JP4714462B2 - 被検査体の外観検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検査体の外観検査技術に関し、特に複数の撮像手段を有する実装基板の外観検査技術に関する。

近年、あらゆる機器に電子基板が実装されるようになっている。これらの電子基板が実装される機器においては、小型化や薄型化および低価格化が常に課題とされており、このため、高集積度設計が広く行われている。この高集積度設計を実現する要素には、各種設計ツールの充実、半導体技術の進歩のほかに、高密度実装技術が挙げられる。この高密度実装のポイントは、製造技術および検査技術にあり、この部品実装後のプリント基板（以下「基板」という）の検査に画像認識技術を用いる技術が提案されている。

このため、例えば特許文献１には、基板にＸ線を照射して得た基板両面の画像からハンダ付け状態を判定するようにした両面実装基板のハンダ付け方法が提案されている。また、例えば特許文献２には、基板の表面のみに部品を実装した表面画像データと表裏面に部品を実装した両面画像データの差分から裏面画像データとし、実際の検査基板の両面画像データからこの裏面画像データの差分ひより表面の実装状態の良否を判定する両面実装基板検査方法が提案されている。
特開２００１−５０７３０号公報 特開２００２−１５８５００号公報

基板の両面の画像から基板の実装状態の良否を判定する技術は提案されているが、部品が実装された基板の両面の画像を効率よく撮像し解析する技術については提案されていない。基板の検査を行うための画像認識は、現在においても高精細画像の認識には検査時間がかかり、更なる検査時間の短縮が求められている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板などの被検査体の検査時間を短縮することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の被検査体の外観検査装置は、被検査体と相対的に移動することにより、被検査体の一面を走査する第１走査部と、被検査体を挟んで第１走査部と対向するよう配置され、被検査体と相対的に移動することにより、被検査体の他の一面を走査する第２走査部と、第１走査部および第２走査部と被検査体とを相対的に移動させる移動手段と、を有する。移動手段が被検査体と第１走査部および第２走査部とを相対的に移動させる一回の移動工程において、第１走査部および第２走査部が被検査体の走査を完了する。この態様によると、一回の移動工程において、被検査体の両面を走査することができ、被検査体の検査時間を短縮することができる。なお、「走査部」とは、例えば、ラインセンサなどをいう。

本発明にかかる被検査体の外観検査装置は、第１走査部と第２走査部は、一走査単位の実行を同期して行ってもよい。この態様によると、容易に被検査体の外観の両面を走査することができる。

第１走査部が被検査体の走査を行うために被検査体に光を照射する第１照明手段と、第２走査部が被検査体の走査を行うために被検査体に光を照射する第２照明手段と、を有してもよく、第１照明手段と第２照明手段は、一走査単位の実行に伴う光の照射を同期して行ってもよい。この態様によると、被検査体の走査を行うための光の照射制御を容易にすることができる。

第１照明手段および第２照明手段はともに、被検査体に複数の入射角度の光を照射する複合光源を備えてもよい。第１照明手段と第２照明手段は、光の照射を同期して行う際、同時に同じ入射角度の光を照射してもよい。この態様によると、光の干渉による一方の走査部の走査への影響を抑制することができる。

本発明の外観検査装置によれば、基板などの被検査体の検査時間を短縮することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。

図１は、本実施形態にかかる外観検査装置２００の構成を示す。外観検査装置２００は、検査テーブル１０や基板搬送テーブル５０、撮像システム８０などを有している。基板搬送テーブル５０は、支持プレート５２および２本の搬送レール５４などを有しており、搬送レール５４は支持プレート５２により支持されている。

搬送レール５４はモータを駆動することにより基板２を搬送する搬送ベルトを有しており、搬送ベルトに載置された基板２を検査テーブル１０の略中央まで搬送する。搬送レール５４の上方であって検査テーブルの略中央には、基板２の搬送を検知する図示しない光センサなどの非接触センサを使った搬送センサを有しており、この搬送センサが基板２の端面や基板２に設けられた検知孔を検知することにより、基板２が検査テーブル１０の略中央に搬送されたことを検知して、搬送ベルトの基板２の搬送を停止させる。

支持プレート５２および搬送レール５４を有する基板搬送テーブル５０は、外観検査装置２００の下方に設けられた支持シャフトに挿通される挿通部を有しており、これにより基板搬送テーブル５０は、搬送レール５４が基板２を搬送する方向と垂直な方向に可動に支持されている。基板搬送テーブル５０下のボールネジ５６がモータの駆動により回転することによって、基板搬送テーブル５０を移動し、基板２を撮像システム８０へ搬送する。なお、本図手前側の搬送レール５４には、搬送レール５４上の載置された基板２を上方から押圧して基板２の形状を矯正するクランプが設けられており、検査テーブル１０の略中央に搬送された基板２はこのクランプによりゆがみが矯正された状態で、基板２を撮像システム８０へ搬送する。

撮像システム８０は、上部撮像システム８０ａと下部撮像システム８０ｂを有し、上部撮像システム８０ａは、上部照明ユニット１００ａ、第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂなどから構成され、下部撮像システム８０ｂは、下部照明ユニット１００ｂ、第３撮像部３０ｃ、第４撮像部３０ｄなどから構成される。（以下、必要に応じて、上部照明ユニット１００ａ、下部照明ユニット１００ｂを「照明ユニット１００」と記載し、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」と記載する。）。

基板搬送テーブル５０により基板２が撮像システム８０まで搬送されると、照明ユニット１００により基板２に光が照射され、撮像部３０が基板２の面を撮像する。上部撮像システム８０ａは、搬送レール５４よりも上部に配設され、下部撮像システム８０ｂは、上部撮像システム８０ａと被検査体である基板２を挟むように搬送レール５４よりも下部に配設される。上部撮像システム８０ａと下部撮像システム８０ｂとの間の基板２の搬送は、照明ユニット１００による基板２への光の照射や、撮像部３０による基板２の面の撮像とともに制御される。これにより、基板搬送テーブル５０により搬送された基板２は、上部撮像システム８０ａと下部撮像システム８０ｂの間を搬送されながら撮像されることが可能となり、上部撮像システム８０ａは基板２の一方の面を、下部撮像システム８０ｂは基板２の他方の面を、それぞれ１回の基板搬送工程の中で撮像を完了することができる。なお、１回の基板搬送工程とは、基板の一方向の移動工程でもよく、基板の往復の移動工程であってもよい。

撮像システム８０により基板２の両面の撮像を終了すると、ボールネジ５６を回転することにより、搬送レール５４により基板２を搬送した位置まで基板搬送テーブル５０を移動し、検査の終了した基板２を次の工程へと搬送する。次に検査を行う基板２がある場合は前述と同様に搬送レール５４により検査テーブル１０の略中央まで基板２を搬送し、同様に基板２の撮像を行う。

図２は、本実施形態にかかる撮像システム８０の構成を示す図である。本実施形態においては、被検査体である基板２の検査面を、ラインセンサで走査して画像を形成し、画像認識によって部品の実装状態の合否を判定する。基板搬送テーブル５０をモータに制御信号を入力して移動して、このラインセンサによる走査方向と垂直に基板２を搬送することにより、順次ラインごとの画像が得られ、被検査体である基板２の一次元運動で走査が完了する。外観検査装置の別のタイプとして、検査面を二次元的に移行させて停止し、これをくり返してつぎつぎにスポット撮影をするものもあるが、その場合、一般に機構系が複雑となり、検査時間も長い場合が多い。その点で、本実施形態のようにラインセンサを用いる形態は有利である。

上部撮像システム８０ａは、上部照明ユニット１００ａ、上部フレーム３６ａ、上部支持フレーム３８、第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、モータ４０、中間レンズ４２などにより構成され、下部撮像システム８０ｂは、下部照明ユニット１００ｂ、下部フレーム３６ｂ、第３撮像部３０ｃ、第４撮像部３０ｄ、中間レンズ４２などにより構成される。

上部フレーム３６ａには、第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、中間レンズ４２が載置され固定されている。第１撮像部３０ａは、第１レンズ３２ａ、第１ラインセンサ３４ａから構成され、第２撮像部３０ｂは、第２レンズ３２ｂ、第２ラインセンサ３４ｂから構成される。このように基板の一方の面の撮像を行うために複数の撮像部３０を設けることにより、まず高い解像度により基板２の撮像を行うことができることから、検査精度を向上させることができる。また撮像した画像の画像処理を分散することができることから、検査速度を向上することもできる。

上部フレーム３６ａは、上部支持フレーム３８に、本図における基板２の搬送方向に摺動可能に支持されており、モータ４０が駆動することにより、上部フレーム３６ａは上部支持フレーム３８に対して摺動する。基板の撮像を制御する撮像制御部は、あらかじめ入力されている基板厚さデータに基づいて、モータ４０に制御信号を与えて駆動することにより、上部フレーム３６ａを上部支持フレーム３８に対して摺動し、基板２の上面の撮像を行うために焦点を合わせる。

上部撮像システム８０ａにおいて、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の一面を分担して撮像すべく、基板２の一面に対向して並列して配設されている。また、第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂの両者の撮像範囲の間に位置する基板２上の部品の検査を行うため、両者の撮像範囲に重複撮像範囲を持つように、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のそれぞれの配置などが決定される。下部撮像システム８０ｂにおいても同様に、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の他の一面を分担して撮像すべく、基板２の他の一面に対向して並列して配設されている。また、第３撮像部３０ｃおよび第４撮像部３０ｄの両者の撮像範囲に重複撮像範囲を持つように、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のそれぞれの配置などが決定される。第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂと、第３撮像部３０ｃおよび第４撮像部３０ｄは、撮像部３０と被検査体である基板２が１回の相対的な移動工程を行うことにより基板２の両面の撮像を行うことができるよう、被検査体である基板２を挟んで対向するよう配置される。

上部照明ユニット１００ａは、相互の光干渉によるブルーミング抑制のため、下部照明ユニット１００ｂよりも基板搬送方向上流側に配設されている。そのため、基板搬送テーブル５０が基板２を搬送することにより、基板２は、まず第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に移動される。以降、基板２がラインセンサ３４により１ライン走査されるたびにボールネジ５６を駆動するモータに制御信号を与え、基板２が１ライン分進行する。このようにしてラインセンサ３４が基板２の搬送方向の長さすべてを走査することにより、基板２の両面の撮像を、一つの基板搬送工程の中で行うことができる。

図３は、本実施形態にかかる照明ユニット１００の構成を示す図である。照明ユニット１００は、上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂから構成される。上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂは、第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６、ハーフミラー１１０、アクリルシート１１２などにより構成され、ハーフミラー１１０を第１光源１０２、第２光源１０４、第３光源１０６が取り囲むようにそれぞれが配置される。

第１光源１０２は、ラインセンサ３４の走査方向に被検査体である基板２の長さ以上に列ぶＬＥＤ（発光ダイオード）群により構成される。第１光源１０２は、基板２に落射する光を照射することができるように、ラインセンサ３４が走査する基板２上の走査ラインの真上に配置され、本実施形態においては、第１光源１０２は、基板２と平行に配設された基板に設けられたＬＥＤ群により構成される。なお、効率的に検査中の走査ラインへ落射光を投ずるために、ＬＥＤ群を取り付ける基板を中央からふたつのサブ基板に分け、それぞれのサブ基板に走査方向に列んだＬＥＤ群を構成してもよい。第１光源１０２により落射光を基板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、ハンダのヌレの判定などを行うことができる。

第２光源１０４は、基板２と平行に配設された２つの基板に設けられた、ラインセンサ３４の走査方向に被検査体である基板２の長さ以上に列ぶＬＥＤ群により構成される。ＬＥＤが取り付けられた２つの基板は、第１光源が走査ラインに落射光を投ずる光路に干渉しないように、基板の搬送方向に走査ラインを挟んで両側に配置される。

第３光源１０６も、第２光源１０４と同様に、基板２と平行に配設された２つの基板に設けられた、ラインセンサ３４の走査方向に被検査体である基板２の長さ以上に列ぶＬＥＤ群により構成される。ＬＥＤが取り付けられた２つの基板は、第１光源および第２光源が走査ラインに光を照射する光路に干渉しないように、基板の搬送方向に走査ラインを挟んで両側に配置される。第２光源１０４により側射光を基板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内のハンダブリッジの有無、実装部品の間違い、極性の反転などの判定を行うことができる。

これらの光源は、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は青色の光を照射し、各々の光源は、異なる入射角度で被検査体である基板２を照射する。このため、照明ユニット１００は被検査体である基板２に複数の入射角度の光を照射する複合光源として機能する。第１光源１０２を緑色とし、第３光源１０６を青色としたのは、近年のＬＥＤ技術の進歩により、緑色ＬＥＤや青色ＬＥＤは、白色ＬＥＤよりも明るく、ＳＮ比のよいクリアな画像が得られるためである。このため、プリント基板は緑色の場合が多いことから、落射光により平明を明るく照射するため、第１光源を緑色としている。また、ＩＣやチップのボディにレーザー印字された文字は、低い角度から青い光を当てることにより認識しやすくなるため、第３光源１０６を青色としている。

第１光源１０２からの落射光は、ハーフミラー１１０を通過して基板２の検査面へ入射角がほぼゼロで投じられる。本実施形態においては、第１光源１０２に幅をもたせており、基板２が反ったときで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。走査ラインからの反射光は、ハーフミラー１１０で反射し、中間レンズ４２を通過してレンズ３２へ入射する。

第２光源１０４および第３光源１０６と走査ラインの間には、アクリルシート１１２が設けられる。このアクリルシート１１２は、第２光源１０４および第３光源１０６からの光を拡散する。第２光源１０４および第３光源１０６は点光源であるＬＥＤの集合体であるため、拡散作用がなければスポット的な光が画像データに写り込んで検査精度に影響を与える可能性があるからである。

本実施形態においては、第２光源１０４による白色の光、第１光源による緑色の光、第２光源による青色の光の順に、それぞれの光源が独立に、一つの走査ラインについて３回点灯し、１回の点灯ごとにラインセンサ３４で基板２を走査している。これにより、基板２に各光源が光を照射した状態の画像を得ることができる。

基板２は、基板２の端部から対向する照明ユニット１００に光が漏れる場合がある。また、基板２は孔が設けられていたりハンダで埋めきらなかった孔が残っている場合などがあるため、この孔から対向する照明ユニット１００に光が漏れる場合がある。このように対向する照明ユニット１００から漏れた光がラインセンサ３４により直接走査されると、ブルーミングという現象が生じ、基板２の撮像に影響を与えるおそれが生じる。このため、本実施形態において、上部照明ユニット１００ａと下部照明ユニット１００ｂは、基板の搬送方向にＬだけオフセットして配設されている。オフセットする長さＬは、ブルーミング抑制の観点から５０ｍｍ以上であることが望ましい。

図４は、本実施形態にかかる検査部であるスレーブＰＣ（Personal Computer）１４０を含む外観検査装置２００の構成を示す図である。上部撮像システム８０ａは、第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂから構成され、第１撮像部３０ａは第１画像処理部１３０ａおよび検査部である第１スレーブＰＣ１４０ａに対応しており、第２撮像部３０ｂは第２画像処理部１３０ｂおよび第２スレーブＰＣ１４０ｂに対応している。同様に、下部撮像システム８０ｂは、第３撮像部３０ｃおよび第４撮像部３０ｄから構成され、第３撮像部３０ｃは第３画像処理部１３０ｃおよび第３スレーブＰＣ１４０ｃに対応しており、第４撮像部３０ｄは第４画像処理部１３０ｄおよび第４スレーブＰＣ１４０ｄに対応している（以下、必要に応じ、第１画像処理部１３０ａ、第２画像処理部１３０ｂ、第３画像処理部１３０ｃ、第４画像処理部１３０ｄを「画像処理部１３０」と記載し、第１スレーブＰＣ１４０ａ、第２スレーブＰＣ１４０ｂ、第３スレーブＰＣ１４０ｃ、第４スレーブＰＣ１４０ｄを「スレーブＰＣ１４０」と記載する。）。

各々のスレーブＰＣ１４０は、スイッチングハブ１５０を介してネットワークによって他のスレーブＰＣ１４０にデータの送受信可能に接続されている。また、スレーブＰＣ１４０は、管理部であるマスターＰＣ１６０にも接続されている。マスターＰＣ１６０は、ＬＡＮ（Local Area Network）にも接続されており、ＬＡＮに接続された他のＰＣにも検査結果などを送信することができる。

各々の撮像部３０のラインセンサ３４が走査することにより得られた画像は、各々の撮像部３０に対応する画像処理部１３０に送信される。各々の画像処理部１３０は、送られた画像の画像処理を行い、対応するスレーブＰＣ１４０に画像を入力する。

スレーブＰＣ１４０は、それぞれ画像が入力される画像入力ボード、画像データなどのデータを格納するメモリ、画像認識を行うことにより基板２の外観検査を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）などを有しており、各々の画像処理部１３０から対応する画像入力ボードへ画像が入力される。画像が入力された各々のスレーブＰＣ１４０は、メモリに画像を格納し、この対応する撮像部がスキャンした画像を解析することにより、まず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取得する。共用データを取得したスレーブＰＣ１４０は、他のすべてのスレーブＰＣ１４０にこの共用データを送信する。共用データを受信した各々のスレーブＰＣは、この共用データを参照して被検査体である基板２の検査を行う。これにより、各々のスレーブＰＣは独自に行うべき検査を実行することができる。

この処理は、生物の細胞の動きと同様である。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分に関係する指令のみを選択して実行する。本実施形態において、遺伝子に相当するのは検査データであり、細胞はスレーブＰＣ１４０に相当する。従来はマスターＰＣ１６０が複数の画像処理ボードに検査箇所や内容を振り分けて指示していたが、本実施形態のように、各々のスレーブＰＣ１４０が同じ検査データをもち、自分に関係する箇所のみを選択して実行することにより、検査精度を向上することができ、また検査時間を短縮することができる。

図５は、本実施形態にかかる外観検査装置の概念構成図である。第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂは、ラインセンサ３４による走査部であり、基板２をこれら撮像部３０により走査し、基板２を１ライン分移動してまた走査する動作を繰り返すことにより、基板２の一面の走査を完了することができる。また、第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂと被検査体である基板２を挟んで、これら第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂと対向するように配置された第３撮像部３０ｃ、第４撮像部３０ｄも、ラインセンサ３４による走査部であり、基板２をこれら撮像部３０により走査し、基板２を１ライン分移動してまた走査する動作を繰り返すことにより、基板２の他の一面の走査を完了することができる。

第１撮像部３０ａ、第２撮像部３０ｂ、第３撮像部３０ｃ、第４撮像部３０ｄはそれぞれ第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を有しており、これらラインセンサ３４による基板２の走査は、マスターＰＣ１６０の走査制御部１６２により制御される。

基板２は照明ユニット１００により光が照射され、その状態で各々のラインセンサ３４が基板２を走査する。照明ユニット１００は、上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂにより構成され、それぞれの照明ユニット１００はマスターＰＣ１６０の照明制御部１６１により制御される。

１ライン分の走査が完了すると、基板搬送テーブル５０を基板搬送モータ５８により移動させ、基板２を１ライン分移動させる。この基板搬送モータ５８の移動は、マスターＰＣ１６０の移動制御部１６３により制御される。

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、走査制御部１６２により制御される。これにより、ラインセンサ３４による走査を一括して行うことができ、ラインセンサ３４による走査を行わないときに移動制御部１６３により基板２の移動を行うので、効率よく基板２の走査を行うことができ、検査時間を短縮することができる。ここで一走査単位とは、例えば基板の一方の端部から他方の端部までの１回の一方向の走査や、１回の往復の走査など、ラインセンサ３４が行うことができる走査の単位をいう。

また、上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂは、一走査単位の実行に伴う光の照射を同期して行うよう、照明制御部１６１により制御される。これにより、基板２を走査するための照明の制御が容易となる。走査制御部１６２は、照明ユニット１００が基板２に光を照射したときに基板２の走査を同期して行うよう、ラインセンサ３４を制御する。

また、上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂは、基板２への光の照射を同期して行う際、同時に同じ色の光を基板２に照射するよう、照明制御部１６１により制御される。本実施形態においては、第２光源１０４による白色の光、第１光源による緑色の光、第２光源による青色の光の順に、上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂが同時に同じ色で同じ入射角度の光を基板２に照射する。これにより、例えば上部照明ユニット１００ａによる照射光が、周辺の部品による写り込みなどにより、下部照明ユニット１００ｂが光を照射する基板２の照射面に照射されてしまったとしても、光の干渉による基板２の外観検査への影響を最小限に抑制することができる。走査制御部１６２は、上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂが基板２に、第２光源１０４による入射角度の光を同時に照射したときに一走査単位の走査を同期して行い、第１光源による入射角度の光を同時に照射したときにまた一走査単位の走査を同期して行い、第３光源による入射角度の光を同時に照射したときにまた一走査単位の走査を同期して行うよう、各々のラインセンサ３４を制御する。

こうして、基板２が上部照明ユニット１００ａおよび下部照明ユニット１００ｂによって光が照射されたとき、第１撮像部３０ａは第１レンズ３２ａを通して第１ラインセンサ３４ａにより、第２撮像部３０ｂは第２レンズ３２ｂを通して第２ラインセンサ３４ｂにより、画像を走査する。また、基板２が下部照明ユニット１００ｂによって光が照射されたとき、第３撮像部３０ｃは第３レンズ３２ｃを通して第３ラインセンサ３４ｃにより、第４撮像部３０ｄは第４レンズ３２ｄを通して第４ラインセンサ３４ｄにより、画像を走査する。１ライン画像が走査されると、マスターＰＣ１６０の移動制御部１６３は、基板搬送モータ５８に制御信号を入力し、基板搬送モータ５８は基板搬送テーブル５０を移動することにより、基板２を１ライン分移動させる。

走査されることにより得られた画像は、第１撮像部３０ａにより得られた画像は第１画像処理部１３０ａに、第２撮像部３０ｂにより得られた画像は第２画像処理部１３０ｂに、第３撮像部３０ｃより得られた画像は第３画像処理部１３０ｃに、第４撮像部３０ｄより得られた画像は第４画像処理部１３０ｄに、それぞれ送信される。各々の画像処理部１３０は、受信した画像の画像処理を行い、第１画像処理部１３０ａは第１スレーブＰＣ１４０ａのメモリ１４１ａに画像処理を行った画像を送信し格納し、第２画像処理部１３０ｂは第２スレーブＰＣ１４０ｂのメモリ１４１ｂに画像処理を行った画像を送信し格納し、第３画像処理部１３０ｃは第３スレーブＰＣ１４０ｃのメモリ１４１ｃに画像処理を行った画像を送信し格納し、第４画像処理部１３０ｄは第４スレーブＰＣ１４０ｄのメモリ１４１ｄに画像処理を行った画像を送信し格納する。

各々のスレーブＰＣ１４０の解析部１４２は、それぞれのメモリ１４１に格納された画像の中で、他のスレーブＰＣ１４０において基板２の検査に必要な共用データの解析を行う。共用データとは、例えば基板２に設けられた、基板２の位置を示す認識マークの位置データ、基板２に設けられたバーコードなどの識別マークを解析することにより得られる基板２シリアルナンバーや製造年月日などの識別データ、第１撮像部３０ａおよび第２撮像部３０ｂにまたがって撮像された部品の画像、その他、基板２の検査に必要なデータをいう。

解析部１４２が画像を解析することにより、基板２の検査に必要な共用データを取得すると、メモリ１４１に共用データを格納し、他のスレーブＰＣ１４０に共用データを送信する。

共用データを受信したスレーブＰＣ１４０の解析部１４２は、受信した共用データを参照して、メモリ１４１に格納された画像の解析を行い、判定基準記憶部１４３に記憶された判定基準に基づいて、基板２の検査を行う。これにより、複数の撮像部３０により基板２の撮像を行い、複数の撮像部の各々に対応して設けられたスレーブＰＣ１４０により基板２の検査を行う場合において、各々のスレーブＰＣ１４０は共用データを共有することができることから、基板の検査精度を向上させることができ、また基板の検査時間を短縮することができる。

なお、各々のスレーブＰＣのメモリに格納される、基板２を撮像した画像や認識マークの位置データなどの共用データなど、およびスレーブＰＣ１４０が行った基板２の検査結果は、マスターＰＣ１６０に送信される。マスターＰＣは基板２の画像や基板２の検査結果に基づいて、必要に応じて基板２のエラー箇所などの画面への表示などを行う。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

撮像部３０は、ラインセンサ３４により基板２を走査するものではなく、ＣＣＤセンサなどにより所定範囲の画像を順次撮像するものであってもよい。これにより、容易に基板２の画像を撮像することができる。

撮像部３０および対応するスレーブＰＣ１４０は、基板２の一面を検査する上部と他の一面を検査する下部にそれぞれ１つずつでもよい。これにより、スレーブＰＣ１４０の数を削減することができ、コストを低減することができる。

基板２を固定して、照明ユニット１００や撮像部３０を移動してもよい。これにより、基板２の撮像時において、基板２を安定して保持した状態で、撮像部３０と基板２の相対的移動を実現することができる。

本実施形態にかかる外観検査装置の構成を示す図である。 本実施形態にかかる撮像システムの構成を示す図である。 本実施形態にかかる照明ユニットの構成を示す図である。 本実施形態にかかる検査部であるスレーブＰＣを含む外観検査装置の構成を示す図である。 本実施形態にかかる外観検査装置の概念構成図である。

符号の説明

２ 基板、 ４ 認識マーク、 １０ 検査テーブル、 ３０ 撮像部、 ３２ レンズ、 ３４ ラインセンサ、 ４０ モータ、 ５０ 基板搬送テーブル、 ５４ 搬送レール、 ５８ 基板搬送モータ、 １００ 照明ユニット、 １０２ 第１光源、 １０４ 第２光源、 １０６ 第３光源、 １１０ ハーフミラー、 １３０ 画像処理部、 １４０ スレーブＰＣ、 １６０ マスターＰＣ、 １６１ 照明制御部、 １６２ 走査制御部、 １６３ 移動制御部、 ２００ 外観検査装置。

Claims (2)

1. 被検査体である基板の一面に対向するように配置され、前記基板に対し相対的に移動することにより、前記基板の一面を走査する第１走査部と、
   前記基板の他の一面に対向するように配置され、前記基板に対し相対的に移動することにより、前記基板の他の一面を走査する第２走査部と、
   前記第１走査部および前記第２走査部と被検査体とを相対的に移動させる移動手段と、
   前記第１走査部の走査に同期し、前記基板の一面に光を照射する第１照明手段と、
   前記第２走査部の走査に同期し、前記基板の他の一面に光を照射する第２照明手段と、を有し、
   前記第１照明手段および前記第２照明手段は、前記基板に照射される光の位置が前記基板の移動方向に対し互いにオフセットするように配置され、
   前記第１走査部および前記第２走査部は、前記基板に対する一回の移動工程により前記基板の両面の走査を同期して行い、
   前記第１照明手段および前記第２照明手段の各々は、複数の色の光源を含み、当該複数の色のうち同色の光を同時に照射するように同期制御されることを特徴とする被検査体の外観検査装置。
2. 前記第１照明手段および前記第２照明手段の各々は、複数の入射角度の光源を含み、当該複数の入射角度のうち同入射角度の光を同時に照射するように同期制御されることを特徴とする請求項１に記載の被検査体の外観検査装置。

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