(57)【要約】  基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出方法であって、はんだが印刷された面側から撮影された基板の２次元画像を取得する画像取得ステップ（Ｓ２０１）と、ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出ステップ（Ｓ２０３）とを含む。
2012124260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出方法であって、
はんだが印刷された面側から撮影された前記基板の２次元画像を取得する画像取得ステップと、
ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出ステップとを含む
はんだ高さ検出方法。
【請求項２】
前記高さ情報は、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値とはんだの高さとの間の比例係数を含み、
前記高さ検出ステップでは、前記高さ情報に含まれる比例係数と前記明度値との積を算出することにより、前記はんだの高さを検出する
請求項１に記載のはんだ高さ検出方法。
【請求項３】
前記高さ情報は、ＲＧＢカラーモデルにおける青の輝度値とはんだの高さとの間の比例係数を含み、
前記高さ検出ステップでは、前記高さ情報に含まれる比例係数と前記青の輝度値との積を算出することにより、前記はんだの高さを検出する
請求項１に記載のはんだ高さ検出方法。
【請求項４】
前記高さ情報は、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値と色相値との差分値がはんだの高さに対応することを示し、
前記高さ検出ステップでは、前記差分値を算出することにより前記はんだの高さを検出する
請求項１に記載のはんだ高さ検出方法。
【請求項５】
さらに、
検出された前記はんだの高さを表示する表示ステップを含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載のはんだ高さ検出方法。
【請求項６】
基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出装置であって、
はんだが印刷された面側から撮影された前記基板の２次元画像を取得する画像取得部と、
ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出部とを備える
はんだ高さ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出方法およびはんだ高さ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に部品が実装された部品実装基板を生産する実装基板生産システムは、基板にはんだを印刷する印刷機、はんだが印刷された基板に部品を実装する部品実装機、実装した部品をはんだ付けするリフロー機などにより構成される。【０００３】
部品実装の対象となる基板は、実装基板生産システムの中を一連のコンベアにより搬送され、流れ作業により実装基板として生産されていく。つまり、各機械において、基板上にはんだを印刷し、大小様々な多数の部品を基板に実装し、はんだ付けするといった各工程が基板に対して実行される。実装基板は、このような各機械による一連の生産工程を経て生産される。このようにして生産された実装基板は、家電製品などの最終製品に搭載される。【０００４】
このような実装基板生産システムにおいて、部品実装基板の不良品が生産される場合がある。品質不良の原因はさまざまであるが、その１つに、はんだの印刷不良がある。例えば、はんだ印刷の不良があるにもかかわらず、部品の実装およびはんだ付けを行えば、無駄な工程の実行および部品の浪費などの無駄を生じさせる。【０００５】
不良品の生産数量を減らし、実装基板生産システムの無駄な工程の実行を減らすためには、一連の生産工程の途中で不良が発生した場合に、早期に不良の発生を検知し、対策を講じる技術が有効である。【０００６】
従来、印刷機によりはんだが印刷された基板について、後続工程に設置された検査装置が印刷状態を検査する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、固体撮像素子を備えるカメラで撮影した２次元画像を用いて、基板に印刷されたはんだの位置および面積などを計測する。さらに、レーザ測距手段を利用して、基板に印刷されたはんだの高さを計測する。【０００７】
このように計測されたはんだの位置、面積および高さなどを用いて、基板の印刷状態を検査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１３４４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、レーザ測距手段を利用して基板に印刷されたはんだの高さが計測された場合、検査装置の製造コストが増加するという課題がある。さらに、レーザ測距手段は比較的重いため、搭載できる装置に制限もある。またさらに、レーザ測距手段は、はんだの高さの検出に比較的長い時間を要するという課題もある。【００１０】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、レーザ測距手段を利用しなくても、基板に印刷されたはんだの高さを比較的容易に検出することができるはんだ高さ検出方法およびはんだ高さ検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るはんだ高さ検出方法は、基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出方法であって、はんだが印刷された面側から撮影された前記基板の２次元画像を取得する画像取得ステップと、ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出ステップとを含む。【００１２】
これによれば、ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出することができる。つまり、レーザ測距手段を利用することなく、２次元画像を用いてはんだの高さを容易に検出することが可能となる。【００１３】
また、前記高さ情報は、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値とはんだの高さとの間の比例係数を含み、前記高さ検出ステップでは、前記高さ情報に含まれる比例係数と前記明度値との積を算出することにより、前記はんだの高さを検出することが好ましい。【００１４】
これによれば、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値とはんだの高さとが比例関係にあることを利用して、はんだの高さを容易に検出することが可能となる。【００１５】
また、前記高さ情報は、ＲＧＢカラーモデルにおける青の輝度値とはんだの高さとの間の比例係数を含み、前記高さ検出ステップでは、前記高さ情報に含まれる比例係数と前記青の輝度値との積を算出することにより、前記はんだの高さを検出することが好ましい。【００１６】
これによれば、青の輝度値とはんだの高さとが比例関係にあることを利用して、はんだの高さを容易に検出することが可能となる。一般的な撮像装置によって生成される２次元画像は、ＲＧＢカラーモデルで表わされた画像である。したがって、撮像装置から取得される、ＲＧＢカラーモデルで表わされた２次元画像を、ＨＳＩカラーモデルで表わされた２次元画像に変換することが不要となり、処理負荷を軽減することができる。【００１７】
また、前記高さ情報は、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値と色相値との差分値がはんだの高さに対応することを示し、前記高さ検出ステップでは、前記差分値を算出することにより前記はんだの高さを検出することが好ましい。【００１８】
これによれば、明度値と色相値との差分値がはんだの高さに対応することを利用して、はんだの高さを検出することができる。その結果、基板の種類によらず、汎用的にはんだの高さを検出することが可能となる。【００１９】
また、さらに、検出された前記はんだの高さを表示する表示ステップを含むことが好ましい。【００２０】
これによれば、はんだの高さを表示することができるので、検査者は、基板に印刷されたはんだの状態を検査することが可能となる。【００２１】
また、本発明の一態様に係るはんだ高さ検出装置は、基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出装置であって、はんだが印刷された面側から撮影された前記基板の２次元画像を取得する画像取得部と、ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出部とを備える。【００２２】
この構成によれば、上記のはんだ高さ検出方法と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、レーザ測距手段を利用しなくても、基板に印刷されたはんだの高さを比較的容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る検査装置の外観図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態に係る検査装置の正面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態に係る検査装置を下面から見た状態の底面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る検査装置が備える照明装置について説明するための断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るはんだ高さ検出方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係るはんだの高さの表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本願発明者らは、実験などを行うことにより、はんだが印刷された基板が撮影されることにより生成された２次元画像の画素値（ＲＧＢカラーモデルまたはＨＳＩカラーモデルで表わされる値）が、はんだの高さに依存することを発見した。そこで、この２次元画像の画素値とはんだの高さと依存関係を利用して、２次元画像からはんだの高さを検出する本発明の実施の形態について、以下に説明する。
【００２６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。つまり、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、本発明の一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【００２７】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係るはんだ高さ検出装置１３０は、画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する。以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る検査装置の外観図である。また、図２Ａは、本発明の実施の形態に係る検査装置の正面図（部分断面図）である。また、図２Ｂは、図２Ａに示す検査装置をＺ軸方向の下面から見た状態の底面図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係る照明装置の構成を説明するための断面図である。また、図４は、本発明の実施の形態に係る検査装置の機能構成を示すブロック図である。なお、図において、基板のはんだが印刷された面とＸＹ平面とが平行であり、Ｚ軸方向がはんだの高さ方向と一致する。
【００２９】
図１〜図４に示すように、検査装置１００は、撮像装置１１０と、照明装置１２０と、はんだ高さ検出装置１３０とを備える。
【００３０】
撮像装置１１０は、はんだが印刷された基板２００を撮影して２次元画像を生成する。本実施の形態では、撮像装置１１０は、ＲＧＢ（赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ））カラーモデルで表された２次元画像を生成する。具体的には、撮像装置１１０は、図１および図２に示すように、撮像素子１１１と光学系１１２とを備える。
【００３１】
撮像素子１１１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサあるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの固体撮像素子である。本実施の形態では、撮像素子１１１は、光学系１１２を透過した光を各色（ＲＧＢ）の電気信号に変換するＣＣＤイメージセンサである。撮像素子１１１は、ＲＧＢカラーモデルで表わされた例えば１００万画素以上の２次元画像を生成する。
【００３２】
光学系１１２は、レンズを含み、基板２００からの反射光を撮像素子１１１の撮像面に集光する。なお、図１などにおいて、光学系１１２の光軸は、一点鎖線で表わされている。
【００３３】
照明装置１２０は、基板２００に光を照射する。照明装置１２０は、同軸照明部１２１と側方照明部１２２とを備える。
【００３４】
同軸照明部１２１は、基板２００の上方から基板２００に光を照射する光源である。つまり、同軸照明部１２１は、光学系１１２の光軸と基板２００とが交差する基板２００の表面側の位置に、基板２００面から約９０度の角度の方向（Ｚ軸方向）になるように光を照射する。本実施の形態では、同軸照明部１２１は、白色光を発するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と赤色光を発するＬＥＤとを有する。白色光を発するＬＥＤと赤色光を発するＬＥＤとは交互に配置されている。
【００３５】
リング状に配置されている側方照明部１２２は、基板２００の側方から斜めに基板２００に光を照射する光源である。本実施の形態では、側方照明部１２２は、第１の側方照明部１２２ａと第２の側方照明部１２２ｂとを含む。
【００３６】
第１の側方照明部１２２ａは、第２の側方照明部１２２ｂよりも上方に設置され、基板２００の側方から斜めに光を照射する。本実施の形態では、第１の側方照明部１２２ａは、白色光を発するＬＥＤである。ここでは、第１の側方照明部１２２ａは、図３に示すように、光学系１１２の光軸と基板２００とが交差する位置に対して、基板２００面から例えば約５０度の角度の方向になるように光を照射する。
【００３７】
第２の側方照明部１２２ｂは、第１の側方照明部１２２ａよりも下方に設置され、基板２００の側方から斜めに光を照射する。本実施の形態では、第２の側方照明部１２２ｂは、白色光を発するＬＥＤである。ここでは、第２の側方照明部１２２ｂは、図３に示すように、光学系１１２の光軸と基板２００とが交差する位置に対して、基板２００面から例えば約３５度の角度の方向になるように光を照射する。
【００３８】
このように、側方照明部１２２、第１の側方照明部１２２ａおよび第２の側方照明部１２２ｂは、基板２００のはんだ印刷面に影が生じないように、互いに異なる角度から基板２００に光を照射する。
【００３９】
次に、はんだ高さ検出装置１３０について、図４を参照しながら説明する。
【００４０】
はんだ高さ検出装置１３０は、プロセッサおよびメモリなどによって実現される装置であり、撮像装置１１０によって撮影された２次元画像から基板２００に印刷されたはんだの高さを検出する。図４に示すように、はんだ高さ検出装置１３０は、画像取得部１３１と高さ検出部１３２とを備える。
【００４１】
画像取得部１３１は、基板２００の２次元画像を取得する。具体的には、画像取得部１３１は、はんだが印刷された面側から撮影された基板２００の２次元画像を取得する。
【００４２】
本実施の形態では、画像取得部１３１は、ＲＧＢカラーモデルで表わされた２次元画像を撮像装置１１０から取得する。そして、画像取得部１３１は、ＲＧＢカラーモデルで表わされた２次元画像（以下、単に「ＲＧＢ画像」という）を、ＨＳＩ（色相（Ｈｕｅ）、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、明度（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ））カラーモデルで表わされた２次元画像（以下、単に「ＨＳＩ画像」という）に変換する。
【００４３】
高さ検出部１３２は、ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する。本実施の形態では、高さ情報は、はんだの高さが画素値に比例することを示し、はんだの高さと画素値との間の比例係数（例えば「０．５」）を含む。つまり、高さ検出部１３２は、高さ情報に含まれる、明度値とはんだの高さとの間の比例係数と、明度値との積を算出することにより、はんだの高さを検出する。
【００４４】
なお、高さ情報は、必ずしも比例係数を含む必要はない。例えば、高さ情報は、画素値に対応付けてはんだの高さが格納されたテーブル形式の情報であってもよい。
【００４５】
また、高さ情報は、基板２００の種類および基板２００の撮像される側表面の導体パターンの表面のランド処理の種類ごとに保持されていることが好ましい。例えば、ガラスエポキシ基板のランド処理が銅に対応する高さ情報、ガラスエポキシ基板のランド処理が金に対応する高さ情報、あるいはポリイミド基板のランド処理が銅に対応する高さ情報などがそれぞれ保持されていることが好ましい。これにより、はんだ高さ検出装置１３０は、基板の種類あるいはランド処理に応じて適切にはんだの高さを検出することが可能となる。なお、ランド処理には、ランド材質に表面処理を行わない未処理も含まれる。
【００４６】
表示部１３３は、例えば液晶ディスプレイなどであり、検出された高さを表示する。具体的には、表示部１３３は、例えば、２次元画像を構成する各画素の高さを３次元グラフとして表示する。
【００４７】
基板２００は、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、フレキシブル基板、あるいはセラミック基板などである。
【００４８】
次に、以上のように構成されたはんだ検査装置１００における各種動作について説明する。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態に係るはんだ高さ検出処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下のはんだ高さ検出処理では、基板２００に対応する高さ情報が予め生成され、保持されているものとする。
【００５０】
まず、画像取得部１３１は、基板２００の２次元画像を取得する（Ｓ２０１）。本実施の形態では、画像取得部１３１は、ＲＧＢカラーモデルで表わされた２次元画像（ＲＧＢ画像）を撮像装置１１０から取得する。次に、高さ検出部１３２は、ＲＧＢ画像をＨＳＩ画像に変換する（Ｓ２０２）。
【００５１】
続いて、高さ検出部１３２は、画素値（ＲＧＢカラーモデル、ＨＳＩカラーモデル）とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、撮像された２次元画像（ＲＧＢ画像、ＨＳＩ画像等）を構成する画素ごとに、当該画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する（Ｓ２０３）。本実施の形態では、高さ情報は、はんだの高さがＨＳＩ画像の明度値に比例することを示す。例えば、高さ情報に比例係数０．５が含まれ、ＨＳＩ画像を構成する一画素の明度値が２２５である場合は、高さ検出部１３２は、当該画素におけるはんだの高さを１１２．５［μｍ］（はんだ高さ＝明度値×比例係数）と検出する。
【００５２】
そして、表示部１３３は、このように検出されたはんだの高さを表示する（Ｓ２０４）。例えば、表示部１３３は、図６に示すように、各画像位置におけるはんだの高さを３次元グラフで表示する。これにより、検査者は、表示部１３３は、表示部１３３に表示された３次元グラフを見ることで、基板２００の印刷状態を容易に確認することができる。
【００５３】
なお、高さ情報は、はんだの高さが既知である基板を撮影したときのＨＳＩ画像における明度値とはんだの高さとを計測することにより生成することができる。ここで、このような高さ情報の生成処理の一例を以下に説明する。
【００５４】
まず、撮像装置１１０を用いて、予め定められた高さのはんだが印刷された基板２００が撮影される。続いて、撮影されたＲＧＢ画像がＨＳＩ画像に変換される。ここで、変換されたＨＳＩ画像において、はんだが印刷された位置に対応する画素の明度値が特定される。このように特定された明度値に対する、基板２００に印刷されたはんだの高さ（予め定められた高さ）の比が比例係数として計算される。
【００５５】
以上のように、明度値とはんだの高さとの間の比例係数が計算される。なお、検出すべきはんだの高さの上限値に対応する明度値が飽和（例えば、２５６階調であれば２５５）するように、照明装置１２０の明るさが調整されていることが好ましい。これにより、より高精度にはんだの高さを検出することが可能となる。
【００５６】
また、このように調整された照明装置１２０の明るさにおいて、基準基板（例えば、黒色のつやなし基板）を撮影し、ＨＳＩ画像における色相値、彩度値および明度値を基準値（例えば、Ｈ（５０／２５５）、Ｓ（５０／２５５）、Ｉ（１００／２５５））として算出することが好ましい。これにより、この基準基板を撮影したＨＳＩ画像が基準値と一致するように照明装置１２０を調整（例えば、第１の側方照明部（２０／２５５）、第２の側方照明部（２００／２５５））すれば、はんだが印刷された基板を用いて再び比例係数を算出することが不要となる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態に係る検査装置１００によれば、画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出することができる。つまり、レーザ測距手段を利用することなく、２次元画像を用いてはんだの高さを容易に検出することが可能となる。具体的には、ＨＳＩ画像のＨＳＩカラーモデルにおける明度値とはんだの高さとが比例関係にあることを利用して、はんだの高さを容易に検出することが可能となる。
【００５８】
（変形例１）
次に、本発明の変形例１について説明する。
【００５９】
上記実施の形態では、ＨＳＩ画像における明度値を利用してはんだの高さを検出していたが、本変形例では、ＲＧＢ画像における青の輝度値を利用してはんだの高さを検出する。
【００６０】
つまり、本変形例に係る高さ検出部１３２は、高さ情報に含まれる、青の輝度値とはんだの高さとの間の比例係数と、青の輝度値との積を算出することにより、はんだの高さを検出する。
【００６１】
ＲＧＢ画像における赤・緑・青の輝度値の中で、青の輝度値が、ＨＳＩ画像における明度値に最も近い。したがって、高さ検出部１３２は、本変形例のように、ＲＧＢ画像における青の輝度値を利用してはんだの高さを検出することもできる。
【００６２】
このように、はんだ高さ検出装置１３０は、青の輝度値を用いてはんだの高さを検出できるので、ＲＧＢ画像をＨＳＩ画像に変換する処理（Ｓ２０２）が不要となり、処理負荷を軽減することが可能となる。
【００６３】
（変形例２）
次に、本発明の変形例２について説明する。
【００６４】
上記実施の形態では、ＨＳＩ画像における色相値、彩度値および明度値のうち明度値のみを用いてはんだの高さを検出していたが、本変形例では、明度値と色相値との差分値を用いてはんだの高さを検出する。
【００６５】
つまり、本変形例に係る高さ検出部１３２は、ＨＳＩ画像のＨＳＩカラーモデルにおける明度値と色相値との差分値を算出することにより、はんだの高さを検出する。具体的には、高さ検出部１３２は、例えば、明度値が２２５であり、かつ色相値が１１２である場合に、はんだの高さを１１３［μｍ］（はんだ高さ＝明度値−色相値）と検出する。
【００６６】
明度値から色相値を減算した値がはんだの高さに相当するのは、色相値が仮想的なレジスト面（基板２００の表面（高さ基準））に相当するからである。この仮想的なレジスト面は、基板２００が例えばガラスエポキシ基板（いわゆるプリント基板）である場合には、表面を保護する緑色のレジスト面（グリーンレジスト面）に相当する。このように、明度値と色相値との差分値を用いてはんだの高さを検出することにより、基板２００の表面の高さ基準面の色が測定する面の色と差がある場合に、基板の種類に関わらずはんだの高さを検出することができ、汎用性を向上させることが可能となる。
【００６７】
なお、基板２００の高さ基準となる面が高さを測定する対象となる面と色の差が小さい場合には、別途、測定する対象となる面と色の差が大きい高さ基準面を基板内または基板外に設けて、はんだの高さを測定してもよい。
【００６８】
またなお、高さ検出部１３２は、ＨＳＩ画像の明度値と色相値との差分値を算出することによりはんだの高さを検出したが、より高精度にはんだの高さを検出するために、さらに比例係数等の補正値を用いてはんだの高さを検出してもよい。
【００６９】
以上、本発明の一態様に係るはんだ高さ検出装置１３０について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、あるいは異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【００７０】
例えば、上記実施の形態において、はんだ高さ検出装置１３０は、表示部１３３を備えていたが、必ずしも表示部１３３を備える必要はない。つまり、図５に示すはんだ高さ検出方法に、必ずしもステップＳ２０４が含まれる必要なない。この場合、はんだ高さ検出装置１３０は、例えば、検出された高さを示す情報（数値、高さグラフ等）を表示装置に出力すればよい。
【００７１】
また、はんだ高さ検出装置１３０は、さらに、２次元画像に基づいて基板２００上のはんだが印刷されている領域を検出してもよい。そして、はんだ高さ検出装置１３０は、検出された領域と、検出された高さとに基づいて、はんだ量を検出してもよい。これにより、基板に印刷されたはんだの状態をより詳細に検査することが可能となる。
【００７２】
また、撮像装置１１０は、はんだが印刷された面を一度に撮影する必要はなく、基板２００のはんだが印刷された面を相対的に走査しながら撮影してもよい。つまり、撮像装置１１０は、必ずしもエリアイメージセンサを撮像素子１１１として備える必要はなく、ラインイメージセンサを撮像素子１１１として備えてもよい。
【００７３】
また、検査装置１００は、検出されたはんだの高さが予め定められた高さの範囲に含まれるか否かを判定することにより、基板２００の印刷状態を検査してもよい。さらに、検査装置１００は、例えば検査結果が不合格であった場合に、警告音を出力してもよい、または警告ランプを点灯してもよい。これにより、検査者の負荷を軽減させることが可能となる。
【００７４】
また、はんだ高さ検査装置１３０は、必ずしも検査装置１００に備えられる必要はなく、検査装置１００の外部に設けられてもよい。また、検査装置１００は、部品実装機あるいは印刷機に備えられてもよい。
【００７５】
また、上記実施の形態におけるはんだ高さ検出装置１３０が備える構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。例えば、はんだ高さ検出装置１３０は、画像取得部１３１と高さ検出部１３２とを有するシステムＬＳＩから構成されてもよい。
【００７６】
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００７７】
なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００７８】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【００７９】
また、本発明は、このような特徴的な処理部を備えるはんだ高さ検出装置として実現することができるだけでなく、はんだ高さ検出装置に含まれる特徴的な処理部をステップとするはんだ高さ検出方法として実現することもできる。また、はんだ高さ検出方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなコンピュータプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体あるいはインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出装置、さらに部品が基板に実装される前に基板に印刷されたはんだの状態を検査する検査装置として利用できる。
【符号の説明】
【００８１】
１００    検査装置
１１０    撮像装置
１１１    撮像素子
１１２    光学系
１２０    照明装置
１２１    同軸照明部
１２２    側方照明部
１２２ａ  第１の側方照明部
１２２ｂ  第２の側方照明部
１３０    はんだ高さ検出装置
１３１    画像取得部
１３２    高さ検出部
１３３    表示部
２００    基板
【図１】
2012124260.tif 000003
【図２Ａ】
2012124260.tif 000004
【図２Ｂ】
2012124260.tif 000005
【図３】
2012124260.tif 000006
【図４】
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【図５】
2012124260.tif 000008
【図６】
2012124260.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出方法であって、
はんだが印刷された面側から撮影された前記基板の２次元画像を取得する画像取得ステップと、
ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出ステップとを含み、
前記高さ情報は、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値と色相値との差分値がはんだの高さに対応することを示し、
前記高さ検出ステップでは、前記差分値を算出することにより前記はんだの高さを検出する
はんだ高さ検出方法。
【請求項２】
基板に印刷されたはんだの高さを検出するはんだ高さ検出装置であって、
はんだが印刷された面側から撮影された前記基板の２次元画像を取得する画像取得部と、
ＲＧＢカラーモデルで表わされる赤、緑および青の輝度、およびＨＳＩカラーモデルで表わされる色相、彩度および明度のうちの少なくとも１つを表わす値である画素値とはんだの高さとの対応関係を示す高さ情報に基づいて、前記２次元画像を構成する画素の画素値に対応するはんだの高さを検出する高さ検出部とを備え、
前記高さ情報は、ＨＳＩカラーモデルにおける明度値と色相値との差分値がはんだの高さに対応することを示し、
前記高さ検出部は、前記差分値を算出することにより前記はんだの高さを検出する
はんだ高さ検出装置。
【国際調査報告】
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