(57)【要約】      （修正有）【課題】ＩＣチップ等の電子部品が実装された表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査するに際し、使い勝手の良好な画像を、ソフトウェアなどで画像処理を施すことなく簡便にモニター画面に表示できるようにする。【解決手段】検査カメラ８を、モータ７で主軸２を回転することにより図１中の矢印で示す反時計方向に回転（公転）させると、これに伴って当該検査カメラ８は、従軸７の回転に伴って、検査カメラ８が公転する角度に相等して、且つ、図１中の矢印で示す時計方向に回転（自転）する。これにより、ＩＣチップＷの被検査対象をいずれの方向から撮影しても当該被検査対象の正対位置が変わることなく撮影され、撮影された当該被検査対象の斜投影画像をモニター画面に表示して検査することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップ等が実装される表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の良否を判定する外観検査に際し、前記被検査対象品を通る仮想垂線に対し所定傾斜角をなす方向から撮影する検査カメラにより得られた当該被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査する外観検査方法であって、前記検査カメラを回転させつつ前記被検査対象をいずれの方向から撮影しても当該被検査対象の正対位置が変わることなく撮影される斜投影画像を、前記モニター画面に表示して検査することを特徴とする表面実装基板等の外観検査方法。
【請求項２】
ＩＣチップ等が実装される表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の良否を判定する外観検査に際し、前記被検査対象品を通る仮想垂線に対し所定傾斜角をなす方向から撮影する検査カメラにより得られた当該被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査するための外観検査装置であって、前記検査カメラは、前記仮想垂線の回りに所定傾斜角をなして公転する一方、当該所定傾斜角をなす光軸の回りに、前記公転する角度に相等して、且つ、前記公転方向とは反対方向に自転することを特徴とする表面実装基板等の外観検査装置。
【請求項３】
前記仮想垂線の回りに回転自在にブレードを配設し、このブレードの片方端にて前記検査カメラの取付軸を回転自在に支持する一方、その軸芯が前記仮想垂線と一致するようにして固定された第１プーリと、この第１プーリと同径の、前記検査カメラの取付軸に軸着された第２プーリとの間に巻き掛け部材を張り渡してなることを特徴とする請求項２に記載の表面実装基板等の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装基板等の実装や半田付けなどの良否を判定する外観検査に用いる検査方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣチップ等の電子部品が実装された表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の良否を判定する外観検査は、被検査対象を真上から検査カメラで撮影し、撮影された当該被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査する方法が採られている。しかるに、被検査対象が、例えば半田付けのような場合、真上からのみの画像検査では、ＩＣチップの端子の、所謂浮きのような不具合を検出することが困難であるので、検査カメラを所定傾斜角だけ傾け当該所定傾斜角方向から撮影して、即ち、ＩＣチップの端子を横方向から撮影してこの画像をモニター画面に拡大表示して検査する方法が採られる（非特許文献１、特許文献１）。
図３には、検査カメラ１０１を所定傾斜角だけ傾け当該所定傾斜角方向から撮影できるように上記検査方法を採用した装置１００が描かれており、この装置１００は、被検査対象品（同図では端子ａ〜ｃを有するＩＣチップＷで簡略的に表している）を通る仮想垂線Ｘを軸芯とする軸１０２の略中央にドラム１０３が軸着され、当該軸１０２は、ドラム１０３の外周に巻き付けられたベルト１０４を介してモータ１０５により回転自在に支持され、この軸１０２の、ドラム１０３が軸着されたところの直下方には薄板状のブレード１０６の一方端が固着されている。かかるブレード１０６は、その中央部から他方端寄りのところが所定角度で折曲され、この他方端の折曲部の下面に検査カメラ１０１が取り付けられ、この検査カメラ１０１の光軸が上述した仮想垂線Ｘに対し所定傾斜角をなしている。尚、１０７は、当該軸１０２を支持する軸受である。
このような装置１００において、図４のように、ＩＣチップＷの被検査対象（ＩＣチップＷの端子ａ〜ｃにおける半田付けとする）が、軸１０２の回転に伴って回転（公転）する検査カメラ１０１により撮影されてモニター画面に斜投影画像として拡大表示される。図４では、このような画像のうちの４方向からの画像、即ち、正対側方向、背面側方向、左面側方向、及び右面側方向からの画像（以下、正対側画像、背面側画像、左面側画像、及び右面側画像という。）がまとめて示されている。尚、モニター画面には、ソフトウェアなどで画像処理しない限り、通常は、上述した正対側画像等が個別にそれぞれ表示されることは言うまでもない。
【０００３】
しかしながら、従来の上記装置により撮影される画像では、図４に示されているように、例えば正対側画像中のＩＣチップＷの端子ａの位置は、他の背面側画像や、左面側画像、右面側画像中で表示される端子ａの位置とはそれぞれ異なっており（例えば、左面側画像中での端子ａは左側に表れ、右面側画像中での端子ａは右側に表れるように）、これらの画像を順次切り換えて端子ａの外観検査を実施して行く場合、この端子ａの位置を常に確認しつつ（実際にはマーキング等を施している）検査しなければならず極めて煩雑である。通常のＩＣチップＷの端子数は、極めて多数であることは言うまでもなく、この端子数が多くなればなるほどこの種の検査についての煩雑さは極まりなく、従来の上記装置は極めて使い勝手の悪いものとなっていた。したがって、従来は、このような使い勝手の悪さを解消せんがために、ソフトウェアなどで画像処理して本発明の後述する画像が得られるように対処するようなこともあった。
【非特許文献１】目視検査支援システム  ＮＥＯＶＩＥＷ  カタログ  株式会社日立技研  2004年9月現在
【特許文献１】特開２００１−２５５２７４（第５，６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、ＩＣチップ等の電子部品が実装された表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査するに際し、使い勝手の良好な画像を、ソフトウェアなどで画像処理を施すことなく簡便にモニター画面に表示できるようにする点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る表面実装基板等の外観検査方法は、ＩＣチップ等が実装される表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の良否を判定する外観検査に際し、前記被検査対象品を通る仮想垂線に対し所定傾斜角をなす方向から撮影する検査カメラにより得られた当該被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査する外観検査方法であって、前記検査カメラを回転させつつ前記被検査対象をいずれの方向から撮影しても当該被検査対象の正対位置が変わることなく撮影される斜投影画像を、前記モニター画面に表示して検査するようにしたもので、これにより、被検査対象の正対位置は、正対側画像においてのみならず、例えば背面側画像や、左面側画像、右面側画像においても変わらないため、検査に際しては使い勝手が良好になるとともに、ソフトウェアなどで画像処理を施して所望の画像を得るような工程を要しないため簡便になる。
【０００６】
本発明の請求項２に係る表面実装基板等の外観検査装置は、ＩＣチップ等が実装される表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の良否を判定する外観検査に際し、前記被検査対象品を通る仮想垂線に対し所定傾斜角をなす方向から撮影する検査カメラにより得られた当該被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査するための外観検査装置であって、前記検査カメラは、前記仮想垂線の回りに所定傾斜角をなして公転する一方、この所定傾斜角をなす光軸の回りに、前記公転する角度に相等して、且つ、前記公転方向とは反対方向に自転するようにしたもので、これにより、被検査対象の正対位置は、正対側画像においてのみならず、例えば背面側画像や、左面側画像、右面側画像においても変わらないので、モニター画面に表示される画像の使い勝手が良好になるとともに、このような画像をソフトウェアなどで画像処理することなく簡便にモニター画面に表示できる。
【０００７】
本発明の請求項３に係る表面実装基板等の外観検査装置は、前記仮想垂線の回りに回転自在にブレードを配設し、このブレードの片方端にて前記検査カメラの取付軸を回転自在に支持する一方、その軸芯が前記仮想垂線と一致するようにして固定された第１プーリと、この第１プーリと同径の、前記検査カメラの取付軸上に固定された第２プーリとの間に巻き掛け部材を張り渡して構成するもので、より具体的な実施の形態の一態様である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表面実装基板等の外観検査方法およびその装置は、ＩＣチップ等の電子部品が実装された表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査するに際し、正対側画像における被検査対象の正対位置を、背面側画像や、左面側画像、右面側画像などのいずれの画像においても変えずにモニター画面に表示できるので、使い勝手が良好になるとともに、使い勝手の良好な画像がソフトウェアなどで画像処理を施すことなく簡便に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る表面実装基板等の外観検査方法及び装置を図１，２を参照して説明する。
本外観検査装置１は、図１に示すような構成をなし、被検査対象品（図１，２では端子ａ〜ｃを有するＩＣチップＷで簡略的に表している）の、例えば端子ａ〜ｃにおける半田付け状態などの被検査対象を撮影し、撮影して得られた被検査対象の画像をモニター画面などに拡大表示して当該被検査対象の良否を判定する外観検査に供されるものである。
本外観検査装置１の具体的構成を、図１を参照して説明する。
本外観検査装置１は、被検査対象品のＩＣチップＷを通る仮想垂線Ｘを軸芯とする主軸２が当該主軸２の上端側に配された軸受３により回転自在に支持され、この主軸２の略中央には薄円筒状のドラム４が、また、この主軸２の下端側にはその略中央部が折曲された薄板状ブレード５の一方端がそれぞれ軸着されている。上記ドラム４の外周は凹設され、この凹設の一部にベルト６が巻き付けられる一方、このベルト６がモータ７の出力軸に巻き付けられており、これによって主軸２はモータ７により回転駆動されるようになっている。また、上記ブレード５は、上述のようにその略中央部のところが所定角度で折曲され、その他方端（片方端）には軸受（図示せず）を介して従軸（検査カメラの取付軸）８が回転自在に支持されている。そして、この従軸８の下端側には検査カメラ９が取り付けられるとともに、この上端側には第２プーリ１０ｂが軸着されている。このような従軸８の軸芯は上記主軸２の軸芯に対し、換言すれば、検査カメラ９の光軸は上記仮想垂線Ｘに対し所定傾斜角をなしている。
【００１０】
また、本外観検査装置１においては、上記第２プーリ１０ｂと対をなす第１プーリ１０ａは、当該第１プーリ１０ａの軸芯が主軸２の軸芯と一致するように、且つ、ドラム４が軸着された部位とブレード５が軸着された部位との略中間部位に位置するところの主軸２の周りに配設される態様で固定部材（図示せず）により固定され、このように固定されたプーリ１０ａと当該プーリ１０ａと同径の上記第２プーリ１０ｂとの間に、ベルトやロープ等の巻き掛け部材１１を張り渡して、両プーリ１０ａ，１０ｂを連結している。尚、本実施の形態では、主軸２の軸芯と従軸８の軸芯とが、換言すれば、仮想垂線Ｘと検査カメラ９の光軸とが所定傾斜角をなしていることに対応して、両プーリ１０ａ，１０ｂ間の、上記ブレード５の折曲部に近傍する位置に案内ローラ１２を配設してこれに巻き掛け部材１１を圧接させるとともに、この圧接させられたところで巻き掛け部材１１がブレード５の折曲部の上記所定角度に合わせて折り曲げられた態様をなしている。
【００１１】
次に、本外観検査装置１を用いた検査方法を図１，２を参照して説明する。
但し、説明の都合上、被検査対象品をＩＣチップＷとし、このＩＣチップＷの端子ａにおける半田付けを被検査対象とする。尚、図２ではモニター画面に一つ一つ表示される正対側画像や、右面側画像、背面側画像、左面側画像がまとめて表示されている。
本実施の形態では、本外観検査装置１の検査カメラ９をＩＣチップＷに正対させ、当該正対位置にあるＩＣチップＷを撮影するところから始める。すると、撮影されたＩＣチップＷは、図２（Ａ）のような斜投影された正対側画像としてモニター画面に表示されるので、この画像での端子ａの半田付け状態を検査する。このときの正対側画像に表れている端子ａに注目すると、端子ａは画面の上方に表れている。次に、検査カメラ９を、モータ７で主軸２を回転することによりＩＣチップＷに対し正対位置にあるところから図１中の矢印で示す反時計方向に９０゜回転させる。即ち、検査カメラ９を仮想垂線Ｘの回りに反時計方向に９０゜公転させる。すると、検査カメラ９は、従軸８の回転に伴って図１中の矢印で示す時計方向に９０゜回転する。即ち、検査カメラ９は、光軸の回りに、上記公転する角度に相等して、且つ、上記公転方向とは反対方向に自転する。ここで、ＩＣチップＷを撮影すると、撮影されたＩＣチップＷは、図２（Ｂ）のような斜投影された右面側画像としてモニター画面に表示されるので、この画像での端子ａの半田付け状態を検査する。このときの右面側画像に表れている端子ａに注目すると、端子ａは、上述した正対側画像における場合と同様に画面の上方に表れており、検査カメラ９で右面側方向から撮影してもＩＣチップＷの正対位置が変わることなく撮影される。即ち、検査カメラ９で被検査対象を右面側方向から撮影しても被検査対象の正対位置が変わることなく撮影されるのである。
【００１２】
そして、検査カメラ９を、更にモータ７で主軸２を回転することにより図１中の矢印で示す反時計方向に９０゜回転させる。即ち、検査カメラ９を仮想垂線Ｘの回りに反時計方向に更に９０゜公転させる。すると、検査カメラ９は、従軸８の回転に伴って図１中の矢印で示す時計方向に更に９０゜回転する。即ち、検査カメラ９は、光軸の回りに、上記公転する角度に相等して、且つ、上記公転方向とは反対方向に自転する。ここで、ＩＣチップＷを撮影すると、撮影されたＩＣチップＷは、図２（Ｃ）のような斜投影された背面側画像としてモニター画面に表示されるので、この画像での端子ａの半田付け状態を検査する。このときの背面側画像に表れている端子ａに注目すると、端子ａは、上述した正対側画像等における場合と同様に画面の上方に表れており、検査カメラ９で背面側方向から撮影してもＩＣチップＷの正対位置が変わることなく撮影される。即ち、検査カメラ９で被検査対象を背面側方向から撮影しても被検査対象の正対位置が変わることなく撮影される。同様にして、検査カメラ９を、更にモータ７で主軸２を回転することにより図１中の矢印で示す反時計方向に９０゜回転させると、検査カメラ９は、従軸８の回転に伴って図１中の矢印で示す時計方向に更に９０゜回転する。ここで、ＩＣチップＷを撮影すると、撮影されたＩＣチップＷは、図２（Ｄ）のような斜投影された左面側画像としてモニター画面に表示されるので、この画像での端子ａの半田付け状態を検査する。このときの左面側画像に表れている端子ａに注目すると、端子ａは、上述した正対側画像等における場合と同様に画面の上方に表れており、検査カメラ９で左面側方向から撮影してもＩＣチップＷの正対位置が変わることなく撮影される。即ち、検査カメラ９で被検査対象を左面側方向から撮影しても被検査対象の正対位置が変わることなく撮影される。
このように、本外観検査装置１においては、被検査対象をいずれの方向から撮影しても、当該被検査対象の正対位置が変わることなく撮影される斜投影画像をモニター画面に表示して検査することができるので、使い勝手が極めて良好になっている。
【００１３】
ところで、本実施の形態では、検査カメラ９の光軸が上記仮想垂線Ｘに対し所定傾斜角（一定の）をなしている場合について説明したが、かかる傾斜角を被検査対象によって変えられるように、例えばブレード５の折曲部の上記所定角度を変えられるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品が実装された表面実装基板等の実装や半田付けなどの被検査対象の画像をモニター画面に拡大表示して検査するに際し、正対側画像における被検査対象の正対位置を、いずれの方向から撮影した画像においても変えずにモニター画面に表示できるので、使い勝手が良好になるとともに、使い勝手の良好な画像がソフトウェアなどで画像処理を施すことなく簡便に得ることができるので、この種の検査に広く利用され得るものと言える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る外観検査装置の構成斜視図である。
【図２】図１の装置により撮影されてモニター画面に表示された被検査対象の画像図である。
【図３】従来の外観検査装置の構成斜視図である。
【図４】図３の装置により撮影されてモニター画面に表示された被検査対象の画像図である。
【符号の説明】
【００１６】
１                  外観検査装置
５                  ブレード
８                  従軸（検査カメラの取付軸）
９                  検査カメラ
１０ａ                第１プーリ
１０ｂ                第２プーリ
１１                  巻き掛け部材
Ｗ                    ＩＣチップ（被検査対象品）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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