JP2006184019A - Visual inspection system - Google Patents

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Yoshihiro Akiyama
吉宏 秋山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection system which enables the practice of the precise examination of an inspection target, even if the inspection target is changed dimensionally in its direction of imaging. <P>SOLUTION: The visual inspection system 200 for performing the visual inspection of a substrate 2 is equipped with a surface imaging unit 80a for taking the surface image of the substrate 2, slave PCs 140a and 140b provided so as to correspond to the surface imaging unit 80a to perform inspection on the basis of the image data of the substrate 2, a back imaging unit 80b for taking the image of the back of the substrate 2 and the slave PCs 140c and 140d provided so as to correspond to the back imaging unit 80b to perform inspection from the image data of the substrate 2. The surface imaging unit 80a is provided with a focal point adjusting motor 40 or the like which constitutes focusing mechanism for aligning a focus with the substrate 2 being the inspection target without changing an image magnification corresponding to the thickness of the substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、部品が実装されている基板等の被検査体の外観を検査する外観検査装置に関する。   The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an object to be inspected such as a board on which components are mounted.

近年では、様々な機器に電子基板が実装されるようになってきているが、この種の電子基板が実装される機器においては小型化、薄型化等が常に課題となっており、この点から、電子基板の高密度化を図ることが要求される。そして、電子基板における高密度実装を実現する上では、基板における部品の実装状態を高精度に検査することが重要となり、従来から、部品実装後のプリント基板（以下「基板」という）を高精度に検査するために、画像認識技術を用いた検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、複数の外観検査装置と管理コンピュータとしてのＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とをＬＡＮによって接続し、特定の外観検査装置に、当該外観検査装置による検査結果と共に他の外観検査装置による検査結果を最終検査結果として記憶させ、当該最終検査結果を同一の基板についての単一の最終検査結果としてＰＣのモニタ画面に表示させる外観検査システムも知られている（例えば、特許文献２参照。）。更に、基板の両面に実装された部品の検査を相互干渉なしで同時に実行可能な外観検査装置も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特公平７−１２０４２１号公報 特開平１１−１１８４３９号公報 特開２００３―９９７５８号公報 In recent years, electronic boards have been mounted on various devices, but downsizing, thinning, etc. have always been a challenge for devices on which this type of electronic substrate is mounted. Therefore, it is required to increase the density of the electronic substrate. In order to achieve high-density mounting on an electronic board, it is important to inspect the mounting state of components on the board with high accuracy. Conventionally, printed boards after mounting components (hereinafter referred to as “boards”) have high accuracy. Therefore, an inspection apparatus using an image recognition technique has been proposed (for example, see Patent Document 1). In addition, a plurality of visual inspection devices and a PC (Personal Computer) as a management computer are connected via a LAN, and the final inspection of the inspection results of other visual inspection devices together with the inspection results of the visual inspection device is performed on a specific visual inspection device. There is also known an appearance inspection system that stores the result and displays the final inspection result on a monitor screen of a PC as a single final inspection result for the same substrate (see, for example, Patent Document 2). Furthermore, there is also known an appearance inspection apparatus capable of simultaneously inspecting components mounted on both sides of a substrate without mutual interference (see, for example, Patent Document 3).
Japanese Patent Publication No.7-120421 Japanese Patent Laid-Open No. 11-118439 JP 2003-99758 A

しかしながら、外観検査装置の検査対象となる被検査体は年々多様化してきており、同種の被検査体であっても厚さや高さといって撮像方向における寸法が異なっているものが増えてきている。従って、精度のよい検査を実行する上では、被検査体の撮像方向における寸法の変化に対応できるように外観検査装置を構成する必要がある。   However, the inspected objects to be inspected by the appearance inspection apparatus are diversified year by year, and even the same type of inspected objects are increasing in thickness and height but having different dimensions in the imaging direction. . Therefore, in order to perform a highly accurate inspection, it is necessary to configure the appearance inspection apparatus so as to be able to cope with a change in the dimension of the object to be inspected in the imaging direction.

そこで、本発明は、被検査体の撮像方向における寸法が変化しても精度のよい検査を実行可能とする外観検査装置の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus that can perform an accurate inspection even if the dimension of an object to be inspected changes in the imaging direction.

本発明による外観検査装置は、被検査体の外観を検査するための外観検査装置において、被検査体を撮像可能であり、被検査体の撮像方向における寸法に応じて像倍率を変えることなく被検査体に焦点を合わせる焦点合わせ機構を有する撮像手段を備えることを特徴とする。   An appearance inspection apparatus according to the present invention is an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an object to be inspected, and can image the object to be inspected without changing the image magnification in accordance with the dimension of the object to be inspected in the imaging direction. An imaging means having a focusing mechanism for focusing on the inspection object is provided.

この外観検査装置の撮像手段は、検査体の撮像方向における寸法に応じて像倍率を変えることなく被検査体に焦点を合わせる焦点合わせ機構を有している。従って、この外観検査装置によれば、被検査体の撮像方向における寸法が変化しても、被検査体に焦点を合わせて鮮明な被検査体の画像を得ることができるので、精度のよい検査を実行可能となる。   The imaging means of this appearance inspection apparatus has a focusing mechanism that focuses on the object to be inspected without changing the image magnification according to the dimension of the inspection object in the imaging direction. Therefore, according to this appearance inspection apparatus, even if the dimension of the inspection object in the imaging direction changes, it is possible to obtain a clear image of the inspection object by focusing on the inspection object. Can be executed.

この場合、焦点合わせ機構は、被検査体の厚さに応じて被検査体との焦点距離を変化させると好ましい。かかる構成は、例えば基板等の概ね一定の厚さを有する被検査体の検査に好適である。   In this case, it is preferable that the focusing mechanism changes the focal distance from the inspection object according to the thickness of the inspection object. Such a configuration is suitable for inspecting an object to be inspected having a substantially constant thickness, such as a substrate.

また、撮像手段は、被検査体の表面を撮像する表面側撮像手段と、被検査体の裏面を撮像する表面側撮像手段とを含み、表面側撮像手段と裏面側撮像手段とのうちの少なくとも何れか一方が焦点合わせ機構を有すると好ましい。   The imaging means includes a surface side imaging means for imaging the surface of the object to be inspected and a surface side imaging means for imaging the back surface of the object to be inspected, and at least of the surface side imaging means and the back surface side imaging means. It is preferable that either one has a focusing mechanism.

すなわち、表面および裏面の双方が検査対象となる被検査体は、基本的に、表面および裏面の何れか一方が、対応する撮像手段に対して位置決めされることから、焦点合わせ機構は、表面側撮像手段と裏面側撮像手段との少なくとも何れ一方に対して設けられればよい。   In other words, the object to be inspected on both the front surface and the back surface is basically positioned on the front side because either one of the front surface or the back surface is positioned with respect to the corresponding imaging means. What is necessary is just to provide with respect to at least any one of an imaging means and a back side imaging means.

本発明によれば、被検査体の撮像方向における寸法が変化しても精度のよい検査を実行することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to perform an accurate inspection even if the dimension of the object to be inspected changes in the imaging direction.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明による外観検査装置を示す拡大斜視図である。同図に示される外観検査装置２００は、検査テーブル１０、基板搬送テーブル５０、表面側撮像ユニット８０ａおよび裏面側撮像ユニット８０ｂ（以下、適宜、これらを「撮像ユニット８０」と称する。）等を含むものである。基板搬送テーブル５０は、支持プレート５２と、この支持プレート５２上に支持された２本の搬送レール５４を有している。搬送レール５４に対しては、図示されないモータにより駆動されて被検査体としての基板２を搬送する搬送ベルト（不図示）が設けられており、被検査体としての基板２は、当該搬送ベルトにより検査テーブル１０の略中央まで搬送される。また、搬送レール５４の上方には、基板２の搬送を検知する光センサ等の非接触センサである搬送センサ（図示省略）が設けられており、この搬送センサにより基板２の端面や基板２に設けられた検知孔等が検知されると、基板２が検査テーブル１０の略中央に搬送されたと判断され、搬送ベルトによる基板２の搬送が停止される。なお、本実施形態における基板２は、ＩＣチップやコネクタといった各種電子部品が実装された電子基板であり、その表面側が、いわゆるリフロー面とされ、その裏面側が、いわゆるＤＩＰ面とされている。   FIG. 1 is an enlarged perspective view showing an appearance inspection apparatus according to the present invention. The appearance inspection apparatus 200 shown in the figure includes an inspection table 10, a substrate transfer table 50, a front side imaging unit 80a, a back side imaging unit 80b (hereinafter, these will be referred to as “imaging unit 80” as appropriate), and the like. It is a waste. The substrate transfer table 50 includes a support plate 52 and two transfer rails 54 supported on the support plate 52. The transport rail 54 is provided with a transport belt (not shown) that is driven by a motor (not shown) to transport the substrate 2 as an object to be inspected, and the substrate 2 as the object to be inspected is supported by the transport belt. It is conveyed to the approximate center of the inspection table 10. Further, a conveyance sensor (not shown) that is a non-contact sensor such as an optical sensor that detects conveyance of the substrate 2 is provided above the conveyance rail 54, and this conveyance sensor is provided on the end surface of the substrate 2 and the substrate 2. When the provided detection hole or the like is detected, it is determined that the substrate 2 has been transported to the approximate center of the inspection table 10, and the transport of the substrate 2 by the transport belt is stopped. In addition, the board | substrate 2 in this embodiment is an electronic board | substrate with which various electronic components, such as an IC chip and a connector, were mounted, the surface side is made into what is called a reflow surface, and the back surface side is made what is called a DIP surface.

また、基板搬送テーブル５０は、外観検査装置２００の下方に設けられたガイドシャフトが挿通される挿通部を有しており、当該ガイドシャフトにより、基板搬送テーブル５０は、搬送レール５４による基板２の搬送方向と直交する方向に移動自在に支持される。更に、基板搬送テーブル５０は、搬送モータ５８（図４参照）により駆動される送りねじ５６と係合しており、当該送りねじ（ボールネジ）５６を回転させることにより、基板搬送テーブル５０を移動させて基板２を撮像ユニット８０へと搬送することができる。なお、図１において手前側の搬送レール５４には、その上に載置された基板２を上方から押圧して形状を矯正する図示されないクランプが設けられている。   The substrate transport table 50 has an insertion portion through which a guide shaft provided below the appearance inspection apparatus 200 is inserted, and the substrate transport table 50 causes the substrate 2 by the transport rail 54 to pass through the guide shaft. It is supported movably in a direction orthogonal to the transport direction. Further, the substrate transport table 50 is engaged with a feed screw 56 driven by a transport motor 58 (see FIG. 4), and the substrate transport table 50 is moved by rotating the feed screw (ball screw) 56. Thus, the substrate 2 can be transported to the imaging unit 80. In FIG. 1, the transport rail 54 on the near side is provided with a clamp (not shown) for correcting the shape by pressing the substrate 2 placed thereon from above.

図２は、外観検査装置２００に含まれる撮像ユニット８０を示す拡大斜視図である。同図に示されるように、撮像ユニット８０には、被検査体である基板２の表面すなわちリフロー面側を上方から撮像するための表面側撮像ユニット８０ａと、基板２の裏面すなわちＤＩＰ面側を下方から撮像するための裏面側撮像ユニット８０ｂとが含まれる。図２に示されるように、表面側撮像ユニット８０ａは、搬送レール５４の上方に配置され、裏面側撮像ユニット８０ｂは、表面側撮像ユニット８０ａと共に被検査体である基板２を挟むように搬送レール５４の下方に配置される。   FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the imaging unit 80 included in the appearance inspection apparatus 200. As shown in the figure, the imaging unit 80 includes a front side imaging unit 80a for imaging the surface of the substrate 2 to be inspected, that is, the reflow surface side from above, and the back side of the substrate 2, that is, the DIP surface side. And a back side imaging unit 80b for imaging from below. As shown in FIG. 2, the front surface side imaging unit 80a is disposed above the transport rail 54, and the back surface side imaging unit 80b is transported with the front surface side imaging unit 80a so as to sandwich the substrate 2 that is an object to be inspected. 54 is disposed below.

表面側撮像ユニット８０ａは、表面側照明ユニット１００ａ、表面側支持フレーム３６ａ、ベースフレーム３８、第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、焦点調整モータ４０、中間レンズ４２等を有する。また、裏面側撮像ユニット８０ｂは、裏面側照明ユニット１００ｂ、裏面側支持フレーム３６ｂ、第３撮像部３０ｃ、第４撮像部３０ｄ、中間レンズ４２等を有する。以下、適宜、第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、第３撮像部３０ｃ、第４撮像部３０ｄを「撮像部３０」と称し、表面側照明ユニット１００ａ、裏面側照明ユニット１００ｂを「照明ユニット１００」と称する。   The front side imaging unit 80a includes a front side illumination unit 100a, a front side support frame 36a, a base frame 38, a first imaging unit 30a, a second imaging unit 30b, a focus adjustment motor 40, an intermediate lens 42, and the like. The back side imaging unit 80b includes a back side illumination unit 100b, a back side support frame 36b, a third imaging unit 30c, a fourth imaging unit 30d, an intermediate lens 42, and the like. Hereinafter, the first imaging unit 30a, the second imaging unit 30b, the third imaging unit 30c, and the fourth imaging unit 30d are referred to as “imaging unit 30” as appropriate, and the front-side illumination unit 100a and the back-side illumination unit 100b are “illuminated”. This is referred to as “unit 100”.

図２に示されるように、表面側支持フレーム３６ａには、第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、および中間レンズ４２が固定されている。第１撮像部３０ａは、第１レンズ３２ａおよび第１ラインセンサ３４ａを含み、第２撮像部３０ｂは、第２レンズ３２ｂおよび第２ラインセンサ３４ｂを含む。これらの第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂは、被検査体である基板２の表面を撮像するために、基板２の上方に並設されている。また、第１レンズ３２ａ、第１ラインセンサ３４ａ、第２レンズ３２ｂ、第２ラインセンサ３４ｂ、および中間レンズ４２の配置箇所は、第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂの撮像範囲が重複するように定められる。このように、複数の撮像部３０ａ，３０ｂを用いることにより、まず高い解像度で基板２の表面を撮像可能となり、検査精度を向上させることができる。また、複数の撮像部３０ａ，３０ｂを用いることにより、撮像した画像の処理を分散して実行できることから、検査速度をも向上させることが可能となる。   As shown in FIG. 2, the first imaging unit 30a, the second imaging unit 30b, and the intermediate lens 42 are fixed to the front-side support frame 36a. The first imaging unit 30a includes a first lens 32a and a first line sensor 34a, and the second imaging unit 30b includes a second lens 32b and a second line sensor 34b. The first imaging unit 30a and the second imaging unit 30b are arranged in parallel above the substrate 2 in order to capture an image of the surface of the substrate 2 that is an object to be inspected. In addition, the first lens 32a, the first line sensor 34a, the second lens 32b, the second line sensor 34b, and the arrangement position of the intermediate lens 42 overlap the imaging ranges of the first imaging unit 30a and the second imaging unit 30b. It is determined as follows. As described above, by using the plurality of imaging units 30a and 30b, it is possible to first image the surface of the substrate 2 with high resolution, and the inspection accuracy can be improved. In addition, by using a plurality of imaging units 30a and 30b, the processing of the captured image can be executed in a distributed manner, so that the inspection speed can be improved.

また、本実施形態では、表面側撮像ユニット８０ａの表面側支持フレーム３６ａが、ベースフレーム３８上に基板２の搬送方向に摺動自在に支持されており、表面側支持フレーム３６ａは、焦点調整モータ４０によってベースフレーム３８に対して移動させられる。すなわち、焦点調整モータ４０を作動させることにより、表面側支持フレーム３６ａに固定されている第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、および中間レンズ４２をベースフレーム３８に対して一体に移動させることができる。   In the present embodiment, the front-side support frame 36a of the front-side imaging unit 80a is supported on the base frame 38 so as to be slidable in the transport direction of the substrate 2, and the front-side support frame 36a is a focus adjustment motor. 40 is moved relative to the base frame 38. That is, by operating the focus adjustment motor 40, the first imaging unit 30a, the second imaging unit 30b, and the intermediate lens 42 fixed to the front-side support frame 36a are moved integrally with respect to the base frame 38. Can do.

一方、裏面側撮像ユニット８０ｂの第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、および中間レンズ４２は、ベースフレーム３８等の下方に位置決めされている裏面側支持フレーム３６ｂ上に固定されている。裏面側撮像ユニット８０ｂの第３撮像部３０ｃおよび第４撮像部３０ｄは、被検査体である基板２の裏面を撮像するために、基板２の下方に並設されている。裏面側撮像ユニット８０ｂの第３レンズ３２ｃ、第３ラインセンサ３４ｃ、第４レンズ３２ｄ、第４ラインセンサ３４ｄ、および中間レンズ４２の配置箇所も、第３撮像部３０ｃおよび第４撮像部３０ｄの撮像範囲が重複するように定められる。   On the other hand, the first imaging unit 30a, the second imaging unit 30b, and the intermediate lens 42 of the back side imaging unit 80b are fixed on the back side support frame 36b positioned below the base frame 38 and the like. The third imaging unit 30c and the fourth imaging unit 30d of the back side imaging unit 80b are juxtaposed below the substrate 2 in order to capture the back side of the substrate 2 that is an object to be inspected. The arrangement positions of the third lens 32c, the third line sensor 34c, the fourth lens 32d, the fourth line sensor 34d, and the intermediate lens 42 of the back side imaging unit 80b are also taken by the third imaging unit 30c and the fourth imaging unit 30d. It is determined that the ranges overlap.

図３は、撮像ユニット８０に含まれる照明ユニット１００を示す概略構成図である。照明ユニット１００には、表面側撮像ユニット８０ａの表面側照明ユニット１００ａと、裏面側撮像ユニット８０ｂの裏面側照明ユニット１００ｂとが含まれる。表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂは、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ハーフミラー１１０、およびアクリルシート１１２等をそれぞれ有しており、第１光源１０２、第２光源１０４および第３光源１０６は、ハーフミラー１１０を取り囲むように配置される。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the illumination unit 100 included in the imaging unit 80. The illumination unit 100 includes a front side illumination unit 100a of the front side imaging unit 80a and a back side illumination unit 100b of the back side imaging unit 80b. The front side lighting unit 100a and the back side lighting unit 100b have a first light source 102, a second light source 104, a third light source 106, a half mirror 110, an acrylic sheet 112, and the like, respectively. The two light sources 104 and the third light source 106 are arranged so as to surround the half mirror 110.

第１光源１０２は、対応する第１および第２ラインセンサ３４ａ，３４ｂまたは３４ｃ，３４ｄの走査方向に並設された緑色ＬＥＤ（発光ダイオード）群により構成され、緑色ＬＥＤ群の並設長さは、被検査体である基板２の幅以上とされている。表面側照明ユニット１００ａの第１光源１０２は、表面側撮像ユニット８０ａのラインセンサ３４ａ，３４ｂによる基板２上の走査ラインの真上に配置され、被検査体である基板２に対して光を上から下に概ね垂直に照射する。これに対して、裏面側照明ユニット１００ｂの第１光源１０２は、裏面側撮像ユニット８０ｂのラインセンサ３４ｃ，３４ｄによる基板２上の走査ラインの真下に配置され、被検査体である基板２に対して光を下から上に概ね垂直に照射する。   The first light source 102 is composed of a group of green LEDs (light emitting diodes) arranged in parallel in the scanning direction of the corresponding first and second line sensors 34a, 34b or 34c, 34d. The width is equal to or larger than the width of the substrate 2 that is an object to be inspected. The first light source 102 of the front surface side illumination unit 100a is disposed directly above the scanning line on the substrate 2 by the line sensors 34a and 34b of the front surface side imaging unit 80a, and emits light to the substrate 2 that is an object to be inspected. Irradiate vertically from the top to the bottom. On the other hand, the first light source 102 of the back-side illumination unit 100b is disposed directly below the scanning line on the substrate 2 by the line sensors 34c and 34d of the back-side imaging unit 80b, and is for the substrate 2 that is an object to be inspected. Irradiate the light from the bottom to the top almost vertically.

第１光源１０２からの光（落射光）は、ハーフミラー１１０を通過して基板２の検査面に対して入射角がほぼゼロで投射される。本実施形態においては、第１光源１０２に幅をもたせてあり、基板２が反っている場合であっても入射角がゼロになるような落射光成分が存在するように配慮されている。基板２（走査ライン）からの反射光は、ハーフミラー１１０で反射し、対応する中間レンズ４２を通過して対応する第１および第２レンズ３２ａ，３２ｂまたは第３および第４レンズ３２ｃ，３２ｄへと入射する。このように、第１光源１０２からいわゆる落射光を基板２に投じ、これをラインセンサ３４で検出することにより、基板２内の部品の位置ずれ、欠品、はんだのヌレの判定などを行うことが可能となる。なお、効率的に走査ラインへ光を照射するためには、ＬＥＤ群のための基板を中央で２つのサブ基板に分割し、それぞれのサブ基板にＬＥＤ群を並設してもよい。   The light (epi-illumination light) from the first light source 102 passes through the half mirror 110 and is projected onto the inspection surface of the substrate 2 with an incident angle of substantially zero. In the present embodiment, the first light source 102 has a width, and it is considered that there is an incident light component that makes the incident angle zero even when the substrate 2 is warped. The reflected light from the substrate 2 (scanning line) is reflected by the half mirror 110 and passes through the corresponding intermediate lens 42 to the corresponding first and second lenses 32a and 32b or the third and fourth lenses 32c and 32d. And incident. In this way, the so-called incident light from the first light source 102 is projected onto the substrate 2 and detected by the line sensor 34, thereby making it possible to determine misalignment of components in the substrate 2, lack of solder, solder leakage, etc. Is possible. In order to efficiently irradiate the scanning lines with light, the substrate for the LED group may be divided into two sub-substrates at the center, and the LED groups may be arranged in parallel on each sub-substrate.

第２光源１０４は、対応する第１および第２ラインセンサ３４ａ，３４ｂまたは３４ｃ，３４ｄの走査方向に並設された白色ＬＥＤ（発光ダイオード）群により構成され、白色ＬＥＤ群の並設長さは、被検査体である基板２の幅以上とされている。各照明ユニット１００ａおよび１００ｂは、それぞれ２体の第２光源１０４を有し、これら２体の第２光源１０４は、それぞれの投射光が第１光源１０２から走査ラインへの光路と干渉しないように、基板２の搬送方向における走査ラインの両側に１体ずつ配置される。   The second light source 104 is composed of a group of white LEDs (light emitting diodes) arranged in parallel in the scanning direction of the corresponding first and second line sensors 34a, 34b or 34c, 34d. The width is equal to or larger than the width of the substrate 2 that is an object to be inspected. Each of the illumination units 100a and 100b has two second light sources 104, and the two second light sources 104 prevent the projection light from interfering with the optical path from the first light source 102 to the scanning line. One is disposed on each side of the scanning line in the conveyance direction of the substrate 2.

第３光源１０６は、対応する第１および第２ラインセンサ３４ａ，３４ｂまたは３４ｃ，３４ｄの走査方向に並設された青色ＬＥＤ（発光ダイオード）群により構成され、青色ＬＥＤ群の並設長さは、被検査体である基板２の幅以上とされている。各照明ユニット１００ａおよび１００ｂは、それぞれ４体の第３光源１０６を有し、これら４体の第３光源１０６は、それぞれの投射光が第１光源１０２および第２光源１０４から走査ラインへの光路と干渉しないように、基板２の搬送方向における走査ラインの両側に２体ずつ配置される。   The third light source 106 is composed of a group of blue LEDs (light emitting diodes) arranged in parallel in the scanning direction of the corresponding first and second line sensors 34a, 34b or 34c, 34d. The width is equal to or larger than the width of the substrate 2 that is an object to be inspected. Each of the illumination units 100a and 100b has four third light sources 106, and the four third light sources 106 have optical paths from the first light source 102 and the second light source 104 to the scanning line. Two bodies are arranged on both sides of the scanning line in the transport direction of the substrate 2 so as not to interfere with each other.

上述のように、第１光源１０２は緑色の光を照射し、第２光源１０４は白色の光を照射し、第３光源１０６は青色の光を照射する。従って、各照明ユニット１００ａ，１００ｂは被検査体である基板２に対して複数の色の光を照射する複合光源として機能する。緑色ＬＥＤや青色ＬＥＤは、白色ＬＥＤよりも明るい光を発することから、第１光源１０２を緑色光源とすると共に第３光源１０６を青色光源とすることにより、ＳＮ比のよいクリアな画像を得ることができる。また、プリント基板は一般に緑色に着色されていることが多いので、第１光源を緑色光源とすれば、落射光により平面を明るく照射することができる。更に、第３光源１０６を青色光源とすることにより、基板２に実装されたＩＣチップやコネクタ等の部品に低い角度から青い光を照射して部品にレーザー印字された文字等を良好に認識することが可能となる。   As described above, the first light source 102 emits green light, the second light source 104 emits white light, and the third light source 106 emits blue light. Accordingly, each of the illumination units 100a and 100b functions as a composite light source that irradiates a plurality of colors of light onto the substrate 2 that is an object to be inspected. Since the green LED and the blue LED emit light brighter than the white LED, a clear image with a good S / N ratio can be obtained by using the first light source 102 as a green light source and the third light source 106 as a blue light source. Can do. Further, since the printed circuit board is often colored in green, if the first light source is a green light source, the plane can be illuminated brightly by incident light. Furthermore, by using the third light source 106 as a blue light source, the components such as the IC chip and the connector mounted on the substrate 2 are irradiated with blue light from a low angle, and the characters and the like laser-printed on the component are recognized well. It becomes possible.

本実施形態では、第２光源１０４および第３光源１０６と走査ラインとの間に、第２光源１０４および第３光源１０６からの光を拡散するアクリルシート１１２が配置されている。これにより、第２光源１０４および第３光源１０６として点光源であるＬＥＤの集合体を用いても、上記拡散作用により、スポット的な光が画像データに写り込んで検査精度を損なうことを抑制できる。また、本実施形態においては、白色光源である第２光源１０４、緑色光源である第１光源、青色光源である第２光源の順に、それぞれの光源が独立に一つの走査ラインについて３回点灯され、１回の点灯ごとにラインセンサ３４で基板２を走査する。これにより、基板２に各光源１０２，１０４および１０６が光を照射した状態での画像を得ることができる。   In the present embodiment, an acrylic sheet 112 that diffuses light from the second light source 104 and the third light source 106 is disposed between the second light source 104 and the third light source 106 and the scanning line. Thereby, even if it uses the aggregate | assembly of LED which is a point light source as the 2nd light source 104 and the 3rd light source 106, it can suppress that spot-like light is reflected in image data by the said diffusion effect, and impairs an inspection precision. . In the present embodiment, each light source is independently turned on three times for one scanning line in the order of the second light source 104, which is a white light source, the first light source, which is a green light source, and the second light source, which is a blue light source. The substrate 2 is scanned by the line sensor 34 every time lighting is performed. Thereby, an image can be obtained in a state where the light sources 102, 104 and 106 irradiate the substrate 2 with light.

なお、被検査体である基板２に孔が設けられていたり、塞がれるべき孔がはんだで完全に充填されなかったりすることもあり、これらの場合、当該孔を介して一方の照明ユニット１００から他方側に光が漏れるおそれがある。そして、一方の照明ユニット１００から他方側に漏れた光がラインセンサ３４により直接走査されると、いわゆるブルーミングという現象が生じてしまい、基板２の撮像に悪影響が及ぼされてしまうおそれもある。このため、本実施形態において、表面側照明ユニット１００ａと裏面側照明ユニット１００ｂとは、基板の搬送方向に距離Ｌだけ互いにオフセットして配置される。すなわち、本実施形態では、図３からわかるように、表面側照明ユニット１００ａが裏面側照明ユニット１００ｂよりも基板搬送方向上流側に配置されている。オフセット長Ｌは、ブルーミング抑制の観点から５０ｍｍ以上とされると好ましい。   In addition, a hole may be provided in the substrate 2 that is an object to be inspected, or a hole to be closed may not be completely filled with solder. In these cases, one illumination unit 100 is connected via the hole. There is a risk of light leaking from one side to the other. When light leaking from one illumination unit 100 to the other side is directly scanned by the line sensor 34, a phenomenon called so-called blooming occurs, which may adversely affect the imaging of the substrate 2. For this reason, in this embodiment, the front surface side illumination unit 100a and the back surface side illumination unit 100b are disposed offset from each other by a distance L in the substrate transport direction. That is, in this embodiment, as can be seen from FIG. 3, the front surface side illumination unit 100a is disposed upstream of the back surface side illumination unit 100b in the substrate transport direction. The offset length L is preferably 50 mm or more from the viewpoint of suppressing blooming.

図４は、上述の外観検査装置２００の制御ブロック図である。同図に示されるように、表面側撮像ユニット８０ａの第１撮像部３０ａに含まれる第１ラインセンサ３４ａは、第１画像処理部１３０ａを介して検査手段としての第１スレーブＰＣ１４０ａに接続されており、表面側撮像ユニット８０ａの第２撮像部３０ｂに含まれる第２ラインセンサ３４ｂは、第２画像処理部１３０ｂを介して第２スレーブＰＣ１４０ｂに接続されている。これらの第１スレーブＰＣ１４０ａおよび第２スレーブＰＣ１４０ｂは、表面側撮像ユニット８０ａに対応した表面側検査手段として機能する。   FIG. 4 is a control block diagram of the appearance inspection apparatus 200 described above. As shown in the figure, the first line sensor 34a included in the first imaging unit 30a of the front-side imaging unit 80a is connected to the first slave PC 140a as an inspection unit via the first image processing unit 130a. The second line sensor 34b included in the second imaging unit 30b of the front-side imaging unit 80a is connected to the second slave PC 140b via the second image processing unit 130b. The first slave PC 140a and the second slave PC 140b function as surface side inspection means corresponding to the surface side imaging unit 80a.

同様に、裏面側撮像ユニット８０ｂの第３撮像部３０ｃに含まれる第３ラインセンサ３４ｃは、第３画像処理部１３０ｃを介して第３スレーブＰＣ１４０ｃに接続されており、裏面側撮像ユニット８０ｂの第４撮像部３０ｄに含まれる第４撮像部３０ｄは、第４画像処理部１３０ｄを介して第４スレーブＰＣ１４０ｄに接続されている。これらの第３スレーブＰＣ１４０ｃおよび第４スレーブＰＣ１４０ｄは、裏面側撮像ユニット８０ｂに対応した裏面側検査手段として機能する。以下、適宜、第１画像処理部１３０ａ〜第４画像処理部１３０ｄを「画像処理部１３０」と称し、第１スレーブＰＣ１４０ａ〜第４スレーブＰＣ１４０ｄを「スレーブＰＣ１４０」と称する。各画像処理部１３０は、対応する撮像部３０によって撮像された画像を処理して画像データを生成するものである。   Similarly, the third line sensor 34c included in the third imaging unit 30c of the back-side imaging unit 80b is connected to the third slave PC 140c via the third image processing unit 130c, and the third line sensor 34c of the back-side imaging unit 80b. The fourth imaging unit 30d included in the fourth imaging unit 30d is connected to the fourth slave PC 140d via the fourth image processing unit 130d. The third slave PC 140c and the fourth slave PC 140d function as back side inspection means corresponding to the back side imaging unit 80b. Hereinafter, the first image processing unit 130a to the fourth image processing unit 130d will be referred to as “image processing unit 130” and the first slave PC 140a to the fourth slave PC 140d will be referred to as “slave PC 140” as appropriate. Each image processing unit 130 processes an image captured by the corresponding image capturing unit 30 to generate image data.

各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等に加えて、対応する画像処理部１３０ａ〜１３０ｄから送られる画像データ等を格納するメモリ１４１ａ〜１４１ｄを有する。また、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄには、上述のＣＰＵ等により、メモリ１４１ａ〜１４１ｄに格納された画像データの解析および検査を実行する解析部１４２ａ〜１４２ｄが構築されている。更に、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、検査の合否の判定基準として解析部１４２ａ〜１４２ｄによる解析に用いられる検査データを格納したライブラリ１４３ａ〜１４３ｄや、各種データの送受信を行う送受信部１４４ａ〜１４４ｄ等を有している。   Each of the slave PCs 140a to 140d includes memories 141a to 141d that store image data sent from the corresponding image processing units 130a to 130d, in addition to the CPU, ROM, RAM, and the like. In addition, in each of the slave PCs 140a to 140d, analysis units 142a to 142d that perform analysis and inspection of image data stored in the memories 141a to 141d are constructed by the above-described CPU or the like. Further, each of the slave PCs 140a to 140d includes a library 143a to 143d that stores inspection data used for analysis by the analysis units 142a to 142d as determination criteria for the pass / fail of inspection, and transmission / reception units 144a to 144d that transmit and receive various data. Have.

スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄの送受信部１４４ａ〜１４４ｄは、それぞれスイッチングハブ１５０を介して他のスレーブＰＣ１４０と相互にデータ通信可能に接続されている。また、スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、スイッチングハブ１５０を介してマスタＰＣ１６０にも接続されており、これにより、マスタＰＣ１６０と各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄとの間のデータ通信も可能とされている。マスタＰＣ１６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、メモリ、入出力インターフェース等を有するものであり、外観検査装置２００全体の管理手段として機能する。マスタＰＣ１６０には、ＣＰＵ等により、焦点制御部１６１、照明制御部１６２および走査制御部１６３および搬送制御部１６４が構築されている。また、マスタＰＣ１６０は、表示制御部１６５と、各種データの送受信を行う送受信部１６６とを有している。図４に示されるように、表示制御部１６５により、最終的な検査結果を表示させるディスプレイ１７０が制御され、送受信部１６６は、上述のスイッチングハブ１５０に接続されている。   The transmission / reception units 144a to 144d of the slave PCs 140a to 140d are connected to the other slave PCs 140 via the switching hub 150 so as to be able to perform data communication with each other. The slave PCs 140a to 140d are also connected to the master PC 160 via the switching hub 150, thereby enabling data communication between the master PC 160 and each of the slave PCs 140a to 140d. The master PC 160 has a CPU, a ROM, a RAM, a memory, an input / output interface, and the like, and functions as a management unit for the appearance inspection apparatus 200 as a whole. In the master PC 160, a focus control unit 161, an illumination control unit 162, a scanning control unit 163, and a conveyance control unit 164 are constructed by a CPU or the like. In addition, the master PC 160 includes a display control unit 165 and a transmission / reception unit 166 that transmits and receives various data. As shown in FIG. 4, the display 170 that controls the display of the final inspection result is controlled by the display controller 165, and the transmitter / receiver 166 is connected to the switching hub 150 described above.

焦点制御部１６１は、表面側撮像ユニット８０ａに設けられている焦点調整モータ４０を制御するものである。そして、本実施形態においては、焦点制御部１６１、焦点調整モータ４０、および表面側支持フレーム３６ａとベースフレーム３８との摺動機構等により、像倍率を変えることなく被検査体である基板２に焦点を合わせるための焦点合わせ機構が構成される。また、照明制御部１６２は、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂを制御するものであり、走査制御部１６３は、表面側撮像ユニット８０ａの第１ラインセンサ３４ａおよび第２ラインセンサ３４ｂ並びに裏面側撮像ユニット８０ｂの第３ラインセンサ３４ｃおよび第４ラインセンサ３４ｄによる被検査体の走査を制御する。更に、搬送制御部１６４は、搬送モータ５８を制御するものであり、搬送レール５４（搬送ベルト）上にセットされた被検査体である基板２の移動や、基板２の１ライン分移動等は、搬送制御部１６４により制御される。   The focus control unit 161 controls the focus adjustment motor 40 provided in the front-side imaging unit 80a. In this embodiment, the focus control unit 161, the focus adjustment motor 40, the sliding mechanism between the front-side support frame 36a and the base frame 38, and the like are applied to the substrate 2 that is the object to be inspected without changing the image magnification. A focusing mechanism for focusing is configured. The illumination control unit 162 controls the front side illumination unit 100a and the back side illumination unit 100b, and the scanning control unit 163 includes the first line sensor 34a and the second line sensor 34b of the front side imaging unit 80a, and Control of the scan of the object to be inspected by the third line sensor 34c and the fourth line sensor 34d of the back side imaging unit 80b is controlled. Furthermore, the conveyance control unit 164 controls the conveyance motor 58. The movement of the substrate 2, which is the inspection object set on the conveyance rail 54 (conveyance belt), the movement of the substrate 2 by one line, and the like are performed. Control is performed by the transport control unit 164.

なお、マスタＰＣ１６０の送受信部１６６は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して他のＰＣ等に接続されてもよく、これにより、マスタＰＣ１６０から当該他ＰＣに検査結果等を与えることが可能となる。また、マスタＰＣ１６０には、図示されないキーボードやマウスといった入力手段が接続され、これらのキーボード等を介して、ユーザは、データ入力や、外観検査装置２００の操作を実行することができる。   Note that the transmission / reception unit 166 of the master PC 160 may be connected to another PC or the like via a LAN (Local Area Network), whereby the master PC 160 can give an inspection result or the like to the other PC. . The master PC 160 is connected to input means such as a keyboard and a mouse (not shown), and the user can execute data input and operation of the appearance inspection apparatus 200 via these keyboards and the like.

次に、図５〜図９を参照しながら、上述の外観検査装置２００による被検査体の外観検査の手順について説明する。   Next, with reference to FIGS. 5 to 9, a procedure for appearance inspection of the object to be inspected by the above-described appearance inspection apparatus 200 will be described.

図５は、外観検査装置２００による基板２の外観検査の手順を説明するためのフローチャートである。同図は、表面リフロー工程と裏面のＤＩＰ工程とを経てＩＣチップやコネクタ等の部品が実装された基板２の表裏面を同時に検査する手順を示すものである。同図に示されるように、基板２の検査を実行するに際して、マスタＰＣ１６０の焦点制御部１６１は、検査前に予め入力されている基板情報（検査データ）から被検査体である基板２の厚さ情報を取得する（Ｓ１０）。なお、基板２の厚さは、キーボードやマウス等を用いてユーザによってマスタＰＣ１６０に入力されてもよい。基板２の厚さを取得すると、マスタＰＣ１６０の焦点制御部１６１は、所定の記憶領域に格納されている焦点調整テーブルから、Ｓ１０にて入力された基板２の厚さ情報に応じたベースフレーム３８に対する表面側支持フレーム３６ａの移動量（例えば、０．３〜２．０ｍｍ程度）を読み出すと共に、読み出した移動量だけ表面側支持フレーム３６ａが移動するように焦点調整モータ４０を制御する（Ｓ１２）。   FIG. 5 is a flowchart for explaining a procedure of appearance inspection of the substrate 2 by the appearance inspection apparatus 200. This figure shows a procedure for simultaneously inspecting the front and back surfaces of the substrate 2 on which components such as an IC chip and a connector are mounted through a front surface reflow process and a back surface DIP process. As shown in the figure, when the inspection of the substrate 2 is executed, the focus control unit 161 of the master PC 160 determines the thickness of the substrate 2 that is the object to be inspected from the substrate information (inspection data) input in advance before the inspection. Information is acquired (S10). Note that the thickness of the substrate 2 may be input to the master PC 160 by the user using a keyboard, a mouse, or the like. When the thickness of the substrate 2 is acquired, the focus control unit 161 of the master PC 160 reads the base frame 38 according to the thickness information of the substrate 2 input in S10 from the focus adjustment table stored in a predetermined storage area. The movement amount (for example, about 0.3 to 2.0 mm) of the surface side support frame 36a with respect to is read, and the focus adjustment motor 40 is controlled so that the surface side support frame 36a moves by the read movement amount (S12). .

上述のように、表面側撮像ユニット８０ａの撮像系（光学系）を構成する第１および第２ラインセンサ３４ａ，３４ｂ、第１および第２レンズ３２ａ，３２ｂ、中間レンズ４２等は、何れも表面側支持フレーム３６ａ上に位置決め固定されている。従って、Ｓ１２にて表面側支持フレーム３６ａがベースフレーム３８に対して移動させられると、被検査体である基板との焦点距離、すなわち、中間レンズ４２の端面からハーフミラー１１０までの距離ｘ１と、ハーフミラー１１０から基板２の表面までの距離ｘ２との合計（図２参照）が変化することになるので、像倍率を変えることなく基板２に焦点を合わせることができる。このように、外観検査装置２００は、被検査体である基板２の撮像方向における寸法、すなわち、基板２の厚さに応じて基板２との焦点距離（ｘ１＋ｘ２）を変化させる焦点合わせ機構を有している。この結果、外観検査装置２００によれば、基板２の厚さが変化しても、基板２の表面に焦点を合わせて鮮明な画像を得ることができるので、精度のよい検査を実行することが可能となる。 As described above, the first and second line sensors 34a and 34b, the first and second lenses 32a and 32b, the intermediate lens 42, and the like constituting the imaging system (optical system) of the surface-side imaging unit 80a are all surfaces. It is positioned and fixed on the side support frame 36a. Therefore, when the surface-side support frame 36a is moved relative to the base frame 38 at S12, the focal length of the substrate as an inspection target, i.e., the distance x 1 from the end face of the intermediate lens 42 to the half mirror 110 since the sum of the distance x 2 from the half mirror 110 to the surface of the substrate 2 (see FIG. 2) will change, can be focused on the substrate 2 without changing the image magnification. As described above, the appearance inspection apparatus 200 is configured to change the focal length (x 1 + x 2 ) with the substrate 2 in accordance with the dimension in the imaging direction of the substrate 2 as the inspection object, that is, the thickness of the substrate 2. It has a mechanism. As a result, according to the appearance inspection apparatus 200, a clear image can be obtained by focusing on the surface of the substrate 2 even if the thickness of the substrate 2 is changed. It becomes possible.

上述のようにして、Ｓ１２における焦点合わせ処理が完了すると、マスタＰＣ１６０の搬送制御部１６４は、基板搬送テーブル５０による撮像ユニット８０への基板２の搬送を開始させる（Ｓ１４）。本実施形態では、上述のように、表面側照明ユニット１００ａが裏面側照明ユニット１００ｂよりも基板２の搬送方向上流側に配置されている。このため、基板２は、基板搬送テーブル５０により、まず、表面側撮像ユニット８０ａの第１ラインセンサ３４ａおよび第２ラインセンサ３４ｂによる走査範囲であるスタート位置まで移動される。そして、基板２が表面側撮像ユニット８０ａの第１ラインセンサ３４ａおよび第２ラインセンサ３４ｂによる走査範囲であるスタート位置まで搬送されると、マスタＰＣ１６０の照明制御部１６２が、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂによる基板２の照射を開始させ、マスタＰＣ１６０の走査制御部１６３が、表面側撮像ユニット８０ａの第１および第２撮像部３０ａ，３０ｂおよび裏面側撮像ユニット８０ｂの第３および第４撮像部３０ｃ，３０ｄによる基板２の表裏面の撮像を開始させる（Ｓ１６）。   As described above, when the focusing process in S12 is completed, the transport control unit 164 of the master PC 160 starts transporting the substrate 2 to the imaging unit 80 by the substrate transport table 50 (S14). In the present embodiment, as described above, the front surface side illumination unit 100a is disposed on the upstream side in the transport direction of the substrate 2 relative to the back surface side illumination unit 100b. For this reason, the board | substrate 2 is first moved to the start position which is the scanning range by the 1st line sensor 34a and the 2nd line sensor 34b of the surface side imaging unit 80a by the board | substrate conveyance table 50a. And if the board | substrate 2 is conveyed to the start position which is the scanning range by the 1st line sensor 34a and the 2nd line sensor 34b of the surface side imaging unit 80a, the illumination control part 162 of master PC160 will be the surface side illumination unit 100a and Irradiation of the substrate 2 by the back side illumination unit 100b is started, and the scanning control unit 163 of the master PC 160 causes the first and second imaging units 30a and 30b of the front side imaging unit 80a and the third and third of the back side imaging unit 80b. The imaging of the front and back surfaces of the substrate 2 by the four imaging units 30c and 30d is started (S16).

Ｓ１６にて各撮像ユニット８０ａ，８０ｂによる撮像が開始されると、第１ラインセンサ３４ａ、第２ラインセンサ３４ｂ、第３ラインセンサ３４ｃ、第４ラインセンサ３４ｄは、一走査単位の基板２の走査を同期して行うように走査制御部１６３により制御される。すなわち、表面側照明ユニット１００ａによって基板２の表面に光が照射された際に、第１撮像部３０ａの第１ラインセンサ３４ａは、中間レンズ４２および第１レンズ３２ａを介して、また、第２撮像部３０ｂの第２ラインセンサ３４ｂは、中間レンズ４２および第２レンズ３２ｂを介して、それぞれ画像を走査する。更に、裏面側照明ユニット１００ｂによって基板２の裏面に光が照射された際に、第３撮像部３０ｃの第３ラインセンサ３４ｃは、中間レンズ４２および第３レンズ３２ｃを介して、また、第４撮像部３０ｄの第４ラインセンサ３４ｄは、中間レンズ４２および第４レンズ３２ｄを介して、それぞれ画像を走査する。このように、ラインセンサ３４ａ〜３４ｄを用いることにより、検査面を二次元的に移行・停止させ、これをくり返して順次スポット撮像をする構成に比較して、機構を単純化すると共に、検査時間を短縮化することが可能となる。   When imaging by the imaging units 80a and 80b is started in S16, the first line sensor 34a, the second line sensor 34b, the third line sensor 34c, and the fourth line sensor 34d scan the substrate 2 in one scanning unit. Are controlled by the scanning control unit 163 so as to synchronize. That is, when light is irradiated onto the surface of the substrate 2 by the front side illumination unit 100a, the first line sensor 34a of the first imaging unit 30a passes through the intermediate lens 42 and the first lens 32a, and the second The second line sensor 34b of the imaging unit 30b scans an image via the intermediate lens 42 and the second lens 32b. Further, when light is irradiated to the back surface of the substrate 2 by the back surface side illumination unit 100b, the third line sensor 34c of the third imaging unit 30c passes through the intermediate lens 42 and the third lens 32c, and the fourth The fourth line sensor 34d of the imaging unit 30d scans an image via the intermediate lens 42 and the fourth lens 32d. As described above, by using the line sensors 34a to 34d, the inspection surface is moved and stopped two-dimensionally, and the mechanism is simplified and the inspection time is compared with a configuration in which this is repeated to sequentially perform spot imaging. Can be shortened.

そして、マスタＰＣ１６０の搬送制御部１６４は、基板２が第１〜第４ラインセンサ３４ａ〜３４ｄにより１ラインだけ走査されるたびに、送りねじ５６を駆動する搬送モータ５８に制御信号を与え、基板２を１ライン分進行させる。これにより、第１〜第４ラインセンサ３４ａ〜３４ｄによる走査を一括して実行可能となり、第１〜第４ラインセンサ３４ａ〜３４ｄによる走査が実行されないタイミングで搬送制御部１６４によって基板２が移動させられるので、効率よく基板２の走査を行って検査時間を短縮可能となる。なお、一走査単位とは、例えば基板２の一端から他端までの一方向における１回の走査、あるいは１回の往復走査といったラインセンサ３４ａ〜３４ｂが実行し得る走査の単位をいう。   The transport control unit 164 of the master PC 160 gives a control signal to the transport motor 58 that drives the feed screw 56 every time the substrate 2 is scanned by one line by the first to fourth line sensors 34a to 34d. Advance 2 for one line. As a result, scanning by the first to fourth line sensors 34a to 34d can be executed in a lump, and the substrate 2 is moved by the transport control unit 164 at a timing when the scanning by the first to fourth line sensors 34a to 34d is not executed. Therefore, the inspection time can be shortened by efficiently scanning the substrate 2. One scanning unit refers to a scanning unit that can be executed by the line sensors 34a to 34b, such as one scanning in one direction from one end to the other end of the substrate 2 or one reciprocating scanning.

このようにして、第１〜第４ラインセンサ３４ａ〜３４ｄが基板２の搬送方向における全長について走査すると、基板２の表裏面の撮像が１回の基板搬送工程中で実行されることになる。すなわち、基板２は、基板搬送テーブル５０により、表面側撮像ユニット８０ａと裏面側撮像ユニット８０ｂとの間を搬送され、この間、表面側撮像ユニット８０ａは基板２の表面を、裏面側撮像ユニット８０ｂは基板２の裏面を、それぞれ１回の基板搬送工程の中に撮像する。なお、１回の基板搬送工程とは、基板２の一方向における搬送工程でもよく、基板２の往復搬送工程であってもよい。   In this way, when the first to fourth line sensors 34a to 34d scan the entire length in the transport direction of the substrate 2, imaging of the front and back surfaces of the substrate 2 is performed in one substrate transport process. That is, the substrate 2 is transported between the front-side imaging unit 80a and the back-side imaging unit 80b by the substrate transport table 50. During this time, the front-side imaging unit 80a is on the surface of the substrate 2, and the back-side imaging unit 80b is The back surface of the board | substrate 2 is imaged in one board | substrate conveyance process, respectively. The one-time substrate transport process may be a transport process in one direction of the substrate 2 or a reciprocal transport process of the substrate 2.

ところで、本実施形態において、各撮像ユニット８０ａ，８０ｂによる基板２の撮像中、照明制御部１６２は、一走査単位の実行に伴う光の照射が同期して行われるように表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂを制御し、走査制御部１６３は、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂが基板２に光を照射したときに基板２の走査が同期して行われるように第１〜第４ラインセンサ３４ａ〜３４ｂを制御する。   By the way, in this embodiment, during the imaging of the board | substrate 2 by each imaging unit 80a, 80b, the illumination control part 162 performs the irradiation of the light accompanying execution of one scanning unit synchronously, and the surface side illumination unit 100a and The back side illumination unit 100b is controlled, and the scanning control unit 163 performs first scanning so that the scanning of the substrate 2 is performed synchronously when the front side illumination unit 100a and the back side illumination unit 100b irradiate the substrate 2 with light. Controls the fourth line sensors 34a to 34b.

具体的には、照明制御部１６２は、同時に同色の光を基板２に対して同期して照射するように表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂを制御する。また、本実施形態では、例えば、白色光源である第２光源１０４、緑色光源である第１光源１０２、青色光源である第３光源１０６がこの順番で作動され、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂは、白色光、緑色光、青色光をこの順番で基板２に照射する。これにより、例えば表面側照明ユニット１００ａにより照射された光が、周辺の部品による写り込み等によって裏面側照明ユニット１００ｂによって照射されている基板２の裏面に漏洩してしまったとしても、光の干渉の検査結果への悪影響を最小限に抑制することが可能となる。   Specifically, the illumination control unit 162 controls the front-side illumination unit 100a and the back-side illumination unit 100b so that the substrate 2 is simultaneously irradiated with the same color of light in synchronization. In the present embodiment, for example, the second light source 104, which is a white light source, the first light source 102, which is a green light source, and the third light source 106, which is a blue light source, are operated in this order. The illumination unit 100b irradiates the substrate 2 with white light, green light, and blue light in this order. As a result, even if, for example, the light irradiated by the front surface side lighting unit 100a leaks to the back surface of the substrate 2 irradiated by the back surface side lighting unit 100b due to reflection by peripheral components, the light interference It is possible to minimize adverse effects on the inspection results.

そして、マスタＰＣ１６０の走査制御部１６３は、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂの第２光源１０４から基板２に対して白色光が同時に照射されたときに、各ラインセンサ３４ａ〜３４ｄに一走査単位の走査を同期して実行させる。また、走査制御部１６３は、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂの第１光源１０２から緑色光が同時に照射されたときに、各ラインセンサ３４ａ〜３４ｄに更に一走査単位の走査を同期して実行させ、表面側照明ユニット１００ａおよび裏面側照明ユニット１００ｂの第３光源１０６から青色光が同時に照射されたときに、各ラインセンサ３４ａ〜３４ｄに更に一走査単位の走査を同期して実行させる。   Then, the scanning control unit 163 of the master PC 160 applies each of the line sensors 34a to 34d when white light is simultaneously irradiated on the substrate 2 from the second light source 104 of the front side illumination unit 100a and the rear side illumination unit 100b. The scanning of one scanning unit is executed synchronously. The scanning control unit 163 further synchronizes scanning in units of one scanning to each of the line sensors 34a to 34d when green light is simultaneously emitted from the first light sources 102 of the front side illumination unit 100a and the rear side illumination unit 100b. When the blue light is simultaneously irradiated from the third light source 106 of the front surface side illumination unit 100a and the back surface side illumination unit 100b, the line sensors 34a to 34d are further synchronized with each other by one scanning unit. Let

上述のようにして各撮像ユニット８０ａ，８０ｂによって基板２が撮像される際、第１撮像部３０ａの第１ラインセンサ３４ａによって取得された画像は第１画像処理部１３０ａに、第２撮像部３０ｂの第２ラインセンサ３４ｂによって取得された画像は第２画像処理部１３０ｂに、第３撮像部３０ｃの第３ラインセンサ３４ｃによって取得された画像は第３画像処理部１３０ｃに、第４撮像部３０ｄの第３ラインセンサ３４ｄによって取得されたは第４画像処理部１３０ｄに、それぞれ送信される。   When the board | substrate 2 is imaged by each imaging unit 80a, 80b as mentioned above, the image acquired by the 1st line sensor 34a of the 1st imaging part 30a is sent to the 1st image processing part 130a, and the 2nd imaging part 30b. The image acquired by the second line sensor 34b of the second image sensor 30b is in the second image processing unit 130b, the image acquired by the third line sensor 34c of the third image capturing unit 30c is in the third image processing unit 130c, and the fourth image capturing unit 30d. Obtained by the third line sensor 34d is transmitted to the fourth image processing unit 130d.

各画像処理部１３０ａ〜１３０ｄは、対応するラインセンサ３４ａ〜３４ｄから受け取った画像の画像処理を実行する。そして、第１画像処理部１３０ａは第１スレーブＰＣ１４０ａのメモリ１４１ａに画像処理後の画像データを送信・格納し、第２画像処理部１３０ｂは第２スレーブＰＣ１４０ｂのメモリ１４１ｂに画像処理後の画像データを送信・格納する。同様に、第３画像処理部１３０ｃは第３スレーブＰＣ１４０ｃのメモリ１４１ｃに画像処理後の画像データを送信・格納し、第４画像処理部１３０ｄは第４スレーブＰＣ１４０ｄのメモリ１４１ｄに画像処理後の画像データを送信・格納する。   Each of the image processing units 130a to 130d executes image processing of images received from the corresponding line sensors 34a to 34d. The first image processing unit 130a transmits and stores the image data after the image processing to the memory 141a of the first slave PC 140a, and the second image processing unit 130b stores the image data after the image processing in the memory 141b of the second slave PC 140b. Is sent and stored. Similarly, the third image processing unit 130c transmits and stores the image data after the image processing to the memory 141c of the third slave PC 140c, and the fourth image processing unit 130d stores the image after the image processing in the memory 141d of the fourth slave PC 140d. Send and store data.

表面側撮像ユニット８０ａおよび裏面側撮像ユニット８０ｂによる基板２の撮像が完了すると、マスタＰＣ１６０の搬送制御部１６４は、搬送モータ５８に指令信号を与えて送りねじ５６を回転させることにより、基板搬送テーブル５０を移動させて撮像が終了した基板２を次の工程へと搬出できるようにする。   When the imaging of the substrate 2 by the front side imaging unit 80a and the back side imaging unit 80b is completed, the conveyance control unit 164 of the master PC 160 gives a command signal to the conveyance motor 58 and rotates the feed screw 56 to thereby rotate the substrate conveyance table. 50 is moved so that the substrate 2 on which imaging has been completed can be carried out to the next step.

一方、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄのメモリ１４１ａ〜１４１ｄに被検査体である基板２の画像データが格納されると、各々のスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄの解析部１４２ａ〜１４２ｄは、それぞれのメモリ１４１ａ〜１４１ｄに格納された画像データの解析を行い、他のスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄにおいて基板２の検査に際して必要なデータの交換を行う（Ｓ１８）。Ｓ１８においてスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄ間で交換されるデータには、例えば基板２に設けられた位置決め基準としての認識マークの位置を示すデータや、基板２に設けられたバーコード等の識別マークを解析して得られる基板２のシリアルナンバーや製造年月日等のデータといった基板２の検査に際してスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄにおいて共用されるべきデータ（以下「共用データ」という）や、第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂ、第３撮像部３０ｃおよび第３撮像部３０ｄにより撮像された部品の画像データが含まれる。   On the other hand, when the image data of the substrate 2 that is the inspection object is stored in the memories 141a to 141d of the slave PCs 140a to 140d, the analysis units 142a to 142d of the slave PCs 140a to 140d are stored in the memories 141a to 141d, respectively. The stored image data is analyzed, and data necessary for the inspection of the board 2 is exchanged in the other slave PCs 140a to 140d (S18). In the data exchanged between the slave PCs 140a to 140d in S18, for example, data indicating the position of the recognition mark as a positioning reference provided on the substrate 2 or an identification mark such as a barcode provided on the substrate 2 is analyzed. The data to be shared in the slave PCs 140a to 140d (hereinafter referred to as “shared data”), such as the serial number and the date of manufacture of the board 2 obtained in this way, and the first imaging unit 30a and the second The image data of the parts imaged by the imaging unit 30b, the third imaging unit 30c, and the third imaging unit 30d is included.

かかるＳ１８における画像データの解析／交換について、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、被検査体である基板２の表面を例示する上面図であり、以下、基板２の表面についての画像データの解析および共用データの共有化について説明する。図６（ａ）に示されるように、基板２には、基板２の位置決め基準となる第１認識マーク４ａおよび第２認識マーク４ｂが形成されている。また、図６（ａ）に例示される基板２の略中央部には、表面側撮像ユニット８０ａの第１撮像部３０ａの撮像範囲と第２撮像部３０ｂの撮像範囲にまたがるように第１部品６と第２部品８とが実装されている。なお、図示を省略するが、基板２には、各種データが記録されたバーコードが設けられている。   The analysis / exchange of image data in S18 will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a top view illustrating the surface of the substrate 2 as an object to be inspected. Hereinafter, analysis of image data and sharing of shared data on the surface of the substrate 2 will be described. As shown in FIG. 6A, the substrate 2 is formed with a first recognition mark 4 a and a second recognition mark 4 b that serve as a positioning reference for the substrate 2. In addition, in the substantially central portion of the substrate 2 illustrated in FIG. 6A, the first component extends across the imaging range of the first imaging unit 30a and the imaging range of the second imaging unit 30b of the front side imaging unit 80a. 6 and the second component 8 are mounted. Although not shown, the substrate 2 is provided with a barcode on which various data are recorded.

図６（ａ）からわかるように、基板２の図中左側半分の領域は、第１撮像部３０ａによって撮像される一方、図中右側半分は第２撮像部３０ｂにより撮像される。従って、基板２の第１認識マーク４ａは、第１撮像部３０ａにより撮像され、その画像データは、第１スレーブＰＣ１４０ａのメモリ１４１ａに格納される。また、基板２の第２認識マーク４ｂは、第２撮像部３０ｂにより撮像され、その画像データは、第２スレーブＰＣ１４０ｂのメモリ１４１ｂに格納される。これにより、第１撮像部３０ａに対応するスレーブＰＣ１４０ａは、メモリ１４１ａに格納された画像データの解析時に、認識マークの画像データからその位置データを取得する。同様に、第２撮像部３０ｂに対応するスレーブＰＣ１４０ｂは、メモリ１４１ｂに格納された画像データの解析時に、認識マークの画像データからその位置データを取得する。そして、第１スレーブＰＣ１４０ａは、第１認識マーク４ａの位置データを共用データとして他のスレーブＰＣ１４０ｂ，１４０ｃおよび１４０ｄに送信し、第２スレーブＰＣ１４０ｂは、第２認識マーク４ｂの位置データを共用データとして他のスレーブＰＣ１４０ａ，１４０ｃおよび１４０ｄに送信する。   As can be seen from FIG. 6A, the left half region of the substrate 2 in the drawing is imaged by the first imaging unit 30a, while the right half region in the drawing is imaged by the second imaging unit 30b. Accordingly, the first recognition mark 4a on the board 2 is imaged by the first imaging unit 30a, and the image data is stored in the memory 141a of the first slave PC 140a. The second recognition mark 4b on the board 2 is imaged by the second imaging unit 30b, and the image data is stored in the memory 141b of the second slave PC 140b. As a result, the slave PC 140a corresponding to the first imaging unit 30a acquires the position data from the image data of the recognition mark when analyzing the image data stored in the memory 141a. Similarly, the slave PC 140b corresponding to the second imaging unit 30b acquires the position data from the image data of the recognition mark when analyzing the image data stored in the memory 141b. Then, the first slave PC 140a transmits the position data of the first recognition mark 4a as shared data to the other slave PCs 140b, 140c and 140d, and the second slave PC 140b uses the position data of the second recognition mark 4b as shared data. It transmits to other slave PCs 140a, 140c and 140d.

この結果、外観検査装置２００では、基板２が搬送レール５４上で僅かに傾いていたり、基板２の位置が走査方向や搬送方向において若干ずれてセットされていたりしていても、基板２の位置決め基準としての第１認識マーク４ａおよび第２認識マーク４ｂの位置データが共用データとして各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄにおいて共有されることから、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、対応する撮像部３０ａ〜３０ｄの撮像範囲に認識マークが含まれておらず、あるいは認識マークの一部しか含まれていないような場合であっても、基板２の位置や姿勢を把握することができる。   As a result, in the appearance inspection apparatus 200, even if the substrate 2 is slightly tilted on the transport rail 54 or the position of the substrate 2 is set slightly shifted in the scanning direction or the transport direction, the positioning of the substrate 2 is performed. Since the position data of the first recognition mark 4a and the second recognition mark 4b as a reference is shared as shared data among the slave PCs 140a to 140d, each of the slave PCs 140a to 140d has an imaging range of the corresponding imaging unit 30a to 30d. Even if the recognition mark is not included or only a part of the recognition mark is included, the position and orientation of the substrate 2 can be grasped.

一方、図６（ａ）からわかるように、表面側撮像ユニット８０ａにおいては、第１撮像部３０ａと第２撮像部３０ｂとの何れにおいても撮像されない領域が発生しないように、第１撮像部３０ａの撮像範囲と第２撮像部３０ｂの撮像範囲とが、図６（ａ）において二点鎖線で示されるように一部重複するように定められている。同様に、裏面側撮像ユニット８０ｂにおいても、第３撮像部３０ｃの撮像範囲と第４撮像部３０ｄの撮像範囲とが、一部重複するように定められている。ここで、表面側撮像ユニット８０ａを例に取って説明すると、図６（ｂ）に示されるように、第１撮像部３０ａの撮像範囲は、基板２の図中左端から、基板２の走査方向における中心線よりも多少図中右側にまで及ぶ。これに対して、第２撮像部３０ｂの撮像範囲は、基板２の図中右端から、基板２の走査方向における中心線よりも多少図中左側にまで及ぶ。   On the other hand, as can be seen from FIG. 6A, in the front side imaging unit 80a, the first imaging unit 30a does not generate a region that is not imaged in either the first imaging unit 30a or the second imaging unit 30b. The imaging range of the second imaging unit 30b and the imaging range of the second imaging unit 30b are determined to partially overlap as shown by a two-dot chain line in FIG. Similarly, also in the back side imaging unit 80b, the imaging range of the third imaging unit 30c and the imaging range of the fourth imaging unit 30d are determined to partially overlap. Here, the surface-side imaging unit 80a will be described as an example. As shown in FIG. 6B, the imaging range of the first imaging unit 30a is the scanning direction of the substrate 2 from the left end of the substrate 2 in the figure. It extends slightly to the right in the figure than the center line. On the other hand, the imaging range of the second imaging unit 30b extends from the right end in the figure of the substrate 2 to the left side in the figure to some extent from the center line in the scanning direction of the substrate 2.

そして、本実施形態においては、図６（ａ）等に例示された第１部品６や第２部品８のように、複数の撮像部３０の撮像範囲にまたがって配置されている基板２上の部品については、当該部品の中心部を撮像範囲内に含む撮像部３０に対応したスレーブＰＣ１４０が検査を行うように定められている。すなわち、図６（ａ）等からわかるように、第１部品６は、その中心部が第１撮像部３０ａの撮像範囲に属するので、第１部品６の検査は、第１撮像部３０ａに対応した検査部としての第１スレーブＰＣ１４０ａにより実行される。これに対して、第２部品８は、その中心部が第２撮像部３０ｂの撮像範囲に属することから、第２部品８の検査は、第２撮像部３０ｂに対応した検査部としての第２スレーブＰＣ１４０ｂにより実行される。   In this embodiment, like the first component 6 and the second component 8 illustrated in FIG. 6A and the like, on the substrate 2 arranged across the imaging ranges of the plurality of imaging units 30. For the component, it is determined that the slave PC 140 corresponding to the imaging unit 30 including the central part of the component in the imaging range performs the inspection. That is, as can be seen from FIG. 6 (a) and the like, the center of the first component 6 belongs to the imaging range of the first imaging unit 30a, so the inspection of the first component 6 corresponds to the first imaging unit 30a. It is executed by the first slave PC 140a as the inspection unit. On the other hand, since the center part of the second component 8 belongs to the imaging range of the second imaging unit 30b, the inspection of the second component 8 is a second inspection unit corresponding to the second imaging unit 30b. It is executed by the slave PC 140b.

この場合、図６（ｂ）からわかるように、第１撮像部３０ａに対応した第１画像処理部１３０ａによってスレーブＰＣ１４０ａのメモリ１４１ａに画像データが格納された時点では、スレーブＰＣ１４０ａは、その検査対象である第１部品６の画像データのすべてを保持していないことになる。同様に、第２撮像部３０ｂに対応した第２画像処理部１３０ｂによってスレーブＰＣ１４０ｂのメモリ１４１ｂに画像データが格納された時点では、スレーブＰＣ１４０ｂは、その検査対象である第２部品８の画像データのすべてを保持していないことになる。   In this case, as can be seen from FIG. 6B, when the image data is stored in the memory 141a of the slave PC 140a by the first image processing unit 130a corresponding to the first imaging unit 30a, the slave PC 140a That is, not all the image data of the first component 6 is held. Similarly, when the image data is stored in the memory 141b of the slave PC 140b by the second image processing unit 130b corresponding to the second imaging unit 30b, the slave PC 140b has the image data of the second component 8 to be inspected. Will not hold everything.

このため、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、画像データの解析の実行中に、自らの検査対象となっていない部品の画像データを認識すると、当該部品の検査を担うスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄ（あるいは、他のスレーブＰＣ１４０のすべて）に対して当該画像データを送信する。すなわち、図６の例のもとでは、第１スレーブＰＣ１４０ａのメモリ１４１ａには、第２部品８の画像データの一部が含まれることになるが、かかる第２部品８の画像データは、第１スレーブＰＣ１４０ａから第２部品８の検査を担う第２スレーブＰＣ１４０ｂに送られ、第２スレーブＰＣ１４０ｂは、その画像データをメモリ１４１ｂに格納する。また、第２スレーブＰＣ１４０ｂのメモリ１４１ｂには、第１部品６の画像データの一部が含まれることになるが、かかる第１部品６の画像データは、第２スレーブＰＣ１４０ｂから第１部品６の検査を担う第１スレーブＰＣ１４０ａに送られ、第１スレーブＰＣ１４０ａは、その画像データをメモリ１４１ａに格納する。こうして、スレーブＰＣ１４０ａおよびスレーブＰＣ１４０ｂは、図６（ｃ）に示されるように、自らが検査を担う部品の欠落している画像データを取得する。   For this reason, when each slave PC 140a to 140d recognizes image data of a component that is not subject to inspection during execution of image data analysis, each of the slave PCs 140a to 140d that is responsible for the inspection of the component (or another The image data is transmitted to all of the slave PCs 140). That is, under the example of FIG. 6, the memory 141a of the first slave PC 140a includes a part of the image data of the second component 8, but the image data of the second component 8 is The data is sent from one slave PC 140a to a second slave PC 140b responsible for inspecting the second component 8, and the second slave PC 140b stores the image data in the memory 141b. Further, the memory 141b of the second slave PC 140b includes a part of the image data of the first component 6. The image data of the first component 6 is transferred from the second slave PC 140b to the first component 6. The data is sent to the first slave PC 140a responsible for the inspection, and the first slave PC 140a stores the image data in the memory 141a. In this way, as shown in FIG. 6C, the slave PC 140a and the slave PC 140b acquire the image data in which the components that are inspected by themselves are missing.

上述のようにして、画像データの解析／交換を完了させると、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄの解析部１４２ａ〜１４２ｄは、それぞれ、ライブラリ１４３ａ〜１４３ｄに格納されている検査データを用いて自らが担う基板２の領域の検査を実行する（Ｓ２０）。ここで、外観検査装置２００では、検査合否の判定基準としての検査データが、被検査体である基板２に実装されたＩＣチップやコネクタといった各部品について、表面側撮像ユニット８０ａと裏面側撮像ユニット８０ｂの撮像方向に対応させてそれぞれ複数用意されている。   When the analysis / exchange of the image data is completed as described above, the analysis units 142a to 142d of the slave PCs 140a to 140d respectively use the inspection data stored in the libraries 143a to 143d, respectively. Inspection of area 2 is executed (S20). Here, in the appearance inspection apparatus 200, the front side imaging unit 80a and the rear side imaging unit have the inspection data as the determination criteria of the inspection pass / fail for each component such as an IC chip and a connector mounted on the substrate 2 that is an inspection object. A plurality of images are prepared corresponding to the imaging direction 80b.

すなわち、従来の外観検査装置では、基本的に基板の表裏面の検査が同時に行われることがなかったため、外観検査装置において撮像ユニットの撮像方向に応じてフロー、ＤＩＰあるいは手付けといった「はんだ形式」を識別する必要はなかった。これに対して、本発明による外観検査装置２００では、被検査体である基板２の表裏面が同時に検査できるようにするために、基板２に実装された各部品について、表面用検査データと裏面用検査データとが少なくとも１つ用意されている。表面用検査データおよび裏面用検査データは、検査において合格とされる「はんだ形状」等を示す画像データおよび数値データからなり、部品に対応したはんだパッドの形状に応じたフロー、ＤＩＰあるいは手付けといった「はんだ形式」を識別するための識別子をそれぞれ有している。   That is, in the conventional visual inspection apparatus, the front and back surfaces of the substrate are not basically inspected at the same time. Therefore, in the visual inspection apparatus, a “solder type” such as flow, DIP, or manual attachment is used according to the imaging direction of the imaging unit. There was no need to identify. On the other hand, in the appearance inspection apparatus 200 according to the present invention, the inspection data for the front surface and the back surface of each component mounted on the substrate 2 are provided so that the front and back surfaces of the substrate 2 that is the object to be inspected can be simultaneously inspected. At least one inspection data is prepared. The inspection data for the front surface and the inspection data for the back surface are composed of image data and numerical data indicating “solder shape” or the like that is passed in the inspection, and the flow, DIP, or manual attachment according to the shape of the solder pad corresponding to the part. Each has an identifier for identifying the “solder type”.

各部品についての表面用検査データは、表面側撮像ユニット８０ａに対応したスレーブＰＣ１４０ａおよび１４０ｂのうち、当該部品の検査を担うもののライブラリ１４３ａまたは１４３ｂに、各部品についての裏面用検査データは、裏面側撮像ユニット８０ｂに対応したスレーブＰＣ１４０ｃおよび１４０ｄのうち、当該部品の検査を担うもののライブラリ１４３ｃまたは１４３ｄに、それぞれ格納されている。ただし、基板２の表面の検査を行うスレーブＰＣ１４０ａおよび１４０ｂのライブラリ１４３ａおよび１４３ｂに格納される表面用検査データは、互いに同一のものとされてもよい。同様に、基板２の裏面の検査を行うスレーブＰＣ１４０ｃおよび１４０ｄのライブラリ１４３ｃおよび１４３ｄに格納される表面用検査データは、互いに同一のものとされてもよい。   The inspection data for the front surface for each component is stored in the library 143a or 143b of the slave PCs 140a and 140b corresponding to the front-side imaging unit 80a, and the inspection data for the rear surface for each component is Of the slave PCs 140c and 140d corresponding to the imaging unit 80b, those stored in the library 143c or 143d of the one responsible for the inspection of the component are stored. However, the surface inspection data stored in the libraries 143a and 143b of the slave PCs 140a and 140b that inspect the surface of the substrate 2 may be the same. Similarly, the surface inspection data stored in the libraries 143c and 143d of the slave PCs 140c and 140d that inspect the back surface of the substrate 2 may be the same.

これにより、外観検査装置２００では、これらの表面用および裏面用検査データと、表面側撮像ユニット８０ａおよび裏面側撮像ユニット８０ｂを用いて得られる基板２の画像データと用いることにより、表面側にリフロー面を有すると共に裏面側にＤＩＰ面を有する基板２を同時に複数の方向、すなわち、表面側と裏面側とから精度よく検査することが可能となる。なお、上述の表面用および裏面用検査データは、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄのライブラリ１４３ａ〜１４３ｄにそれぞれ個別に入力されてもよい。また、マスタＰＣ１６０にすべての表面用および裏面用検査データを一括して入力し、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄが、自らが必要とする検査データをマスタＰＣ１６０から取得するようにしてもよい。   Thereby, in the appearance inspection apparatus 200, reflow is performed on the front surface side by using the inspection data for the front surface and the back surface and the image data of the substrate 2 obtained by using the front surface side imaging unit 80a and the back surface side imaging unit 80b. The substrate 2 having the surface and having the DIP surface on the back surface side can be simultaneously inspected with high accuracy from a plurality of directions, that is, the front surface side and the back surface side. Note that the above-described front surface and back surface inspection data may be individually input to the libraries 143a to 143d of the slave PCs 140a to 140d, respectively. Alternatively, all the inspection data for the front surface and the back surface may be input to the master PC 160 at a time, and each slave PC 140a to 140d may acquire the inspection data required by the slave PC 140a from the master PC 160.

このように、外観検査装置２００では、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄが、メモリ１４１ａ〜１４１ｄに格納された画像データを解析し、その結果得られる認識マークやバーコード、その他検査に必要なデータである共用データを共有すると共に、検査に必要な画像データを相互に交換し合う。そして、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、共用データ、画像データおよびそれぞれのライブラリ１４３ａ〜１４３ｄに格納された検査データを用いて被検査体である基板２の検査をそれぞれ実行する。   As described above, in the appearance inspection apparatus 200, each of the slave PCs 140a to 140d analyzes the image data stored in the memories 141a to 141d, and the shared mark that is obtained as a result, the barcode, and other data necessary for the inspection. In addition to sharing data, image data necessary for inspection is exchanged with each other. Then, each of the slave PCs 140a to 140d performs an inspection of the substrate 2 that is an object to be inspected using the shared data, the image data, and the inspection data stored in the respective libraries 143a to 143d.

このような各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｂの動作は、実質的に、生物の細胞の動きと同様のものである。すなわち、すべての細胞は同じ遺伝子を持ち、あるトリガに従って自らに関係する指令のみを選択して実行するが、これを本実施形態に当てはめると、上述の共用データが遺伝子に相当し、上述のスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄが細胞に相当する。そして、本実施形態では、マスタＰＣ１６０が各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｂに検査箇所や内容を割り当て、指示する代わりに、各スレーブＰＣ１４０が自律的に画像データを処理し、検査を実行する。この結果、外観検査装置２００では、基板２の検査を複数のスレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄに分担させて、基板２の検査の精度を向上させると共に、検査時間を短縮化することが可能となる。   The operation of each of the slave PCs 140a to 140b is substantially the same as the movement of a biological cell. That is, all cells have the same gene, and only a command related to itself is selected and executed according to a certain trigger. When this is applied to this embodiment, the above-mentioned shared data corresponds to a gene, and the above-mentioned slave The PCs 140a to 140d correspond to cells. In the present embodiment, instead of the master PC 160 assigning and instructing inspection locations and contents to the slave PCs 140a to 140b, each slave PC 140 autonomously processes the image data and executes the inspection. As a result, in the appearance inspection apparatus 200, the inspection of the substrate 2 is shared by the plurality of slave PCs 140a to 140d, so that the inspection accuracy of the substrate 2 can be improved and the inspection time can be shortened.

Ｓ２０における検査が終了すると、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄは、互いに検査結果を共有すべく、他のスレーブＰＣ１４０およびマスタＰＣ１６０にそれぞれの検査結果を示すデータを送信する（Ｓ２２）。また、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄのメモリ１４１ａ〜１４１ｄに格納されている認識マークの位置データ等の共用データも、マスタＰＣ１６０に送信される。そして、マスタＰＣ１６０の表示制御部１６５は、ＣＰＵからの指令に応じて、予め入力されている基板２のＣＡＤデータや各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄから受け取ったデータに基づいて、被検査体である基板２についての検査結果をディスプレイ１７０の画面１７１に表示させる（Ｓ２４）。   When the inspection in S20 is completed, the slave PCs 140a to 140d transmit data indicating the inspection results to the other slave PCs 140 and the master PC 160 in order to share the inspection results with each other (S22). In addition, shared data such as recognition mark position data stored in the memories 141 a to 141 d of the slave PCs 140 a to 140 d is also transmitted to the master PC 160. Then, the display control unit 165 of the master PC 160 responds to a command from the CPU based on the CAD data of the substrate 2 inputted in advance and the data received from each of the slave PCs 140a to 140d. Is displayed on the screen 171 of the display 170 (S24).

図７は、ディスプレイ１７０の画面１７１に表示される検査結果を例示する模式図である。同図に示されるように、本実施形態の外観検査装置２００では、表示制御部１６５によって、被検査体である基板２の表面についての検査結果と、基板２の裏面についての検査結果とがディスプレイ１７０の画面１７１上に同時に表示させられる。また、表示制御部１６５は、図７に示されるように、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄによる検査の結果、不良であると判定された箇所（部品）を合格箇所と明確に識別し得る形式で検査結果を画面１７１上に表示させる。これにより、ユーザは、特にマウス等を操作しなくても、被検査体の表面と裏面との検査結果を同時に把握することができる。このように、外観検査装置２００によれば、被検査体である基板２の表裏面双方について速やかに検査が実行された後、ユーザに対して基板２表面と裏面との検査結果が同時に提供されることから、ユーザの使い勝手を大幅に向上させることができる。   FIG. 7 is a schematic view illustrating the inspection result displayed on the screen 171 of the display 170. As shown in the figure, in the appearance inspection apparatus 200 of the present embodiment, the display control unit 165 displays the inspection result for the surface of the substrate 2 that is the object to be inspected and the inspection result for the back surface of the substrate 2. 170 are simultaneously displayed on the screen 171. In addition, as shown in FIG. 7, the display control unit 165 has a test result in a format that can clearly identify a point (part) determined to be defective as a pass point as a result of the test by each of the slave PCs 140 a to 140 d. Is displayed on the screen 171. Thereby, the user can grasp | ascertain simultaneously the test result of the surface of a to-be-inspected object, and a back surface, without operating especially a mouse | mouth etc. in particular. As described above, according to the appearance inspection apparatus 200, after both the front and back surfaces of the substrate 2 that is the object to be inspected are quickly inspected, the inspection results of the front and back surfaces of the substrate 2 are simultaneously provided to the user. Therefore, user convenience can be greatly improved.

なお、被検査体が、図８に例示されるようなミシン目またはＶ溝２ａ等を有して部品実装後に切断される形式の基板２Ａである場合には、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄによる検査結果は、図９に例示されるような態様でディスプレイ１７０の画面１７１上に表示されてもよい。すなわち、図８に例示されるように、部品実装後にＮｏ．１〜Ｎｏ．４の４つの領域に分離される基板２Ａについて、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄによる検査の結果、例えば領域Ｎｏ．４の表裏面に不良箇所が存在していると判定された場合、マスタＰＣ１６０の表示制御部１６５は、不良箇所を含む領域Ｎｏ．４の表裏面のみをディスプレイ１７０の画面１７１上に表示させる。このように、検査手段としての各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄによる検査の結果、不良箇所が存在している被検査体である基板２Ａの領域の表裏面のみを表示手段としてのディスプレイ１７０に表示させても、ユーザの使い勝手を大幅に向上させることができる。   When the object to be inspected is a substrate 2A having a perforation or a V-groove 2a as illustrated in FIG. 8 and being cut after component mounting, the inspection results by the slave PCs 140a to 140d May be displayed on the screen 171 of the display 170 in a manner as illustrated in FIG. That is, as illustrated in FIG. 1-No. 4, the result of the inspection by the slave PCs 140a to 140d, for example, region No. 4, the display control unit 165 of the master PC 160 determines the region No. including the defective portion. 4 is displayed on the screen 171 of the display 170 only. In this way, as a result of the inspection by each of the slave PCs 140a to 140d as the inspection means, only the front and back surfaces of the area of the substrate 2A, which is the object to be inspected in which the defective portion exists, may be displayed on the display 170 as the display means. The user convenience can be greatly improved.

上述のようにして、各スレーブＰＣ１４０ａ〜１４０ｄによる検査結果をディスプレイ１７０に表示させると、マスタＰＣ１６０は、同種の被検査体が存在するか否か判定し（Ｓ２６）、同種すなわち検査が終了した基板２と同一厚さの基板２を検査すべきと判断した場合（Ｓ２６におけるＹｅｓ）には、再度Ｓ１４〜Ｓ２４の処理を実行させる。また、マスタＰＣ１６０は、同種の被検査体が存在しないと判断した場合（Ｓ２６におけるＮｏ）、外観検査装置２００による検査を終了させる。   As described above, when the inspection result by each of the slave PCs 140a to 140d is displayed on the display 170, the master PC 160 determines whether or not the same kind of inspected object exists (S26), and the same kind, that is, the board that has been inspected. When it is determined that the substrate 2 having the same thickness as 2 should be inspected (Yes in S26), the processes of S14 to S24 are executed again. In addition, when the master PC 160 determines that there is no inspection object of the same type (No in S26), the master PC 160 ends the inspection by the appearance inspection apparatus 200.

ここまで、本発明を実施するための好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて様々な改良や変更がなさ得ることはいうまでもなく、そのような変形例も本発明の範囲に含まれる。以下、そのような変形例を例示する。   The preferred embodiments for carrying out the present invention have been described so far, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made based on the knowledge of those skilled in the art. Needless to say, such modifications are also included in the scope of the present invention. Hereinafter, such modifications will be exemplified.

すなわち、各撮像部３０ａ〜３０ｄは、ラインセンサ３４ａ〜３４ｄによって被検査体である基板２を走査するものではなく、ＣＣＤセンサ等によって所定範囲の画像を順次撮像するものであってもよい。このような構成を採用しても、容易に基板２の画像を撮像することができる。   That is, each of the imaging units 30a to 30d may not sequentially scan the substrate 2 that is the object to be inspected by the line sensors 34a to 34d, but may sequentially capture images in a predetermined range using a CCD sensor or the like. Even if such a configuration is adopted, an image of the substrate 2 can be easily captured.

また、撮像部３０およびそれに対応するスレーブＰＣ１４０は、基板２の表面側すなわち基板２の上方と、基板２の裏面側すなわち基板２の下方とにそれぞれ１組ずつ設けられてもよい。これにより、撮像部３０やスレーブＰＣ１４０の数を削減でき、コストを低減化することができる。この場合、上述の共用データは基板２の表面を検査するスレーブＰＣ１４０と裏面を検査するスレーブＰＣ１４０との間で送受信されることから、例えば基板２の一方の面に識別マーク等が無くても、他方の面に識別マークがあれば、その位置データを利用可能となる。これにより、基板２の構成を簡素化することができる。   The imaging unit 30 and the corresponding slave PC 140 may be provided on the front side of the substrate 2, that is, above the substrate 2, and on the back side of the substrate 2, that is, below the substrate 2, respectively. Thereby, the number of imaging units 30 and slave PCs 140 can be reduced, and the cost can be reduced. In this case, since the above-mentioned shared data is transmitted and received between the slave PC 140 that inspects the front surface of the substrate 2 and the slave PC 140 that inspects the back surface, for example, even if there is no identification mark or the like on one surface of the substrate 2, If there is an identification mark on the other surface, the position data can be used. Thereby, the structure of the board | substrate 2 can be simplified.

更に、基板２を固定した状態で、照明ユニット１００や撮像部３０を含む撮像ユニット８０を移動させてもよい。これにより、基板２の撮像時に、基板２を安定に保持した状態で撮像ユニット８０と基板２との相対的移動を実現することができる。   Furthermore, the imaging unit 80 including the illumination unit 100 and the imaging unit 30 may be moved while the substrate 2 is fixed. Thereby, the relative movement of the imaging unit 80 and the board | substrate 2 is realizable in the state which hold | maintained the board | substrate 2 stably at the time of the imaging of the board | substrate 2. FIG.

また、上述の共用データは、スレーブＰＣ１４０からマスタＰＣ１６０に送信された後、マスタＰＣ１６０が各スレーブＰＣ１４０に送信するようにしてもよい。これにより、各スレーブＰＣ１４０とマスタＰＣ１６０との共有データの共有を容易に実現することができる。   The shared data described above may be transmitted from the slave PC 140 to the master PC 160, and then transmitted from the master PC 160 to each slave PC 140. Thereby, sharing of shared data between each slave PC 140 and master PC 160 can be easily realized.

更に、上述の実施形態では、表面側撮像ユニット８０ａにのみ、焦点合わせ機構が設けられているが、被検査体の形状等に応じて、表面側撮像ユニット８０ａおよび裏面側撮像ユニット８０ｂの双方に焦点合わせ機構が設けられてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the focusing mechanism is provided only in the front surface side imaging unit 80a. However, depending on the shape of the object to be inspected, both the front surface side imaging unit 80a and the back surface side imaging unit 80b are provided. A focusing mechanism may be provided.

また、上述の実施形態においては、被検査体である基板２の表裏面を同時に検査する手順が説明されたが、被検査体の表裏面についての検査結果を同時に表示させるに際し、被検査体の表面についての検査結果および被検査体の裏面についての検査結果とは、別工程で取得されたものであってもよい。また、被検査体の表面についての検査結果および被検査体の裏面についての検査結果との何れか一方は、他の外観検査装置によるものであってもよい。   In the above-described embodiment, the procedure for simultaneously inspecting the front and back surfaces of the substrate 2 that is the object to be inspected has been described. However, when the inspection results for the front and back surfaces of the object to be inspected are displayed at the same time, The inspection result for the front surface and the inspection result for the back surface of the object to be inspected may be acquired in separate steps. In addition, any one of the inspection result on the surface of the object to be inspected and the inspection result on the back surface of the object to be inspected may be based on another appearance inspection apparatus.

更に、上述の実施形態においては、焦点合わせに必要となる基板厚さの入力がユーザにより実行されるものとして説明されたが、これに限られるものではない。すなわち、被検査体である基板のバーコード等に基板厚さ情報をもたせておき、このバーコードが撮像・解析された時点で焦点合わせが実行されてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, it has been described that the input of the substrate thickness necessary for focusing is executed by the user. However, the present invention is not limited to this. That is, substrate thickness information may be provided on a barcode or the like of a substrate that is an object to be inspected, and focusing may be performed when the barcode is imaged and analyzed.

そして、上記実施形態に係る外観検査装置が、いわゆるリフロー前検査等にも利用され得ることはいうまでもない。   Needless to say, the appearance inspection apparatus according to the above-described embodiment can also be used for so-called pre-reflow inspection or the like.

本発明による外観検査装置の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the external appearance inspection apparatus by this invention. 図１の外観検査装置に含まれる撮像ユニットを示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the imaging unit contained in the external appearance inspection apparatus of FIG. 図２の撮像ユニットに含まれる照明ユニットを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the illumination unit contained in the imaging unit of FIG. 本発明による外観検査装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the external appearance inspection apparatus by this invention. 本発明による外観検査装置による被検査体の外観検査の手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure of the external appearance inspection of the to-be-inspected object by the external appearance inspection apparatus by this invention. （ａ）は、被検査体である基板の表面を例示する上面図であり、（ｂ）は、各撮像ユニットの撮像範囲を例示する模式図であり、（ｃ）は、検査手段としての各スレーブＰＣのメモリに格納される画像データを説明するための模式図である。(A) is a top view illustrating the surface of a substrate that is an object to be inspected, (b) is a schematic view illustrating the imaging range of each imaging unit, and (c) is each of the inspection means. It is a schematic diagram for demonstrating the image data stored in the memory of slave PC. 図１の外観検査装置に含まれるディスプレイに表示される検査結果を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the test result displayed on the display contained in the external appearance inspection apparatus of FIG. 図１の外観検査装置において検査され得る被検査体を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the to-be-inspected object which can be test | inspected in the external appearance inspection apparatus of FIG. 図１の外観検査装置に含まれるディスプレイに表示される検査結果の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the test result displayed on the display contained in the external appearance inspection apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２，２Ａ 基板、 ４ａ，４ｂ 認識マーク、 ６，８ 部品、 １０ 検査テーブル、 ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ 撮像部、 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ レンズ、 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ ラインセンサ、 ３６ａ 表面側支持フレーム、 ３６ｂ 裏面側支持フレーム、３８ ベースフレーム、４０ 焦点調整モータ、４２ 中間レンズ、５０ 基板搬送テーブル、５２ 支持プレート、５４ 搬送レール、５８ 搬送モータ、８０ａ 表面側撮像ユニット、８０ｂ 裏面側撮像ユニット、１００ａ 表面側照明ユニット、１００ｂ 裏面側照明ユニット、１０２，１０４，１０６ 光源、１１０ ハーフミラー、１１２ アクリルシート、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３ｄ 画像処理部、１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ スレーブＰＣ、１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ メモリ、１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ 解析部、１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ ライブラリ、１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｄ，１６６ 送受信部、１５０ スイッチングハブ、１６０ マスタＰＣ、１６１ 焦点制御部、１６２ 照明制御部、１６３ 走査制御部、１６４ 搬送制御部、１６５ 表示制御部、１７０ ディスプレイ、１７１ 画面、２００ 外観検査装置。   2, 2A substrate, 4a, 4b recognition mark, 6, 8 parts, 10 inspection table, 30a, 30b, 30c, 30d imaging unit, 32a, 32b, 32c, 32d lens, 34a, 34b, 34c, 34d line sensor, 36a Front side support frame, 36b Back side support frame, 38 Base frame, 40 Focus adjustment motor, 42 Intermediate lens, 50 Substrate transport table, 52 Support plate, 54 Transport rail, 58 Transport motor, 80a Front side imaging unit, 80b Back side Imaging unit, 100a Front side illumination unit, 100b Back side illumination unit, 102, 104, 106 Light source, 110 Half mirror, 112 Acrylic sheet, 130a, 130b, 130c, 13d Image processing unit, 140a, 140b, 140c, 1 40d Slave PC, 141a, 141b, 141c, 141d Memory, 142a, 142b, 142c, 142d Analysis unit, 143a, 143b, 143c, 143d Library, 144a, 144b, 144c, 144d, 166 Transmission / reception unit, 150 switching hub, 160 master PC, 161 focus control unit, 162 illumination control unit, 163 scanning control unit, 164 transport control unit, 165 display control unit, 170 display, 171 screen, 200 visual inspection device.

Claims (3)

被検査体の外観を検査するための外観検査装置において、
前記被検査体を撮像可能であり、前記被検査体の撮像方向における寸法に応じて像倍率を変えることなく前記被検査体に焦点を合わせる焦点合わせ機構を有する撮像手段を備えることを特徴とする外観検査装置。 In an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an object to be inspected,
The imaging device includes an imaging unit capable of imaging the object to be inspected and having a focusing mechanism for focusing on the object to be inspected without changing an image magnification according to a dimension in an imaging direction of the object to be inspected. Appearance inspection device. 前記焦点合わせ機構は、前記被検査体の厚さに応じて前記被検査体との焦点距離を変化させることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。   The visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the focusing mechanism changes a focal distance with the inspection object according to a thickness of the inspection object. 前記撮像手段は、前記被検査体の表面を撮像する表面側撮像手段と、前記被検査体の裏面を撮像する表面側撮像手段とを含み、前記表面側撮像手段と前記裏面側撮像手段とのうちの少なくとも何れか一方が前記焦点合わせ機構を有することを特徴とする請求項１または２に記載の外観検査装置。


The imaging means includes a surface side imaging means for imaging the surface of the object to be inspected, and a surface side imaging means for imaging the back surface of the object to be inspected, and the surface side imaging means and the back surface side imaging means The appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein at least one of them has the focusing mechanism.


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