(2차원 계측 결과(도 5 참조))와 다른 경우에는 땜납(120)의 상태를 판별(검사)하지 않는 제어를 행하도록 구성되어 있다.

기억부(52)는 각종 데이터의 기억 및 연산 처리부(51)에 의한 판독이 가능한 불휘발성의 기억장치로 이루어진다. 기억부(52)는 촬상부(43)에 의해 촬상된 촬상 화상 데이터, 프린트 기판(130)에 인쇄되는 땜납(120)의 설계상의 위치 정보를 정한 기판 데이터 및 땜납(120)의 형상을 정한 부품 형상 데이터베이스 등이 기억되어 있다.

모터 제어부(53)는 연산 처리부(51)로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여 검사 장치(100)의 각 서보모터(이동 테이블(20)을 Y방향으로 이동하기 위한 Y축 모터(24), 촬상 유닛(40)을 X방향으로 이동시키기 위한 X축 모터(35), 기판 반송 컨베이어(10)의 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 반송용 모터(14) 등) 등의 구동을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, 모터 제어부(53)는 각 서보모터의 인코더(도시하지 않음)로부터의 신호에 의거하여 촬상부(43)의 촬상 위치 및 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)의 위치 등을 취득하도록 구성되어 있다.

조명 제어부(54)는 연산 처리부(51)로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여 프로젝터(42), 조명부(41)의 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414) 각각을 소정의 타이밍에서 점등시키도록 구성되어 있다.

촬상 제어부(55)는 연산 처리부(51)로부터 출력되는 제어 신호에 의거하여 촬상부(43)로부터 소정의 타이밍에서 촬상 신호의 판독을 행함으로써 촬상 화상의 데이터를 취득하도록 구성되어 있다.

표시 유닛(60)은 유저로부터의 정보 입력(조작 입력)을 수신가능한 터치패널을 갖고, 촬상부(43)에 의해 촬상된 촬상 화상의 표시를 행하는 표시부로서의 기능과, 표시 화면 상에서의 입력 조작을 수신하는 입력부로서의 기능을 갖고 있다.

이어서, 도 4∼도 8을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태의 검사 장치(100)의 연산 처리부(51)에 의한 땜납 검사 처리에 대하여 설명한다. 또한, 땜납 검사 처리는 예를 들면, 땜납(120)이 프린트 기판(130)에 인쇄되었을 때에 실행된다.

우선, 스텝 S1에 있어서 땜납(120)의 위치로 시야가 이동된다. 구체적으로는 촬상 유닛(40)이 유닛 지지부(30)에 의해 X방향으로 이동됨과 아울러 땜납(120)이 인쇄된 땜납 인쇄가 완료된 기판(110)이 이동 테이블(20)에 의해 Y방향으로 이동되고, 땜납(120)이 촬상 유닛(40)의 촬상 시야에 포함된다.

이어서, 스텝 S2에 있어서 시야의 촬상이 행해진다. 구체적으로는 프로젝터(42)로부터 제 1 광이 조사되고, 촬상부(43)에 의해 시야의 촬상이 행해짐과 아울러 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)으로부터 제 2 광이 조사되고, 촬상부(43)에 의해 시야의 촬상이 행해진다.

이어서, 스텝 S3에 있어서 제 1 광이 조사되었을 때에 촬상된 화상에 의거하여 땜납(120)의 3차원 형상이 계측된다. 이어서, 스텝 S4에 있어서 스텝 S3에서 계측된 3차원 형상에 의거하여 땜납(120)의 본체 형상이 추출된다.

이어서, 스텝 S5에 있어서 3차원 검사가 행해진다. 구체적으로는 스텝 S3에서 계측된 3차원 형상 및 스텝 S4에서 추출된 땜납(120)의 본체 형상에 의거하여 땜납(120)의 높이(3차원)에 관한 정보가 취득된다. 그리고, 스텝 S6에 있어서 실제로 인쇄된 땜납(120)의 중심 좌표(140a)(도 6 참조)가 취득된다.

이어서, 스텝 S7에 있어서 검사 영역(140)(검사 영역(140)을 규정하는 검사 프레임 좌표)의 보정이 행해진다. 도 6 및 도 7에 나타내는 예에서는 기억부(52)에 기억되어 있는 프린트 기판(130)에 인쇄되는 땜납(120)의 설계상의 중심 좌표(140b)(위치 정보)와, 상기 스텝 S6에 있어서 취득된 땜납(120)의 중심 좌표(140a)가 비교되어 기억부(52)에 기억되어 있는 설계상의 중심 좌표(140b)에 대한 취득된 땜납(120)의 중심 좌표(140a)의 어긋남량이 검출된다. 그리고, 이 어긋남량에 의거하여 실제로 인쇄된 땜납(120)의 중심 좌표(140a)에 대응하도록 검사 영역(140)이 보정된다. 이것에 의해 프린트 기판(130)의 표면 및 땜납(120)의 표면이 동계통의 색을 갖는 것에 기인하여 2차원 계측에 의해 프린트 기판(130) 및 땜납(120)의 경계가 검출되기 어려운 경우이어도 3차원 계측에 의해 프린트 기판(130) 및 땜납(120)의 경계를 검출함과 아울러 검사 영역(140)을 보정하는 것이 가능하다.

이어서, 스텝 S8에 있어서 2차원 검사가 행해진다. 구체적으로는 색상(계조), 채도 및 명도의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 제 2 광을 땜납(120)에 조사했을 때에 취득된 화상에 의거하여 땜납(120)에 대한 2차원의 정보가 취득된다.

이어서, 스텝 S9에 있어서 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대비된다. 그리고, 스텝 S10에 있어서 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일한지 아닌지가 판단된다. 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일하지 않는 경우에는 스텝 S1로 되돌아간다. 한편, 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일한 경우에는 스텝 S11로 진행된다. 예를 들면, 도 4 및 도 5에 나타내는 예에서는 제 1 광을 땜납(120)에 조사했을 때에 취득된 데이터(화상)(120b)(도 4 참조)는 일부(120b1)에 노이즈를 포함하고 있고, 제 2 광을 땜납(120)에 조사했을 때에 취득된 데이터(화상)(120c)(도 5 참조)는 땜납(120)의 형상에 대응하고 있다. 이러한 경우에는 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일하지 않은 것으로서 스텝 S1로 되돌아간다.

이어서, 스텝 S11에 있어서 땜납(120)의 상태가 판별(검사)된다. 구체적으로는 스텝 S5의 땜납(120)의 높이(3차원)에 관한 정보와 스텝 S8의 제 2 광을 땜납(120)에 조사했을 때에 취득된 정보에 의거하여 땜납(120)의 체적, 형상, 브릿지(단락) 등의 각종 항목이 미리 정해져 있는 소정 범위에 들어가 있는지(땜납(120)의 상태가 적정한지) 아닌지가 판별(검사)된다.

이어서, 스텝 S12에 있어서 땜납 인쇄가 완료된 기판(110) 상의 모든 시야가 검사되었는지 아닌지가 판단된다. 땜납 인쇄가 완료된 기판(110) 상의 모든 시야가 검사되고 있지 않은 경우에는 스텝 S1로 되돌아간다. 한편, 땜납 인쇄가 완료된 기판(110) 상의 모든 시야가 검사되었을 경우에는 땜납 검사 처리가 종료된다.

제 1 실시형태에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과에 의거하여 땜납(120)을 검사하는 검사 영역(140)을 보정하고, 보정된 검사 영역(140)에 있어서 2차원 계측을 행하는 연산 처리부(51)를 설치한다. 이것에 의해 설정된 검사 영역(140)과 땜납(120)의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 어긋난 검사 영역(140)과 땜납(120)의 위치를 맞추도록 조정할 수 있다. 그 결과, 검사 영역(140)과 땜납(120)의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 영역(140)을 규정하는 검사 프레임 좌표를 보정하고, 보정된 검사 프레임 좌표에 의거하여 2차원 계측을 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 검사 영역(140)을 규정하는 검사 프레임 좌표를 이용하여 어긋난 검사 영역(140)과 땜납(120)의 위치를 맞추도록 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이 프린트 기판(130)에 대한 땜납(120)의 높이 정보를 취득가능한 제 1 광을 조사가능한 프로젝터(42)와, 색상, 채도 및 명도의 정보를 취득가능한 제 2 광을 조사가능한 조명부(41)와, 제 1 광과 제 2 광을 각각 이용하여 땜납(120)을 촬상가능한 촬상부(43)를 설치한다. 또한, 제 1 광을 이용하여 3차원 계측을 행함과 아울러 검사 영역(140)을 보정하고, 보정된 검사 영역(140)에 있어서 제 2 광을 이용하여 2차원 계측을 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 상기 프로젝터(42), 조명부(41) 및 촬상부(43)를 설치한 간이한 구성에 의해 어긋난 검사 영역(140)과 검사 대상 부위의 위치를 맞추도록 조정할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 대략 동일하다고 판단되었을 경우에 땜납(120)의 상태를 판별(검사)하는 제어를 행하는 연산 처리부(51)를 설치한다. 이것에 의해 2차원 계측 결과와 3차원 계측 결과의 양방에 의거하여 땜납(120)의 상태를 정확하게 판별(검사)할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 검사 대상 부위의 상태를 판별하지 않는 제어를 행하는 연산 처리부(51)를 설치한다. 이것에 의해 정확히 3차원 계측 또는 2차원 계측이 행해지고 있지 않을 가능성이 있는 경우에 부정확한 3차원 계측 결과 및 2차원 계측 결과에 의거하여 땜납(120)의 상태를 판별(검사)하는 것을 억제하여 판별할 때의 정밀도가 저하하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제 1 실시형태에서는 상기와 같이 프린트 기판(130)에 땜납(120)이 인쇄되었을 때에 상기 고정밀도 계측 제어를 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 전자부품이 프린트 기판(130) 상(땜납(120) 상)에 실장되기 전에 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있으므로 프린트 기판(130)에 전자부품이 실장된 후에 땜납(120)의 검사를 행하는 경우와 비교해서 빠른 단계에서 땜납(120)의 검사를 행할 수 있으므로 생산 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

(제 2 실시형태)

이하 도 1, 도 3, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 검사 장치(200)의 구성에 대하여 설명한다.

이 제 2 실시형태에서는 검사 대상 부위로서의 땜납(120)에 대하여 검사를 행한 제 1 실시형태와 달리 검사 대상 부위로서의 전자부품(220)에 대하여 검사를 행하는 검사 장치(200)에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이 제 2 실시형태에 의한 검사 장치(200)는 전자부품(220)이 프린트 기판(230)에 실장된 전자부품 실장이 완료된 기판(210)(도 9 참조)에 대하여 전자부품(220)의 실장 상태를 검사하기 위한 장치이다. 전자부품 실장이 완료된 기판(210)에는 프린트 기판(230) 상의 소정 위치에 전자부품(220)이 배치(실장)되어 있다. 또한, 프린트 기판(230)의 표면과 전자부품(220)의 표면은 동계통의 색을 갖고 있다. 검사 장치(200)는 전자부품(220)의 설계 위치에 대한 배치방향이나 위치 어긋남의 양이 허용범위 내인지, 전자부품(220)을 프린트 기판(230)에 납땜했을 때의 필릿 형상이 허용범위 내인지, 전자부품(220)이 탑재되어 있는지 아닌지(결품 검사) 등의 각종 검사를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 전자부품(220)에는 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 전자부품(220)의 배치방향을 검사하기 위한 극성 마크(221)나, 프린트 기판(230)에 실장하기 위한 단자(222) 등이 설치되어 있다. 또한, 도 9 및 도 10에 나타내는 예에서는 땜납이 인쇄된 프린트 기판(230)에 전자부품(220)이 실장된 상태를 나타내고 있지만 단자(222)를 프린트 기판(230)에 접합하는 땜납을 생략해서 도시하고 있다. 또한, 전자부품(220)은 본 발명의 「검사 대상 부위」의 일례이다. 또한, 프린트 기판(230)은 본 발명의 「기판」의 일례이다.

도 1에 나타내는 바와 같이 검사 장치(200)는 기대(1) 상에 설치된 전자부품실장이 완료된 기판(210)(도 9 참조)을 반송하기 위한 기판 반송 컨베이어(10)와, 전자부품 실장이 완료된 기판(210)을 Y방향으로 이동시키는 이동 테이블(20)과, 유닛 지지부(30)와, 유닛 지지부(30)에 의해 X방향으로 이동가능하게 지지되는 촬상 유닛(40)과, 제어 장치(250)(도 3 참조)를 주로 구비하고 있다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이 촬상 유닛(40)은 다른 복수의 조사 각도로 제 2 광을 조사가능한 조명부(41)(상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414))과, 복수의 프로젝터(42)를 포함하고 있다. 또한, 촬상 유닛(40)은 촬상 방향이 연직하방(화살표 Z2 방향)으로 향해져서 전자부품 실장이 완료된 기판(210)의 상면 화상을 촬상하는 촬상부(43)를 포함하고 있다.

또한, 상단 조명(412)과, 중단 조명(413)과, 하단 조명(414)은 각각 색상(계조), 채도 및 명도의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 광을 조사가능하도록 구성되어 있다. 이것에 의해 도 10에 나타내는 예와 같이 3차원 계측에서는 검출하기 어려운, 전자부품(220)의 표면 상의 부분(전자부품(220)이 배치되는 방향의 표지가 되는 박막상의 극성 마크(221)나, 땜납 접합 상태(땜납의 필릿)) 등을 검출하는 것이 가능하다.

프로젝터(42)는 프린트 기판(230)에 대한 전자부품(220)의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측용의 조명광(제 1 광)을 조사가능하도록 구성되어 있다. 스트라이프 형상의 투영 패턴의 제 1 광에 의해 조명을 행함으로써 위상 시프트법(3차원 계측)에 의해 전자부품(220)의 높이 위치를 측정(높이 정보를 취득)하는 것이 가능하다.

연산 처리부(51)는 3차원 계측을 행함으로써 전자부품(220)의 위치를 특정한다. 그리고, 연산 처리부(51)는 3차원 계측에 의해 특정된 전자부품(220)의 위치 에 의거하여 전자부품(220)을 검사하는 검사 영역(240)을 보정하고, 보정된 검사 영역(240)에 있어서 2차원 계측(검사)을 행하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이 연산 처리부(51)는 제 1 광을 이용하여 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과(실제로 실장된 전자부품(220)의 중심 좌표(240a)와 설계상의 전자부품(220)의 중심 좌표(240b)의 어긋남)에 의거하여 전자부품(220)의 2차원 계측을 행할 때의 검사 영역(240)(검사 영역(240)을 규정하는 검사 프레임 좌표)을 보정하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 그리고, 연산 처리부(51)는 보정된 검사 영역(240)에 있어서 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)으로부터 조사되는 제 2 광을 이용하여 2차원 계측(검사)을 행하도록 구성되어 있다. 또한, 이 검사 영역(240)은 이동 테이블(20)이 이동하는 방향으로 대략 수직인 방향으로 연장되는 검사 프레임 좌표축(240X)과, 이동 테이블(20)이 이동하는 방향으로 대략 평행한 방향으로 연장되는 검사 프레임 좌표축(240Y)에 의해 정해지는 검사 프레임 좌표에 의해 규정되어 있다.

또한, 연산 처리부(51)는 전자부품(220)이 실장된 프린트 기판(230)에 대하여 이 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 연산 처리부(51)는 예를 들면, 전자부품(220)이 프린트 기판(230)에 실장된 후의 리플로우 전 및 리플로우 후의 타이밍에서 3차원 계측을 행함과 아울러 3차원 계측 결과에 의거하여 전자부품(220)을 검사하는 검사 영역(240)을 보정하고, 보정된 검사 영역(240)에 있어서 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있다.

기억부(52)에는 촬상부(43)에 의해 촬상된 촬상 화상 데이터, 프린트 기판(230)에 실장되는 전자부품(220)의 설계상의 위치 정보를 정한 데이터, 전자부품(220)에 설치된 극성 마크(221), 단자(222) 및 프린트 기판(230)을 땜납에 의해 접합하는 위치 등이 기억되어 있다.

또한, 제 2 실시형태의 그 외 구성은 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

이어서, 도 9∼도 11을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태의 검사 장치(200)의 연산 처리부(51)에 의한 전자부품 검사 처리에 대하여 설명한다. 또한, 전자부품 검사 처리는 예를 들면 전자부품(220)이 프린트 기판(230)에 실장됨과 아울러 리플로우 전 및 리플로우 후의 타이밍에 실행된다.

우선, 스텝 S21에 있어서 전자부품(220)의 위치로 시야가 이동된다. 구체적으로는 촬상 유닛(40)이 유닛 지지부(30)에 의해 X방향으로 이동됨과 아울러 전자부품(220)이 실장된 전자부품 실장이 완료된 기판(210)이 이동 테이블(20)에 의해 Y방향으로 이동되어 전자부품(220)이 촬상 유닛(40)의 촬상 시야에 포함된다.

이어서, 스텝 S22에 있어서 시야의 촬상이 행해진다. 구체적으로는 프로젝터(42)로부터 제 1 광이 조사되고, 촬상부(43)에 의해 시야의 촬상이 행해짐과 아울러 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)으로부터 제 2 광이 조사되고, 촬상부(43)에 의해 시야의 촬상이 행해진다.

이어서, 스텝 S23에 있어서 제 1 광이 조사되었을 때에 촬상된 화상에 의거하여 전자부품(220)의 3차원 형상이 계측된다. 이어서, 스텝 S24에 있어서 스텝 S23에서 계측된 3차원 형상에 의거하여 전자부품(220)의 본체 형상이 추출된다.

이어서, 스텝 S25에 있어서 3차원 검사가 행해진다. 구체적으로는 스텝 S23에서 계측된 3차원 형상 및 스텝 S24에서 추출된 전자부품(220)의 본체 형상에 의거하여 전자부품(220)의 높이 등의 3차원에 관한 정보가 취득된다. 그리고, 스텝 S26에 있어서 실제로 실장된 전자부품(220)의 중심 좌표(240a)(도 9 참조)가 취득된다.

이어서, 스텝 S27에 있어서 검사 영역(240)(검사 영역(240)을 규정하는 검사 프레임 좌표)의 보정이 행해진다. 도 9 및 도 10에 나타내는 예에서는 기억부(52)에 기억되어 있는 프린트 기판(230)에 인쇄되는 전자부품(220)의 설계상의 중심 좌표(240b)(위치 정보)와, 상기 스텝 S26에 있어서 취득된 전자부품(220)의 중심 좌표(240a)가 비교되어 기억부(52)에 기억되어 있는 설계상의 중심 좌표(240b)에 대한 취득된 전자부품(220)의 중심 좌표(240a)의 어긋남량이 검출된다. 그리고, 이 어긋남량에 의거하여 실제로 실장된 전자부품(220)의 중심 좌표(240a)에 대응하도록 검사 영역(240)(검사 프레임 좌표)이 보정된다. 이것에 의해 프린트 기판(230)의 표면 및 전자부품(220)의 표면이 동계통의 색을 갖는 것에 기인하여 2차원 계측에 의해 프린트 기판(230) 및 전자부품(220)의 경계가 검출하기 어려운 경우이어도 3차원 계측에 의해 프린트 기판(230) 및 전자부품(220)의 경계를 검출함과 아울러 검사 영역(240)을 보정하는 것이 가능하다.

이어서, 스텝 S28에 있어서 필릿의 2차원 검사가 행해진다. 구체적으로는 색상(계조), 채도 및 명도의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 제 2 광을 전자부품(220)의 단자(222)에 설치된 땜납(도시하지 않음)에 조사했을 때에 취득된 화상 에 의거하여 땜납의 필릿에 대한 2차원의 정보가 취득된다.

이어서, 스텝 S29에 있어서 전자부품(220)의 극성(배치방향)의 2차원 검사가 행해진다. 구체적으로는 색상(계조), 채도 및 명도의 정보를 취득가능한 2차원 계측용의 제 2 광을 전자부품(220)의 극성 마크(221)에 조사했을 때에 취득된 화상 에 의거하여 전자부품(220)의 극성(배치방향)에 대한 2차원의 정보가 취득된다.

이어서, 스텝 S30에 있어서 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대비된다. 그리고, 스텝 S31에 있어서 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일한지 아닌지가 판단된다. 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일하지 않은 경우에는 스텝 S21로 되돌아간다. 한편, 2차원 검사와 3차원 검사의 결과가 대략 동일한 경우에는 스텝 S32로 진행된다.

이어서, 스텝 S32에 있어서 전자부품(220)의 상태가 판별(검사)된다. 구체적으로는 스텝 S25의 전자부품(220)의 높이 등의 3차원에 관한 정보, 스텝 S28의 전자부품(220)의 단자(222)에 설치된 땜납의 필릿의 2차원의 정보, 및 스텝 S29의 전자부품(220)의 극성(배치방향)에 대한 2차원 정보에 의거하여 전자부품(220)의 방향이나 단자(222)에 설치된 땜납의 형상 등의 각종 항목이 미리 정해져 있는 소정 범위에 들어가 있는지(전자부품(220)의 상태가 적정한지) 아닌지가 판별(검사)된다.

이어서, 스텝 S33에 있어서 전자부품 실장이 완료된 기판(210) 상의 모든 시야가 검사되었는지 아닌지가 판단된다. 전자부품 실장이 완료된 기판(210) 상의 모든 시야가 검사되고 있지 않은 경우에는 스텝 S21로 되돌아간다. 한편, 전자부품 실장이 완료된 기판(210) 상의 모든 시야가 검사되었을 경우에는 전자부품 검사 처리가 종료된다.

제 2 실시형태에서는 상기와 같이 3차원 계측 결과에 의거하여 전자부품(220)을 검사하는 검사 영역(240)을 보정하고, 보정된 검사 영역(240)에 있어서 2차원 계측을 행하는 연산 처리부(51)를 설치한다. 이것에 의해 설정된 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치가 어긋나 있는 경우이어도 어긋난 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치를 맞추도록 조정할 수 있다. 그 결과, 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

제 2 실시형태에서는 상기와 같이 전자부품(220)의 3차원 계측을 행함으로써 전자부품(220)의 위치를 특정함과 아울러 특정된 전자부품(220)의 위치에 의거하여 전자부품(220)을 검사하는 검사 영역(240)을 보정하고, 보정된 검사 영역(240)에 있어서 2차원 계측을 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 전자부품(220)의 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에서는 상기와 같이 전자부품(220)의 3차원 계측을 행함으로써 전자부품(220)의 위치를 특정함과 아울러 특정된 전자부품(220)의 위치에 의거하여 전자부품(220)의 2차원 계측을 행할 때의 검사 영역(240)을 규정하는 검사 프레임 좌표를 보정하는 제어를 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 검사 영역(240)을 규정하는 검사 프레임 좌표를 이용하여 어긋난 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치를 맞추도록 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태서는 상기와 같이 전자부품(220)이 프린트 기판(230)에 실장됨과 아울러 리플로우 전의 타이밍에서 상기 고정밀도 계측 제어를 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 리플로우 되기 전에 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다. 그 결과, 전자부품(220)이 실장되고, 리플로우된 후에 전자부품(220)의 검사를 행하는 경우와 비교해서 빠른 단계에서 전자부품(220)의 검사를 행할 수 있으므로 생산 효율이 저하하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에서는 상기와 같이 전자부품(220)이 프린트 기판(230)에 실장됨과 아울러 리플로우 후의 타이밍에서 상기 고정밀도 계측 제어를 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 리플로우 공정에서의 땜납의 용융 및 경화에 따라 전자부품(220)의 단자(222)의 위치 어긋남이 발생할 경우에도 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에서는 상기와 같이 보정된 검사 영역(240)에 있어서 전자부품(220)이 배치되는 방향 및 땜납 접합 상태에 대한 2차원 계측을 행하도록 연산 처리부(51)를 구성한다. 이것에 의해 검사 영역(240)과 전자부품(220)의 위치가 어긋난 상태에서 2차원 계측이 행해져 버리는 것을 억제할 수 있으므로 전자부품(220)이 배치되는 방향 및 땜납 접합 상태의 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태의 그 외 효과는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

또한, 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태의 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 나타내어지고, 또한 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들면, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서는 조명부(제 2 조명부)를 상단 조명(412)과, 중단 조명(413)과, 하단 조명(414)에 의해 3개의 다른 조사 각도로 조명광을 조사가능하게 구성한 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 제 2 조명부를 상단 조명 및 하단 조명에만 의해 2개의 조사 각도로 조명광을 조사가능하도록 구성해도 좋고, 4개 이상의 다른 조사 각도로 조명광을 조사가능하도록 구성해도 좋다.

또한, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서는 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)(제 2 조명부)과 촬상부를 각각 별개로 설치하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 제 2 조명부와 촬상부가 일체적으로 구성된 2차원 계측부를 형성해도 좋다. 또한, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서는 프로젝터(제 1 조명부)와 촬상부를 각각 별개로 설치하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 제 1 조명부와 촬상부가 일체적으로 구성된 3차원 계측부를 설치해도 좋다.

또한, 상기 제 1 실시형태에서는 땜납(검사 대상 부위)에 대하여 검사를 행하고, 상기 제 2 실시형태에서는 전자부품(검사 대상 부위)에 대하여 검사를 행하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 검사 대상 부위로서의 땜납이나 전자부품 이외의 부위에 대하여 검사를 행해도 좋다.

또한, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서는 색상, 채도 및 명도에 의거하여 2차원 계측을 행하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 색상, 채도 및 명도 중 어느 1개 또는 2개에 의거하여 2차원 계측을 행해도 좋다.

또한, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태서는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 땜납 및 전자부품(검사 대상 부위)의 상태를 판별하지 않는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 3차원 계측 결과와 2차원 계측 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 3차원 계측 결과 중 2차원 계측과 다른 결과를 고려하지 않고 검사 대상 부위의 상태를 판별해도 좋다. 이것에 의해 정확하게 3차원 계측 또는 2차원 계측이 행해지고 있지 않을 가능성이 있는 경우에 부정확한 3차원 계측 결과 및 2차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 것을 억제할 수 있으므로 검사 대상 부위의 상태를 판별할 때의 정밀도가 저하하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 3차원 계측 결과 중 2차원 계측과 다른 결과를 2차원 계측 결과를 이용하여 보정함으로써 검사 대상 부위의 상태를 판별해도 좋다. 이것에 의해 정확하게 3차원 계측이 행해지고 있지 않을 가능성이 있는 경우에 부정확한 3차원 계측 결과에 의거하여 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 것을 억제할 수 있으므로 검사 대상 부위의 상태를 판별할 때의 정밀도가 저하하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서는 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)(조명부)에 의해 2차원 계측용의 제 2 광을 조사하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 위상 시프트법에 의한 3차원 계측을 행하기 위한 제 1 광과 제 1 광과는 다른 2차원 계측용의 제 2 광을 각각 스위칭해서 조사가능하게 구성된 프로젝터(142)(제 1 조명부)에 의해 제 2 광을 조사해도 좋다. 즉, 프로젝터(142)는 제 1 광을 조사하는 제 1 조명부 및 제 2 광을 조사하는 제 2 조명부로서 기능하도록 구성되어 있어도 좋다. 이것에 의해 설정된 검사 영역과 검사 대상 부위가 어긋나 있는 경우이어도 제 1 조명부 및 제 2 조명부의 양방의 기능을 갖는 프로젝터(142)를 이용하여 검사 영역과 검사 대상 부위의 위치 어긋남이 조정된 상태에서 2차원 계측을 행할 수 있다. 그 결과, 검사 장치의 구조를 간소화하면서 2차원 계측(검사)을 정밀하게 행할 수 있다. 또한, 프로젝터(142)는 본 발명의 「제 1 조명부」 및 「제 2 조명부」의 일례이다.

또한, 상기 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서는 상방으로부터 보아 촬상부를 둘러싸도록 설치된 상단 조명(412), 중단 조명(413) 및 하단 조명(414)(조명부)에 의해 2차원 계측용의 제 2 광을 조사하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 도 12에 나타내는 바와 같이 3차원 계측을 행하기 위한 제 1 광과 제 1 광과는 다른 2차원 계측을 행하기 위한 제 2 광을 각각 스위칭해서 조사가능하게 구성된 프로젝터(142)를 상방으로부터 보아 촬상부를 둘러싸도록 복수개 설치하고, 복수개의 프로젝터(142) 중 1개의 프로젝터(142)에 의해 제 2 광을 조사해도 좋다. 이것에 의해 촬상부를 둘러싸도록 설치된 제 2 조명부에 의해 조사된 광을 조사함으로써 검출 대상물의 그림자를 검출함으로써 2차원 계측을 행하는 경우와 달리 소정의 한 방향으로부터 광을 조사함으로써 검출 대상물의 그림자를 용이하게 검출함으로써 2차원 계측을 행할 수 있다. 구체적으로는 도 13에 나타내는 바와 같이 검사 대상 부위로서의 프린트 기판(330) 상에 입체적인 이물(320)이 있는 경우에는 촬상부를 둘러싸도록 설치된 조명부에 의해 2차원 계측용의 제 2 광을 조사할 때에는 이물의 둘레방향의 전체로부터 제 2 광이 조사되는 것으로 그림자가 형성되지 않기 때문에 이물(320)을 검출할 수 없다. 이것에 대하여 상기 구성에서는 도 14에 나타내는 바와 같이 임의의 한 방향으로부터 광을 조사함으로써 그림자(321)를 형성할 수 있으므로 이물(320)을 용이하게 검출할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시형태에서는 프린트 기판에 땜납(검사 대상 부위)이 인쇄되었을 때에 상기 고정밀도 계측 제어를 행하고, 상기 제 2 실시형태에서는 전자부품(검사 대상 부위)이 프린트 기판에 실장됨과 아울러 리플로우 전 및 리플로우 후의 타이밍에서 상기 고정밀도 계측 제어를 행하는 예를 나타냈지만 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 인쇄 후 리플로우 전 및 리플로우 후 이외의 타이밍에서 검사를 행해도 좋다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는 설명의 편의상 제어부의 처리를 처리 플로우에 따라 차례로 처리를 행하는 플로우 구동형의 플로우를 이용하여 설명했지만 예를 들면, 제어부의 처리 동작을 이벤트 단위로 처리를 실행하는 이벤트 구동형(이벤트 드리븐형)의 처리에 의해 행해도 좋다. 이 경우, 완전한 이벤트 구동형으로 행해도 좋고, 이벤트 구동 및 플로우 구동을 조합하여 행해도 좋다.

41 조명부(제 2 조명부, 2차원 계측부)
42 프로젝터(제 1 조명부, 3차원 계측부)
43 촬상부(3차원 계측부, 2차원 계측부)
51 연산 처리부(제어부)
100, 200 검사 장치
130, 230 프린트 기판(기판)
120 땜납(검사 대상 부위)
140, 240 검사 영역
142 프로젝터(제 1 조명부, 제 2 조명부)
220 전자부품(검사 대상 부위)

Claims

검사 대상 부위(120, 220)의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측부(42, 43)와,
색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측부(41, 43)와,
3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역(140, 240)을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 2차원 계측을 행하는 제어부(51)를 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치(100, 200).
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 검사 영역을 규정하는 검사 프레임 좌표를 보정하고, 보정된 상기 검사 프레임 좌표에 의거하여 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 상기 3차원 계측용의 제 1 광을 조사가능한 제 1 조명부(42)와,
색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 상기 2차원 계측용의 제 2 광을 조사가능한 제 2 조명부(41)와,
상기 제 1 조명부의 제 1 광과 상기 제 2 조명부의 제 2 광을 각각 이용하여 상기 검사 대상 부위를 촬상가능한 촬상부(43)를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 제 1 조명부로부터 조사되는 상기 제 1 광을 이용하여 상기 3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 검사 대상 부위를 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 제 2 조명부로부터 조사되는 상기 제 2 광을 이용하여 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 3차원 계측 결과와 상기 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 대략 동일하다고 판단되었을 경우에 상기 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 3차원 계측 결과와 상기 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 상기 검사 대상 부위의 상태를 판별하지 않거나, 또는 상기 3차원 계측 결과 중 상기 2차원 계측과 다른 결과를 고려하지 않고 상기 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 3차원 계측 결과와 상기 2차원 계측 결과를 대비하여 대비한 결과가 다르다고 판단되었을 경우에 상기 3차원 계측 결과 중 상기 2차원 계측과 다른 결과를 상기 2차원 계측 결과를 이용하여 보정함으로써 상기 검사 대상 부위의 상태를 판별하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
위상 시프트법에 의한 상기 3차원 계측을 행하기 위한 제 1 광과 상기 제 1 광과는 다른 상기 2차원 계측을 행하기 위한 제 2 광을 각각 스위칭해서 조사가능하게 구성되고, 상기 검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 상기 3차원 계측용의 제 1 광을 조사가능한 제 1 조명부 및 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 상기 2차원 계측용의 제 2 광을 조사가능한 제 2 조명부로서 기능하는 프로젝터(42)를 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 제 1 광을 이용하여 상기 3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 검사 대상 부위를 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 제 2 광을 이용하여 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 조명부의 제 1 광과 상기 제 2 조명부의 제 2 광을 각각 이용하여 상기 검사 대상 부위를 촬상가능한 촬상부를 더 구비하고,
상기 프로젝터는 상방으로부터 보아 상기 촬상부를 둘러싸도록 복수개 설치되고,
상기 제어부는 복수개의 상기 프로젝터 중 1개의 프로젝터로부터 상기 제 2 광을 조사하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 제 2 광을 이용하여 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검사 대상 부위로서의 전자부품(220)의 상기 3차원 계측을 행함으로써 상기 전자부품의 위치를 특정함과 아울러 특정된 상기 전자부품의 위치에 의거하여 상기 전자부품을 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검사 대상 부위로서의 전자부품의 상기 3차원 계측을 행함으로써 상기 전자부품의 위치를 특정함과 아울러 특정된 상기 전자부품의 위치에 의거하여 상기 전자부품의 상기 2차원 계측을 행할 때의 상기 검사 영역을 규정하는 검사 프레임 좌표를 보정하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검사 대상 부위로서의 땜납이 기판에 인쇄되었을 때에 상기 3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 땜납을 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검사 대상 부위로서의 전자부품이 기판에 실장됨과 아울러 리플로우 전의 타이밍에서 상기 3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 전자부품을 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 검사 대상 부위로서의 전자부품이 기판에 실장됨과 아울러 리플로우 후의 타이밍에서 상기 3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 전자부품을 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 이용하여 상기 2차원 계측을 행함으로써 상기 전자부품을 검사하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 3차원 계측을 행함과 아울러 상기 3차원 계측 결과에 의거하여 전자부품을 검사하는 상기 검사 영역을 보정하고, 보정된 상기 검사 영역에 있어서 상기 전자부품이 배치되는 방향 및 땜납 접합 상태 중 적어도 일방에 대한 상기 2차원 계측을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
검사 대상 부위의 높이 정보를 취득가능한 3차원 계측을 행하는 스텝과,
상기 3차원 계측 결과에 의거하여 상기 검사 대상 부위를 검사하는 검사 영역을 보정하는 스텝과,
보정된 상기 검사 영역에 있어서 색상, 채도, 명도 중 적어도 1개의 정보를 취득가능한 2차원 계측을 행하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.