WO2021079543A1 - 外観検査装置及び外観検査方法 - Google Patents

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信吾 林
泰輔 小西
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オムロン株式会社
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    • G01N2201/1042—X, Y scan, i.e. object moving in X, beam in Y

Definitions

  • the present invention relates to a technique for carrying out a visual inspection of an inspection object.
  • defects such as scratches, dents, and color abnormalities of the inspection object are detected based on the captured image of the inspection object (including determination of the presence or absence of defects and determination of the type of defects), and visual inspection.
  • the device is known.
  • the imaging means and the height measuring means when an image of an inspection object is imaged in such a visual inspection device and the height of the inspection object is to be measured using a laser displacement meter or the like.
  • the height measuring means measures while moving the inspection target with respect to the height measuring means in order to acquire the three-dimensional information of the inspection target. If such an imaging means and a height measuring means are provided integrally, it is not possible to perform imaging and height measurement in parallel, so it is necessary to sequentially perform imaging and height measurement. Therefore, there is a problem that the time required for the visual inspection becomes long.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of shortening the time required for visual inspection in an visual inspection apparatus.
  • the present invention for solving the above problems
  • a visual inspection device that inspects the appearance of an object to be inspected.
  • An imaging unit that captures an image of the inspection object arranged at a predetermined position of the visual inspection device, and an imaging unit.
  • a height measuring unit for measuring the height of the inspection object carried in or out of the visual inspection device, and It is a visual inspection apparatus characterized by being equipped with.
  • the height of the inspection object carried into the visual inspection device or the inspection object carried out from the visual inspection device can be measured by the height measuring unit. That is, in addition to the time required for the imaging unit to capture an image of the inspection object between the time when the inspection object is carried out to the visual inspection device and the time when the inspection object is carried out from the visual inspection device, the inspection target object is inspected by the height measuring unit. It does not take time to measure the height.
  • the time required for height measurement should be absorbed in the loading or unloading time of the inspection object. Therefore, the time required for visual inspection can be shortened.
  • the height measuring unit is provided at a position where the inspected portion of the inspection object passes through the measurement target area of the height measuring unit when the inspection object is carried into the visual inspection device. Good.
  • the inspected portion of the inspection object passes through the measurement target area of the height measurement section, so that the inspection object to be carried into the visual inspection device is carried.
  • the height of the part to be inspected can be measured by the height measuring part.
  • the height measuring unit is provided at a position where the inspected portion of the inspection object passes through the measurement target area of the height measuring unit when the inspection object is carried out from the visual inspection device. Good.
  • the part to be inspected passes through the measurement target area of the height measuring part, so that the inspection object carried out from the visual inspection device is carried out.
  • the height of the part to be inspected can be measured by the height measuring part.
  • the inspection target is a circuit board
  • the height measuring unit may measure the height of the solder with respect to the leads of the circuit components mounted on the circuit board.
  • the height of the solder with respect to the lead of the circuit component mounted on the circuit board can be measured, so that the solder protrudes beyond the tip of the lead. It is possible to shorten the time required for the appearance inspection of the circuit board including the inspection for the presence or absence of defects.
  • the present invention It is a visual inspection method in a visual inspection device that inspects the appearance of an object to be inspected.
  • the present invention It takes time to measure the height of the inspection object in addition to the time required to capture the image of the inspection object between the time when the inspection object is carried out to the appearance inspection device and the time when the inspection object is carried out from the appearance inspection device. There is no.
  • By measuring the height of the inspection object in parallel with the loading or unloading of the inspection object into the visual inspection device it is possible to absorb the time required for the height measurement during the loading or unloading time of the inspection object. Therefore, the time required for visual inspection can be shortened.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a main part of the visual inspection apparatus 1 according to an application example of the present invention.
  • the visual inspection device 1 measures the solder height with respect to the leads of the circuit component mounted on the circuit board (hereinafter, simply referred to as “board”) 30 and the image pickup unit 3 including the camera 2 that captures the image of the board 30.
  • Sensor units hereinafter, simply referred to as “laser displacement meters” 11 and 12 of the laser displacement meter are provided.
  • the substrate 30 is arranged on a stage provided on a conveyor that moves along the X-axis, and is carried in from outside the visual inspection device 1 together with the stage by the movement of the conveyor.
  • the substrate 30 passes below the laser displacement meters 11 and 12 arranged so as to irradiate the laser beam downward.
  • the laser displacement meters 11 and 12 are provided at positions such that the emitted laser light is applied to the region where the solder is formed with respect to the leads of the circuit components mounted on the substrate 30.
  • the laser displacement meters 11 and 12 irradiate the region where the solder is formed on the leads of the circuit components mounted on the substrate 30, and receive the reflected laser light.
  • the height of the solder formed with respect to the leads of the circuit components mounted on the substrate 30 is measured, and the solder protrudes beyond the tip of the leads. Detects whether there is a solder protrusion defect.
  • the camera 2 is in a state where the imaging unit 3 moves in the X-axis and / or Y-axis directions to the predetermined imaging position with respect to the substrate 30 clamped at the predetermined position in the visual inspection device 1 and stops at the imaging position.
  • the image of the substrate 30 is captured by.
  • the captured image is processed and the presence or absence of various defects is inspected.
  • the clamp is released, and the substrate 30 arranged on the stage is carried out of the visual inspection device 1 as the conveyor moves.
  • the height of the circuit component mounted on the substrate 30 with respect to the lead is parallel to the loading of the substrate 30 into the visual inspection device 1 (step S2).
  • the measurement step S3 is performed.
  • the substrate 30 is carried into the visual inspection device 1, it is sufficient to perform only the imaging operation (step S4) by the camera 2.
  • a predetermined imaging position is set with respect to the substrate 30 carried into the visual inspection device 100.
  • the operation of moving to and capturing an image in a stopped state (step S4) and the operation of moving while irradiating a laser beam to a region where solder is formed on the leads of circuit components (step S3) are sequentially performed. There is a need to do. That is, in addition to the time required for the imaging operation by the camera 2, the time required for the solder height measurement operation by the laser displacement meter 20 is required, so that the time required for the appearance inspection of one substrate 30 becomes long.
  • the solder height measurement operation by the laser displacement meters 11 and 12 is performed in parallel with the carry-in operation of the substrate 30, so that the above-mentioned appearance inspection device Compared with 100, the time required for the appearance inspection of one substrate 30 can be shortened.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a main part of the visual inspection device 1 in which the housing is omitted.
  • the visual inspection device 1 mainly includes an imaging unit 3 including a camera 2 for imaging an object to be inspected, a pedestal 4 having a ball screw (not shown) and supporting the imaging unit 3 so as to be movable in the X-axis direction, and a gantry 4.
  • a ball screw 5 driven in the Y-axis direction, a guide 6 for guiding the gantry 4 driven by the ball screw 5 in the Y-axis direction, sensor units 11 and 12 of a laser displacement meter, and a frame 7 for supporting them are provided. ..
  • the ball screw support portion 7a extending in the Y-axis direction of the frame 7 is provided with a linear scale 8 for detecting the position of the gantry 4 in parallel with the ball screw 5.
  • the guide support portion 7b extending in the Y-axis direction of the frame 7 is provided with a linear scale 9 for detecting the position of the gantry 4 in parallel with the rail for guiding the slider provided on the gantry 4.
  • Two laser displacement meters 11 and 12 are arranged along the Y-axis direction inside the device of the guide support portion 7b. Further, a linear scale 10 for detecting the position of the image pickup unit 3 is provided along the gantry 4 extending in the X-axis direction.
  • the imaging unit 3 corresponds to the imaging unit of the present invention
  • the laser displacement meters 11 and 12 correspond to the height measuring unit of the present invention.
  • the image pickup unit 3 is provided with a camera 2 having a field of view downward.
  • a conveyor for transporting the substrate 30 in the X-axis direction is arranged below the camera 2.
  • the substrate 30 arranged on the stage carried in from the outside of the visual inspection device 1 by the conveyor is clamped at a predetermined position below the camera 2 and stopped.
  • the image inspection is performed by moving the image pickup unit 3 in the X-axis direction and / or the Y-axis direction as necessary to capture an image of a predetermined region of the substrate 30.
  • image inspection for example, component misalignment, angle (rotation) misalignment, missing parts (parts are not placed), part differences (different parts are placed), and polarity differences (part side and board). It is inspected for the presence or absence of side polarity), front-back inversion (parts are arranged face down), part height, electrode misalignment, electrode floating, etc. Then, when the inspection is completed, the stage on which the substrate 30 is arranged is conveyed by a conveyor from below the camera 2 to the outside of the visual inspection device 1.
  • the laser displacement meters 11 and 12 are on the upstream side of the image pickup unit 3 in the direction of transporting the substrate 30 and inside the device of the guide support portion 7b above the conveyor. It is arranged along the Y-axis direction (on the back side in the figure).
  • the laser displacement meters 11 and 12 three-dimensionally measure the solder fillet formed on the lead of the circuit component mounted on the substrate 30, and based on the measurement result, whether or not the solder height is a normal value (allowable range). Is determined.
  • the laser displacement meters 11 and 12 are positioned so that the emitted laser light is applied to the portion (inspected portion) where the solder fillet is formed with respect to the leads of the circuit components mounted on the substrate 30.
  • the lead 30a and the solder 30b which are the parts to be inspected, pass through the irradiation region (measurement target region) of the laser beam from the laser displacement meters 11 and 12.
  • the laser displacement meters 11 and 12 irradiate the region where the solder fillet is formed on the leads of the circuit components mounted on the substrate 30, and receive the reflected laser light. Then, by processing the signal based on the received laser beam, the height of the solder formed with respect to the leads of the circuit components mounted on the substrate 30 is measured.
  • the visual inspection device 1 has a control device 15 and a servo driver 16 that controls the ball screw 5 and the like of the visual inspection device 1 according to the command of the control device 15.
  • the image of the image pickup unit 3 and the height information detected by the laser displacement meters 11 and 12 are transmitted to the control device 15 and according to a program stored in the storage unit 15a provided in the control device 15, the control device 15 is used.
  • the calculation unit 15b provided inside determines the quality of the solder height.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a solder height inspection to be inspected by the laser displacement meters 11 and 12.
  • the solder is normally formed, as shown in FIG. 2A, the solder fillet 30b is exposed on the substrate 30 so that the leading ends 30a of the leads of the circuit components mounted on the lower surface of the substrate 30 are exposed. Is formed. Therefore, as the height of the solder, the height of the tip 30a of the lead is measured, and the height of the tip of the lead outside the tolerance range is determined to be abnormal.
  • FIG. 2B shows an example in which the height of the solder is determined to be abnormal.
  • solder adheres to the tip 30a of the lead, and a protrusion 30c that exceeds the height of the tip 30a of the lead is formed. By such determination of the solder height, it is possible to inspect the presence or absence of defects (solder protrusion defects) in which the solder 30c protrudes beyond the tip 30a of the lead.
  • the laser displacement meters 11 and 12 are arranged along the Y-axis direction inside the guide support portion 7b, which is the position on the carry-in side of the substrate 30 of the appearance inspection device 1, and the substrate 30 is placed on the appearance inspection device 1.
  • the solder height inspection including the solder height measurement is performed.
  • step S1 The flow of the visual inspection method in the visual inspection device 1 is shown in FIG. 3 (arrows indicate the direction in which time advances).
  • step S2 the substrate 30 to be inspected is placed on the stage.
  • step S2 the stage is carried in together with the substrate 30 by the conveyor toward a predetermined position of the visual inspection device 1 (step S2).
  • step S3 a solder height inspection including a solder height measurement is performed by the laser displacement meters 11 and 12 (step S3).
  • the image pickup unit 3 performs an image inspection (step S4).
  • steps S2 and S5 correspond to the carry-in step and the carry-out step of the present invention, respectively.
  • the solder height inspection (step S3) can be performed in parallel with the delivery (step S2) of the appearance inspection device 1 of the stage on which the substrate 30 is arranged to a predetermined position.
  • an image inspection including imaging of an image by the imaging unit 3 (step S4) and a solder height inspection including solder height measurement by a laser displacement meter (step S3) are performed.
  • the time required for the visual inspection of one substrate 30 can be shortened as compared with the case of continuously performing the inspection.
  • the number of laser displacement meters is not limited to this, and one laser displacement meter is arranged above the region through which the leads 30a and the solder 30b of the substrate 30 pass.
  • three or more laser displacement gauges may be provided, and the laser displacement gauges at the corresponding positions may be used according to the region through which the leads 30a and the solder 30b of the substrate 30 pass.
  • the laser displacement meter is not limited to the case where it is fixed to the guide support portion 7b, and may be moved according to the region through which the leads 30a and the solder 30b of the substrate 30 pass.
  • the solder height is measured by a laser displacement meter, but the solder height may be measured by a phase shift method, a spatial coding method, an optical cutting method, or the like, and the solder height may be measured.
  • the method of measuring is not limited.
  • the solder height of the substrate 30 carried into the predetermined position of the visual inspection device 1 is measured by the laser displacement meters 11 and 12, but the image inspection is completed and the visual inspection device 1 is completed.
  • the solder height of the substrate 30 carried out from the predetermined position may be measured. In this case, in the time chart of FIG. 3, the solder height inspection in step S3 is performed in parallel with the removal of the substrate in step S5.
  • the conveyor that conveys the substrate 30 moves in the X-axis direction, the substrate 30 is carried in in the positive direction of the X-axis, and is also carried out in the positive direction of the X-axis.
  • the laser displacement meters 11 and 12 may be provided at the positions shown in FIG. 1 and the solder height inspection may be performed when the substrate 30 is carried in or out.
  • ⁇ Invention 1> An appearance inspection device (1) that inspects the appearance of an object to be inspected (30).
  • An imaging unit (3) that captures an image of the inspection object (30) arranged at a predetermined position of the visual inspection device (1), and an imaging unit (3).
  • a height measuring unit (11, 12) for measuring the height of the inspection object (30) carried in or out of the visual inspection device (1), and (1).

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Abstract

外観検査に要する時間を短縮することを目的とする。検査対象物の外観を検査する外観検査装置（１）であって、外観検査装置（１）の所定位置に配置された検査対象物（３０）の画像を撮像する撮像部（３）と、外観検査装置（１）に搬入される又は該外観検査装置（１）から搬出される検査対象物（３０）の高さを計測する高さ計測部（１１，１２）と、を備える。

Description

外観検査装置及び外観検査方法
　本発明は、検査対象物の外観検査を実施するための技術に関する。
　従来、従来から、検査対象物のキズや打痕、色彩異常などの欠陥を、当該検査対象物の撮像画像に基づいて検出する（欠陥有無の判定、欠陥の種類の判別を含む）、外観検査装置が知られている。
　このような外観検査装置において、検査対象物の画像を撮像するとともに、レーザ変位計等を用いて検査対象物の高さを計測しようとする場合に、撮像手段と高さ計測手段との関係については種々の構成が考えられる。撮像手段又は検査対象物のいずれかを移動させて、撮像手段と検査対象物との相対的な位置関係を変更しつつ、検査対象物に対して撮像手段を静止させて撮像するのが一般的である。これに対して、高さ計測手段は、検査対象物の３次元情報を取得するために、高さ計測手段に対して検査対象物を移動させつつ計測を行うこととなる。このような撮像手段と高さ計測手段を一体に設けると、撮像と高さ計測を並行して行うことができないことから、撮像と高さ計測を順次行う必要がある。このため、外観検査に要する時間が長くなるという問題があった。
特開２００６－３００９４号公報
　本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、外観検査装置において、外観検査に要する時間を短縮することが可能な技術を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するための本発明は、
　検査対象物の外観を検査する外観検査装置であって、
　前記外観検査装置の所定位置に配置された前記検査対象物の画像を撮像する撮像部と、
　前記外観検査装置に搬入される又は該外観検査装置から搬出される前記検査対象物の高さを測定する高さ測定部と、
を備えたことを特徴とする外観検査装置である。
　本発明によれば、外観検査装置に搬入される検査対象物又は外観検査装置から搬出される検査対象物の高さを高さ測定部により測定することができる。すなわち、検査対象物の外観検査装置への搬出と外観検査装置からの搬出までの間に、撮像部による検査対象物の画像の撮像に要する時間に加えて、高さ測定部による検査対象物の高さ測定のための時間を要することがない。検査対象物の外観検査装置への搬入又は搬出と並行して高さ測定部による高さ測定を行うことにより、検査対象物の搬入又は搬出の時間に、高さ測定に要する時間を吸収することができるので、外観検査に要する時間を短縮することができる。
　また、本発明においては、
　前記外観検査装置に前記検査対象物を搬入する際に、該検査対象物の被検査部が、前記高さ測定部の測定対象領域を通過する位置に、前記高さ測定部が設けられてもよい。
　これによれば、検査対象物を外観検査装置に搬入する際に、検査対象物の被検査部が高さ測定部の測定対象領域を通過するので、外観検査装置に搬入される検査対象物の被検査部の高さを高さ測定部によって測定することができる。
　また、本発明においては、
　前記外観検査装置から前記検査対象物を搬出する際に、該検査対象物の被検査部が、前記高さ測定部の測定対象領域を通過する位置に、前記高さ測定部が設けられてもよい。
　これによれば、検査対象物を外観検査装置から搬出する際に、検査対象物の被検査部が高さ測定部の測定対象領域を通過するので、外観検査装置から搬出される検査対象物の被検査部の高さを高さ測定部によって測定することができる。
　また、本発明においては、
　前記検査対象物は回路基板であり、前記高さ測定部は該回路基板に実装された回路部品のリードに対するはんだの高さを測定するようにしてもよい。
　これによれば、回路基板の外観検査において、回路基板に実装された回路部品のリードに対するはんだの高さを測定することができるので、はんだがリードの先端を超えて突出するようなはんだ付けの不良の存否を検査を含む回路基板の外観検査に要する時間を短縮することができる。
　また、本発明は、
　検査対象物の外観を検査する外観検査装置における外観検査方法であって、
　前記検査対象物を前記外観検査装置に搬入する搬入ステップと、
　前記搬入された前記検査対象物の画像を撮像するステップと、
　前記検査対象物を前記外観検査装置から搬出する搬出ステップと、
　前記搬入ステップ又は前記搬出ステップと並行して前記検査対象物の高さを測定するステップと、
を含むことを特徴とする外観検査方法である。
　本発明によれば、
　検査対象物の外観検査装置への搬出と外観検査装置からの搬出までの間に、検査対象物の画像の撮像に要する時間に加えて、検査対象物の高さ測定のための時間を要することがない。検査対象物の外観検査装置への搬入又は搬出と並行して検査対象物の高さ測定を行うことにより、検査対象物の搬入又は搬出の時間に、高さ測定に要する時間を吸収することができるので、外観検査に要する時間を短縮することができる。
　本発明によれば、外観検査装置において、外観検査に要する時間を短縮することが可能となる。
本発明の実施例における外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施例における外観検査装置におけるはんだ高さ検査を説明する図である。 本発明の実施例における外観検査の手順を示すタイムチャートである。 本発明の比較例における外観検査装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の比較例における外観検査の手順を示すタイムチャートである。
〔適用例〕
　以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の適用例に係る外観検査装置１の主要部の概略構成を示す図である。外観検査装置１には、基板３０の画像を撮像するカメラ２を含む撮像ユニット３と、回路基板（以下、単に「基板」という）３０に実装された回路部品のリードに対するはんだ高さを計測するレーザ変位計のセンサ部（以下、単に「レーザ変位計」という）１１，１２が設けられている。
　基板３０は、Ｘ軸に沿って移動するコンベアに設けられたステージ上に配置され、コンベアの移動によってステージとともに外観検査装置１外から搬入される。基板３０は、外観検査装置１内に搬入される際に、下方に向けてレーザ光を照射するように配置されたレーザ変位計１１，１２の下方を通過する。レーザ変位計１１，１２は、射出されたレーザ光が、基板３０に実装された回路部品のリードに対してはんだが形成された領域に照射されるような位置に設けられている。レーザ変位計１１，１２は、基板３０に実装された回路部品のリードに対するはんだが形成された領域を照射するとともに、反射されたレーザ光を受光する。そして、受光したレーザ光に基づく信号を処理することにより、基板３０に実装された回路部品のリードに対して形成されたはんだの高さを計測し、はんだがリードの先端部を超えて突出するはんだ突出不良があるか否かを検出する。
　外観検査装置１内の所定位置にクランプされる基板３０に対して、撮像ユニット３が、所定の撮像位置までＸ軸及び／又はＹ軸方向に移動し当該撮像位置で停止した状態で、カメラ２により基板３０の画像を撮像する。そして、撮像した画像を処理し、種々の不良の有無を検査する。
　カメラ２を用いた検査が完了すると、クランプが解除され、ステージ上に配置された基板３０はコンベアの移動とともに、外観検査装置１外へと搬出される。
　図３に示すように、本適用例に係る外観検査装置１では、基板３０の外観検査装置１内への搬入（ステップＳ２）と並行して、基板３０に実装された回路部品のリードに対する高さ計測（ステップＳ３）を行う。そして、外観検査装置１内に基板３０が搬入された後は、カメラ２による撮像動作（ステップＳ４）のみを行なえば足りる。
　図４に示す外観検査装置１００のように、撮像ユニット３とレーザ変位計２０が一体に構成すると、図５に示すように、外観検査装置１００内に搬入した基板３０に対して所定の撮像位置まで移動して停止した状態で画像を撮像する動作（ステップＳ４）と、回路部品のリードに対してはんだが形成された領域に対してレーザ光を照射しつつ移動する動作（ステップＳ３）を順次行う必要がある。すなわち、カメラ２による撮像動作の時間に加えて、レーザ変位計２０によるはんだ高さ計測動作の時間が必要となるため、１枚の基板３０の外観検査に要する時間が長くなる。
　これに対して、本発明の適用例に係る外観検査装置１では、レーザ変位計１１，１２によるはんだ高さ計測動作は、基板３０の搬入動作と並行して行われるので、上述の外観検査装置１００に比べて、１枚の基板３０の外観検査に要する時間を短縮することができる。
〔実施例１〕
　以下では、本発明の実施例に係る流量測定装置について、図面を用いて、より詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
＜装置構成＞
　以下では、本発明の実施例に係る外観検査装置１について、図面を用いて、より詳細に説明する。
　図１は、外観検査装置１の筐体を省略した主要部の概略構成を示す斜視図である。外観検査装置１は、主として、検査対象物を撮像するカメラ２を含む撮像ユニット３と、不図示のボールねじを備え撮像ユニット３をＸ軸方向に移動可能に支持する架台４と、架台４をＹ軸方向に駆動するボールねじ５と、ボールねじ５に駆動される架台４をＹ軸方向に案内するガイド６と、レーザ変位計のセンサ部１１，１２と、それらを支持するフレーム７を備える。フレーム７のＹ軸方向に延びるボールねじ支持部７ａには、ボールねじ５に平行に架台４の位置を検出するリニアスケール８が設けられている。そして、同じくフレーム７のＹ軸方向に延びるガイド支持部７ｂには、架台４に設けられたスライダーを案内するレールに平行に架台４の位置を検出するリニアスケール９が設けられている。ガイド支持部７ｂの装置内側には、２つのレーザ変位計１１，１２がＹ軸方向に沿って配置されている。また、Ｘ軸方向に延びる架台４に沿って、撮像ユニット３の位置を検出するリニアスケール１０が設けられている。ここでは、撮像ユニット３が本発明の撮像部に対応し、レーザ変位計１１，１２が本発明の高さ測定部に対応する。
　図１の外観検査装置１においては、撮像ユニット３には下方に向けて視野を有するカメラ２が設けられている。検査対象物である基板３０は、カメラ２の下方には、基板３０をＸ軸方向に搬送するコンベアが配置される。コンベアによって外観検査装置１外から搬入されるステージ上に配置された基板３０は、カメラ２の下方の、所定位置でクランプされ、停止する。撮像ユニット３を、必要に応じてＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させて、基板３０の所定領域の画像を撮像することにより、画像検査を行う。画像検査においては、例えば、部品の位置ずれ、角度（回転）ずれ、欠品（部品が配置されていないこと）、部品違い（異なる部品が配置されていること）、極性違い（部品側と基板側の極性が異なること）、表裏反転（部品が裏向きに配置されていること）、部品高さ、電極ずれ、電極浮き等の有無が検査される。そして、検査が終了すると基板３０が配置されたステージは、カメラ２の下方から外観検査装置１外へとコンベアによって搬送される。
　図１の外観検査装置１において、レーザ変位計１１，１２は、撮像ユニット３に対して、基板３０を搬送する方向の上流側であり、かつ、コンベアの上方であるガイド支持部７ｂの装置内側（図では奥側）に、Ｙ軸方向に沿って配置されている。レーザ変位計１１，１２は、基板３０上に実装された回路部品のリードに形成されたはんだフィレットを３次元的に測定し、その測定結果からはんだの高さが正常値（許容範囲）か否かの判定を行う。このとき、レーザ変位計１１，１２は、射出されたレーザ光が、基板３０に実装された回路部品のリードに対してはんだフィレットが形成された部位（被検査部）に照射されるような位置に設けられている。すなわち、被検査部であるリード３０ａ及びはんだ３０ｂが、レーザ変位計１１，１２からのレーザ光の照射領域（測定対象領域）を通過する。レーザ変位計１１，１２は、基板３０に実装された回路部品のリードに対してはんだフィレットが形成された領域を照射するとともに、反射されたレーザ光を受光する。そして、受光したレーザ光に基づく信号を処理することにより、基板３０に実装された回路部品のリードに対して形成されたはんだの高さを測定する。
　なお、外観検査装置１は、制御装置１５及び、制御装置１５の指令により、外観検査装置１のボールねじ５等の制御を行なうサーボドライバ１６を有する。撮像ユニット３の画像や、レーザ変位計１１，１２により検出された高さの情報は、制御装置１５に送信され、制御装置１５に設けられた記憶部１５ａに格納されたプログラムに従い、制御装置１５内に備えられた演算部１５ｂによって、はんだ高さの良否判定が行われる。
　図２は、レーザ変位計１１，１２により検査するはんだ高さ検査を説明する図である。はんだが正常に形成されている場合には、図２（ａ）に示すように、基板３０の下面に実装された回路部品のリードの先端３０ａが露出するように、基板３０上にはんだフィレット３０ｂが形成される。このため、はんだの高さとしては、リードの先端３０ａの高さを測定し、このリードの先端の高さが公差範囲外のものを異常と判定する。図２（ｂ）に、はんだの高さが異常と判定される場合の例を示す。ここでは、リードの先端３０ａにはんだが付着し、リードの先端３０ａの高さを超える突起３０ｃが形成されている。このようなはんだ高さ判定により、はんだ３０ｃがリードの先端３０ａを超えて突出する不良（はんだ突出不良）の有無を検査することができる。
　本実施例では、レーザ変位計１１、１２を外観検査装置１の基板３０の搬入側の位置であるガイド支持部７ｂの装置内側にＹ軸方向に沿って配置し、基板３０を外観検査装置１に搬入する過程、すなわち、撮像ユニット３により画像検査を行うための所定位置まで基板３０を移動させる途中で、はんだ高さ測定を含むはんだ高さ検査を行う。
　外観検査装置１における外観検査方法の流れを、図３（矢印は時間の進む方向を示す）に示す。まず、検査対象である基板３０をステージ上に配置する（ステップＳ１）。次に、コンベアによって、基板３０とともにステージを外観検査装置１の所定位置に向けて搬入する（ステップＳ２）。そして、この基板３０の外観検査装置１への搬入に並行して、レーザ変位計１１，１２によってはんだ高さ測定を含むはんだ高さ検査を行う（ステップＳ３）。基板３０が配置されたステージが、外観検査装置１の所定位置にクランプされると、撮像ユニット３により画像検査が行われる（ステップＳ４）。画像検査が終了すると、基板３０が配置されたステージが、外観検査装置１からコンベアによって装置外に搬出される（ステップＳ５）。基板３０が配置されたステージが外観検査装置１外の所定位置に移動されると、ステージ上から基板３０が取り除かれる（ステップＳ６）。ここでは、ステップＳ２及びステップＳ５が、それぞれ本発明の搬入ステップ及び搬出ステップに対応する。
　このように、基板３０が配置されたステージの外観検査装置１の所定位置への搬入（ステップＳ２）に平行してはんだ高さ検査（ステップＳ３）を行うことができる。外観検査装置１の所定位置にステージを搬入した後に、撮像ユニット３による画像の撮像を含む画像検査（ステップＳ４）と、レーザ変位計によるはんだ高さ測定を含むはんだ高さ検査（ステップＳ３）を続けて行う場合に比べて、１枚の基板３０の外観検査に要する時間を短縮することができる。
　上述の実施例では、レーザ変位計を２つ設けているが、レーザ変位計の数はこれに限られず、１つのレーザ変位計を基板３０のリード３０ａ及びはんだ３０ｂが通過する領域の上方に配置してもよいし、３つ以上のレーザ変位計を設け、基板３０のリード３０ａ及びはんだ３０ｂが通過する領域に応じて対応する位置のレーザ変位計を用いるようにしてもよい。また、レーザ変位計をガイド支持部７ｂに固定する場合に限られず、基板３０のリード３０ａ及びはんだ３０ｂが通過する領域に応じて移動させるようにしてもよい。
　上述の実施例では、レーザ変位計によって、はんだ高さを測定しているが、はんだ高さの測定には、位相シフト法、空間コード化法、光切断法等を用いてもよく、はんだ高さ測定の方式は限定されない。
　また、上述の実施例では、レーザ変位計１１，１２によって、外観検査装置１の所定位置に搬入される基板３０のはんだ高さを測定しているが、画像検査が完了して外観検査装置１の所定位置から搬出される基板３０のはんだ高さを測定してもよい。この場合には、図３のタイムチャートにおいて、ステップＳ３のハンダ高さ検査は、ステップＳ５の基板搬出と並行して行われる。
　また、上述の実施例では、外観検査装置１において、基板３０を搬送するコンベアがＸ軸方向に移動し、基板３０がＸ軸の正方向に搬入され、同じくＸ軸の正方向に搬出される例について説明したが、基板３０がＸ軸の正方向に搬入され、Ｘ軸の負方向に搬出される場合についても同様に適用できる。この場合にも、レーザ変位計１１，１２を図１に示す位置に設け、はんだ高さ検査を基板３０の搬入時又は搬出時に行ってもよい。
　なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
　検査対象物（３０）の外観を検査する外観検査装置（１）であって、
　前記外観検査装置（１）の所定位置に配置された前記検査対象物（３０）の画像を撮像する撮像部（３）と、
　前記外観検査装置（１）に搬入される又は該外観検査装置（１）から搬出される前記検査対象物（３０）の高さを測定する高さ測定部（１１，１２）と、
を備えたことを特徴とする外観検査装置（１）。
１　　　：外観検査装置
３　　　：撮像ユニット
１１，１２　　：レーザ変位計
３０　　：基板
３０ａ　：リード
３０ｂ　：はんだフィレット
３０ｃ　：はんだ突出不良

Claims (5)

  1. 　検査対象物の外観を検査する外観検査装置であって、
    　前記外観検査装置の所定位置に配置された前記検査対象物の画像を撮像する撮像部と、
    　前記外観検査装置に搬入される又は該外観検査装置から搬出される前記検査対象物の高さを測定する高さ測定部と、
    を備えたことを特徴とする外観検査装置。
  2. 　前記外観検査装置に前記検査対象物を搬入する際に、該検査対象物の被検査部が、前記高さ測定部の測定対象領域を通過する位置に、前記高さ測定部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
  3. 　前記外観検査装置から前記検査対象物を搬出する際に、該検査対象物の被検査部が、前記高さ測定部の測定対象領域を通過する位置に、前記高さ測定部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
  4. 　前記検査対象物は回路基板であり、前記高さ測定部は該回路基板に実装された回路部品のリードに対するはんだの高さを測定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の外観検査装置。
  5. 　検査対象物の外観を検査する外観検査装置における外観検査方法であって、
    　前記検査対象物を前記外観検査装置に搬入する搬入ステップと、
    　前記搬入された前記検査対象物の画像を撮像するステップと、
    　前記検査対象物を前記外観検査装置から搬出する搬出ステップと、
    　前記搬入ステップ又は前記搬出ステップと並行して前記検査対象物の高さを測定するステップと、
    を含むことを特徴とする外観検査方法。
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