(57)【要約】【課題】プリント基板上の有機皮膜を検査する場合において、作業者の負担を軽減するとともに、高精度な検査を実現する。【解決手段】コンピュータによってデータ処理部１１０および検出部１１１といった機能構成を実現する。データ処理部１１０は、良品基板やサンプル基板から実験により求めた閾値情報や検査領域を特定する情報を入力として受け付け、特性データ１００および検査領域データ１０１を生成する。検出部１１１は、検査領域データ１０１を参照することにより、検査対象となる基板を撮像した画像データ１０２を構成する画素から検査領域に相当する画素を選択する。さらに、選択した画素の画素値から実測値を演算し、求めた実測値と特性データ１００の閾値とを比較して、比較結果に応じて有機皮膜を検出する。【選択図】図３
2006041352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成されたプリント基板上に形成される有機皮膜を検出する皮膜検査装置であって、
基準となる特性情報を予め記憶しておく記憶手段と、
被検査プリント基板を保持する保持手段と、
前記保持手段により保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する照明手段と、
前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る撮像手段と、
前記撮像手段により得られた前記画像データと、前記記憶手段に記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を作業者に対して出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の皮膜検査装置であって、
前記検出手段は、前記画像データにおける所定の画素の画素値または前記画素値から演算した実測値を前記特性情報に含まれる所定の閾値と比較して、その比較結果に応じて前記有機皮膜を検出することを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の皮膜検査装置であって、
前記検出手段は、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、前記有機皮膜を検出することを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の皮膜検査装置であって、
前記被検査プリント基板の検査領域を指定する指定手段をさらに備え、
前記撮像手段は、前記画像データに前記検査領域が含まれるように撮像を行い、
前記検出手段は、前記画像データに含まれる画素のうち、前記検査領域に相当する画素を前記所定の画素として、それらの画素値を合算または平均することを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記検出手段は、前記画素値または前記実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定することを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記撮像手段により撮像された前記画像データを表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記照明手段は、前記照明光として単色光を前記被検査プリント基板に照射することを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記照明手段は、前記照明光として白色光を前記被検査プリント基板に照射し、
前記撮像手段は、前記画像データとしてカラー画像を得ることを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記撮像手段によって得られた前記画像データに対応する前記被検査プリント基板の領域を拡大する顕微鏡をさらに備えることを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記撮像手段は、前記照明手段によって照明される前記照明光の正反射光路上に配置されていることを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれかに記載の皮膜検査装置であって、
前記撮像手段は、前記照明手段によって照明される前記照明光の正反射光路から外れた位置に配置されていることを特徴とする皮膜検査装置。
【請求項１２】
プリント基板を検査する検査システムであって、
プリント基板上に形成されたパターンを検出するパターン検査装置と、
前記パターン検査装置により検出された前記パターン上に有機皮膜が形成されているか否かを検出する皮膜検査装置と、
を備え、
前記皮膜検査装置が、
基準となる特性情報を予め記憶しておく記憶手段と、
被検査プリント基板を保持する保持手段と、
前記保持手段により保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する照明手段と、
前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る撮像手段と、
前記撮像手段により得られた前記画像データと、前記記憶手段に記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を作業者に対して出力する出力手段と、
を備え、
前記パターン検査装置と前記皮膜検査装置とが互いにデータ通信可能に接続されており、前記皮膜検査装置は、前記パターン検査装置により検出された前記パターンに関する情報を検査領域情報として取得することを特徴とする検査システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の検査システムであって、
前記検査領域情報は、前記パターンの形状、大きさおよび前記被検査プリント基板における位置に関する情報を含み、
前記皮膜検査装置は、前記位置に応じて、前記撮像手段の撮像位置を決定するとともに、前記形状および大きさに応じて、前記撮像手段の撮像領域を決定することを特徴とする検査システム。
【請求項１４】
コンピュータ読み取り可能なプログラムであって、前記コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータに、
(a)基準となる特性情報を記憶する工程と、
(b)被検査プリント基板を保持する工程と、
(c)前記(b)工程において保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する工程と、
(d)前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る工程と、
(e)前記(d)工程において得られた前記画像データと、前記(a)工程において記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する工程と、
(f)前記(e)工程における検出結果を作業者に対して出力する工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラムであって、前記コンピュータに、
前記(e)工程において、
(e-1)前記画像データにおける所定の画素の画素値に基づいて、前記被検査プリント基板に固有の実測値を演算する工程と、
(e-2)前記実測値を前記特性情報に含まれる所定の閾値と比較する工程と、
(e-3)前記(e-2)工程における比較結果に応じて前記有機皮膜の有無を判定する工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムであって、
前記(e)工程において、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、前記有機皮膜が検出されることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載のプログラムであって、前記コンピュータに、
(g)前記被検査プリント基板の検査領域を指定する工程をさらに実行させ、
前記画像データの画素には、前記検査領域に相当する画素が含まれており、
前記所定の画素は、前記検査領域に相当する画素であることを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
請求項１５ないし１７のいずれかに記載のプログラムであって、前記コンピュータに、
前記(e)工程において、
(e-4)前記実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定する工程をさらに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
請求項１４ないし１８のいずれかに記載のプログラムであって、前記コンピュータに、
(h)前記(d)工程において撮像された前記画像データを表示する工程をさらに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
請求項１４ないし１９のいずれかに記載のプログラムであって、前記コンピュータに、
(i)プリント基板上に形成されたパターンを検出する工程と、
(j)前記(i)工程において検出された前記パターンに関する情報を検査領域情報として生成する工程と、
をさらに実行させ、
前記(e)工程において、前記検査領域情報に応じて、前記(i)工程において検出された前記パターン上の前記有機皮膜を検出させることを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のプログラムであって、前記コンピュータに、
前記(j)工程において、前記パターンの前記被検査プリント基板上の位置、形状および大きさに関する情報に基づいて前記検査領域情報を生成させるとともに、
(k)前記位置に応じて、撮像位置を決定する工程と、
(l)前記形状および大きさに応じて、撮像領域を決定する工程と、
をさらに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
パターンが形成されたプリント基板上に形成される有機皮膜を検出する皮膜検査方法であって、
(a)基準となる特性情報を予め記憶しておく工程と、
(b)被検査プリント基板を保持する工程と、
(c)前記(b)工程において保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する工程と、
(d)前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る工程と、
(e)前記(d)工程において得られた前記画像データと、前記(a)工程に記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する工程と、
(f)前記(e)工程における検出結果を作業者に対して出力する工程と、
を備えることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の皮膜検査方法であって、
前記(e)工程は、
(e-1)前記画像データにおける所定の画素の画素値に基づいて、前記被検査プリント基板に固有の実測値を演算する工程と、
(e-2)前記実測値を前記特性情報に含まれる所定の閾値と比較する工程と、
(e-3)前記(e-2)工程における比較結果に応じて前記有機皮膜の有無を判定する工程と、
を備えることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の皮膜検査方法であって、
前記(e)工程において、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、前記有機皮膜が検出されることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の皮膜検査方法であって、
(g)前記被検査プリント基板の検査領域を指定する工程をさらに実行させ、
前記画像データの画素には、前記検査領域に相当する画素が含まれており、
前記所定の画素は、前記検査領域に相当する画素であることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２６】
請求項２３ないし２５のいずれかに記載の皮膜検査方法であって、
前記(e)工程は、前記実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定する工程をさらに備えることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２７】
請求項２２ないし２６のいずれかに記載の皮膜検査方法であって、
(h)前記(d)工程において得られた前記画像データを表示する工程をさらに備えることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２８】
請求項２２ないし２７のいずれかに記載の皮膜検査方法であって、
前記(c)工程において、前記照明光として単色光が前記被検査プリント基板に照射されることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項２９】
請求項２２ないし２７のいずれかに記載の皮膜検査方法であって、
前記(c)工程において、前記被検査プリント基板に照射される前記照明光は白色光であり、
前記(d)工程において得られる前記画像データはカラー画像であることを特徴とする皮膜検査方法。
【請求項３０】
プリント基板を検査するプリント基板検査方法であって、
(a)プリント基板上に形成されたパターンをパターン検査装置により検出する工程と、
(b)前記(a)工程において検出された前記パターンに関する情報を検査領域情報として生成する工程と、
(c)前記(b)工程において生成された前記検査領域情報を前記パターン検査装置から皮膜検査装置に送信する工程と、
(d)前記(c)工程において送信された前記検査領域情報に基づいて、前記パターン検査装置によって検出された前記パターン上に有機皮膜が形成されているか否かを前記皮膜検査装置により検査する工程と、
を備え、
前記(d)工程は、
(d-1)基準となる特性情報を予め記憶しておく工程と、
(d-2)被検査プリント基板を保持する工程と、
(d-3)前記(d-2)工程により保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する工程と、
(d-4)前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る工程と、
(d-5)前記(d-4)工程において得られた前記画像データと、前記(d-1)工程において記憶された前記特性情報と、前記検査領域情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する工程と、
(d-6)前記(d-5)工程における検出結果を検査結果として作業者に対して出力する工程と、
を備えることを特徴とするプリント基板検査方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載のプリント基板検査方法であって、
前記検査領域情報は、前記パターンの形状、大きさおよび前記被検査プリント基板における位置に関する情報を含み、
前記(d-4)工程において、撮像位置は前記位置に応じて決定され、撮像領域は前記形状および前記大きさに応じて決定されることを特徴とするプリント基板検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板、特にプリント基板に形成された有機皮膜を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリント基板におけるボンディングパターンは、経時変化に対する安定性および導電性の優位性から金（Ａｕ）で形成されていた。しかし、近年、環境保護の要請から、鉛（Ｐｂ）を含まないハンダが使用されるようになり、鉛フリーのハンダとの接着力に優れた銅（Ｃｕ）がボンディングパターンの材料として注目されている。
【０００３】
しかし、銅は空気中に曝された場合に金に比べて酸化されやすく、これによってハンダによる接着力が低下するという欠点がある。このため昨今のプリント基板では、銅のボンディングパターン上に有機皮膜を形成し、有機皮膜によってボンディングパターンを保護している。すなわち、銅のボンディングパターンを用いるプリント基板には、有機皮膜が酸化防止膜として必須となる。
【０００４】
前述のように、プリント基板は、ボンディングパターン上に有機皮膜が正常に形成されていないと、銅が酸化されて不良品となる。しかし、このようなプリント基板の不良は経時変化によって発生するため、主に出荷後に発生し、ボンディングパターンの不良を製造直後の製造工場において実施される良否検査で発見することはできない。したがって、プリント基板の製造工場では、有機皮膜の状態（特に有機皮膜の有無）を検査する必要がある。
【０００５】
このような有機皮膜を検査する方法としては、基板の表面によって反射される光と、有機皮膜の表面によって反射される光との相互干渉を利用した膜厚測定方法や、有機皮膜に向けて電子を照射する破壊測定方法などが提案されている。しかし、プリント基板のボンディングパターンはハンダとの接着力を強化するために予め表面が適度に荒らされており、平坦面となっていないため、照射された光が乱反射する。したがって、光の干渉を利用する方法は、対象物の反射面（有機皮膜の表面および基板の表面）が比較的均一である必要があるため、適用することができない。また、破壊測定では抜き取り検査しか行うことはできず、全数検査を行うことはできない。
【０００６】
そこで、全数検査に対応する技術として、例えば特許文献１，２に記載されているような測定方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１には、有機皮膜を形成した基板（鉄板）に白色光を照射して、予め波長ごとの反射率を測定しておき、被検査基板から得られた反射光の分光反射率と比較して膜厚を測定する技術が記載されている。ところが、特許文献１に記載されている技術では、１回の測定において基板上の特定の１点しか検査できないという問題があった。ボンディングパターンは、例えば直径３００μｍ程度の面積を有しており、この領域が適切に被覆されていなければ意味がない。したがって、検査対象はボンディングパターンが形成されている所定の領域であって、それ以外の位置を検査しても意味がない。また、例え、当該領域を検査したとしても、その領域内の特定の１点において、たまたま適切な有機皮膜が形成されていたことをもって有機皮膜が正常に形成されていると判定することはできないという問題があった。また、これを解決するために、複数回の検査を行うことも考え得るが、１つのボンディングパターンに対して複数回の測定を行わなければならないことや、測定の度に、光学系と基板とを相対的に移動させなければならないなど、非常に煩雑な作業となる。また、分光反射率等を測定するためには、大がかりな光学系を準備する必要もあり、検査装置の価格が高騰するという問題もあった。
【０００８】
また、特許文献２には、プリント基板上に液滴を置いて、この液滴の像を得て、液滴の壁とプリント基板の表面間の接触角を測定する方法が提案されている。このような検査では、液滴の面積をボンディングパターンの面積とすることにより、ある程度の範囲について有機皮膜の膜厚を検査することができる。ところが、特許文献２に記載されている測定では、プリント基板上に、何らかの液体を滴下するため、検査後にこれを洗浄して乾燥させるといった工程が必要となる。また、所望する位置に適量を滴下する必要があり、プリント基板の全面に配置されたボンディングパターンの１つ１つを検査するのはほぼ不可能である。さらに、液滴の形状は表面張力によりほぼ円形に限定され、ボンディングパターンの形状と必ずしも一致しないという問題があった。
【０００９】
そこで、当該技術分野では、作業者が顕微鏡でプリント基板のボンディングパターンを１つ１つ目視確認して、当該ボンディングパターン上の有機皮膜の状態を確認しているのが現状である。
【００１０】
【特許文献１】特開平４−１８４２０６号公報
【特許文献２】特開平８−２５４４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、プリント基板上のボンディングパターンの数は膨大であり、これらすべてを目視検査することは作業者にとって大きな負担となる作業である。また、この作業は、有機皮膜の材料や特性、プリント基板の状態（ボンディングパターン表面の粗さ）等によって見え方が異なるため、作業者の熟練を要する作業であって、均一な検査結果を得ることが難しいという問題がある。さらに、昨今、使用する有機材料の削減要請等から、有機皮膜の膜厚を薄くする傾向にあり、目視によって判定することに限界がある。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、作業者の負担を軽減するとともに、高精度な検査を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、パターンが形成されたプリント基板上に形成される有機皮膜を検出する皮膜検査装置であって、基準となる特性情報を予め記憶しておく記憶手段と、被検査プリント基板を保持する保持手段と、前記保持手段により保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する照明手段と、前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る撮像手段と、前記撮像手段により得られた前記画像データと、前記記憶手段に記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を作業者に対して出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る皮膜検査装置であって、前記検出手段は、前記画像データにおける所定の画素の画素値または前記画素値から演算した実測値を前記特性情報に含まれる所定の閾値と比較して、その比較結果に応じて前記有機皮膜を検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る皮膜検査装置であって、前記検出手段は、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、前記有機皮膜を検出することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４の発明は、請求項２または３の発明に係る皮膜検査装置であって、前記被検査プリント基板の検査領域を指定する指定手段をさらに備え、前記撮像手段は、前記画像データに前記検査領域が含まれるように撮像を行い、前記検出手段は、前記画像データに含まれる画素のうち、前記検査領域に相当する画素を前記所定の画素として、それらの画素値を合算または平均することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記検出手段は、前記画素値または前記実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記撮像手段により撮像された前記画像データを表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記照明手段は、前記照明光として単色光を前記被検査プリント基板に照射することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記照明手段は、前記照明光として白色光を前記被検査プリント基板に照射し、前記撮像手段は、前記画像データとしてカラー画像を得ることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記撮像手段によって得られた前記画像データに対応する前記被検査プリント基板の領域を拡大する顕微鏡をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記撮像手段は、前記照明手段によって照明される前記照明光の正反射光路上に配置されていることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１１の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明に係る皮膜検査装置であって、前記撮像手段は、前記照明手段によって照明される前記照明光の正反射光路から外れた位置に配置されていることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１２の発明は、プリント基板を検査する検査システムであって、プリント基板上に形成されたパターンを検出するパターン検査装置と、前記パターン検査装置により検出された前記パターン上に有機皮膜が形成されているか否かを検出する皮膜検査装置とを備え、前記皮膜検査装置が、基準となる特性情報を予め記憶しておく記憶手段と、被検査プリント基板を保持する保持手段と、前記保持手段により保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する照明手段と、前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る撮像手段と、前記撮像手段により得られた前記画像データと、前記記憶手段に記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を作業者に対して出力する出力手段とを備え、前記パターン検査装置と前記皮膜検査装置とが互いにデータ通信可能に接続されており、前記皮膜検査装置は、前記パターン検査装置により検出された前記パターンに関する情報を検査領域情報として取得することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１３の発明は、請求項１２の発明に係る検査システムであって、前記検査領域情報は、前記パターンの形状、大きさおよび前記被検査プリント基板における位置に関する情報を含み、前記皮膜検査装置は、前記位置に応じて、前記撮像手段の撮像位置を決定するとともに、前記形状および大きさに応じて、前記撮像手段の撮像領域を決定することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１４の発明は、コンピュータ読み取り可能なプログラムであって、前記コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータに、(a)基準となる特性情報を記憶する工程と、(b)被検査プリント基板を保持する工程と、(c)前記(b)工程において保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する工程と、(d)前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る工程と、(e)前記(d)工程において得られた前記画像データと、前記(a)工程において記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する工程と、(f)前記(e)工程における検出結果を作業者に対して出力する工程とを実行させることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１５の発明は、請求項１４の発明に係るプログラムであって、前記コンピュータに、前記(e)工程において、(e-1)前記画像データにおける所定の画素の画素値に基づいて、前記被検査プリント基板に固有の実測値を演算する工程と、(e-2)前記実測値を前記特性情報に含まれる所定の閾値と比較する工程と、(e-3)前記(e-2)工程における比較結果に応じて前記有機皮膜の有無を判定する工程とを実行させることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１６の発明は、請求項１５の発明に係るプログラムであって、前記(e)工程において、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、前記有機皮膜が検出されることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１７の発明は、請求項１５または１６の発明に係るプログラムであって、前記コンピュータに、(g)前記被検査プリント基板の検査領域を指定する工程をさらに実行させ、前記画像データの画素には、前記検査領域に相当する画素が含まれており、前記所定の画素は、前記検査領域に相当する画素であることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１８の発明は、請求項１５ないし１７のいずれかの発明に係るプログラムであって、前記コンピュータに、前記(e)工程において、(e-4)前記実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定する工程をさらに実行させることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１９の発明は、請求項１４ないし１８のいずれかの発明に係るプログラムであって、前記コンピュータに、(h)前記(d)工程において撮像された前記画像データを表示する工程をさらに実行させることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項２０の発明は、請求項１４ないし１９のいずれかの発明に係るプログラムであって、前記コンピュータに、(i)プリント基板上に形成されたパターンを検出する工程と、(j)前記(i)工程において検出された前記パターンに関する情報を検査領域情報として生成する工程とをさらに実行させ、前記(e)工程において、前記検査領域情報に応じて、前記(i)工程において検出された前記パターン上の前記有機皮膜を検出させることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項２１の発明は、請求項２０の発明に係るプログラムであって、前記コンピュータに、前記(j)工程において、前記パターンの前記被検査プリント基板上の位置、形状および大きさに関する情報に基づいて前記検査領域情報を生成させるとともに、(k)前記位置に応じて、撮像位置を決定する工程と、(l)前記形状および大きさに応じて、撮像領域を決定する工程とをさらに実行させることを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２２の発明は、パターンが形成されたプリント基板上に形成される有機皮膜を検出する皮膜検査方法であって、(a)基準となる特性情報を予め記憶しておく工程と、(b)被検査プリント基板を保持する工程と、(c)前記(b)工程において保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する工程と、(d)前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る工程と、(e)前記(d)工程において得られた前記画像データと、前記(a)工程に記憶された前記特性情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する工程と、(f)前記(e)工程における検出結果を作業者に対して出力する工程とを備えることを特徴とする。
【００３５】
また、請求項２３の発明は、請求項２２の発明に係る皮膜検査方法であって、前記(e)工程は、(e-1)前記画像データにおける所定の画素の画素値に基づいて、前記被検査プリント基板に固有の実測値を演算する工程と、(e-2)前記実測値を前記特性情報に含まれる所定の閾値と比較する工程と、(e-3)前記(e-2)工程における比較結果に応じて前記有機皮膜の有無を判定する工程とを備えることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項２４の発明は、請求項２３の発明に係る皮膜検査方法であって、前記(e)工程において、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、前記有機皮膜が検出されることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項２５の発明は、請求項２３または２４の発明に係る皮膜検査方法であって、(g)前記被検査プリント基板の検査領域を指定する工程をさらに実行させ、前記画像データの画素には、前記検査領域に相当する画素が含まれており、前記所定の画素は、前記検査領域に相当する画素であることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項２６の発明は、請求項２３ないし２５のいずれかの発明に係る皮膜検査方法であって、前記(e)工程は、前記実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定する工程をさらに備えることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項２７の発明は、請求項２２ないし２６のいずれかの発明に係る皮膜検査方法であって、(h)前記(d)工程において得られた前記画像データを表示する工程をさらに備えることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項２８の発明は、請求項２２ないし２７のいずれかの発明に係る皮膜検査方法であって、前記(c)工程において、前記照明光として単色光が前記被検査プリント基板に照射されることを特徴とする。
【００４１】
また、請求項２９の発明は、請求項２２ないし２７のいずれかの発明に係る皮膜検査方法であって、前記(c)工程において、前記被検査プリント基板に照射される前記照明光は白色光であり、前記(d)工程において得られる前記画像データはカラー画像であることを特徴とする。
【００４２】
また、請求項３０の発明は、プリント基板を検査するプリント基板検査方法であって、(a)プリント基板上に形成されたパターンをパターン検査装置により検出する工程と、(b)前記(a)工程において検出された前記パターンに関する情報を検査領域情報として生成する工程と、(c)前記(b)工程において生成された前記検査領域情報を前記パターン検査装置から皮膜検査装置に送信する工程と、(d)前記(c)工程において送信された前記検査領域情報に基づいて、前記パターン検査装置によって検出された前記パターン上に有機皮膜が形成されているか否かを前記皮膜検査装置により検査する工程とを備え、前記(d)工程は、(d-1)基準となる特性情報を予め記憶しておく工程と、(d-2)被検査プリント基板を保持する工程と、(d-3)前記(d-2)工程により保持された前記被検査プリント基板に照明光を照射する工程と、(d-4)前記照明光が照射されている状態の前記被検査プリント基板を撮像して、二次元の画像データを得る工程と、(d-5)前記(d-4)工程において得られた前記画像データと、前記(d-1)工程において記憶された前記特性情報と、前記検査領域情報とに基づいて、前記有機皮膜を検出する工程と、(d-6)前記(d-5)工程における検出結果を検査結果として作業者に対して出力する工程とを備えることを特徴とする。
【００４３】
また、請求項３１の発明は、請求項３０の発明に係るプリント基板検査方法であって、前記検査領域情報は、前記パターンの形状、大きさおよび前記被検査プリント基板における位置に関する情報を含み、前記(d-4)工程において、撮像位置は前記位置に応じて決定され、撮像領域は前記形状および前記大きさに応じて決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
請求項１ないし３１に記載の発明では、被検査プリント基板を撮像して得られた二次元の画像データと、基準となる特性情報とに基づいて、有機皮膜を検出することにより、客観的な情報に基づいて有機皮膜を検出するので、均一かつ正確な検査を行うことができる。また、作業者は、出力される検出結果を確認するだけでよいので作業負担が軽減される。
【００４５】
請求項２，１５および２３に記載の発明では、画像データにおける所定の画素の画素値または画素値から演算した実測値を特性情報に含まれる所定の閾値と比較して、その比較結果に応じて有機皮膜を検出することにより、容易に有機皮膜を検出することができる。
【００４６】
請求項３，１６および２４に記載の発明では、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、有機皮膜を検出することにより、例えば、有機皮膜の有無によって撮像手段に入射する光の光量変化率が大きい波長の光を選択することにより、有機皮膜の有無を正確かつ容易に判定できる。
【００４７】
請求項４，１７および２５に記載の発明では、画像データに含まれる画素のうち、検査領域に相当する画素を所定の画素として、それらの画素値を合算または平均することにより、任意の検査領域を指定して検査を行うことができる。したがって、どのような形状および大きさを有するボンディングパターンであっても、ボンディングパターン以外の部分の被覆状況に影響を受けることなく、正確に検査することができる。すなわち、プリント基板上に一様に有機皮膜が形成されていないプリント基板であっても検査対象とすることができる。
【００４８】
請求項５，１８および２６に記載の発明では、画素値または実測値に応じて、検出した有機皮膜の膜厚を測定することにより、例えば、測定された膜厚に応じて、当該有機皮膜を形成する工程に対してフィードバック制御を行うなど、有機皮膜の有無のみを検出する場合に比べて、検査結果に応じて柔軟に対応することができる。
【００４９】
請求項６，１９および２７に記載の発明では、撮像された画像データを表示することにより、作業者が画像データを目視確認することができる。
【００５０】
請求項７および２８に記載の発明では、照明光として単色光を被検査プリント基板に照射することにより、モノクロ画像のみ撮像可能な撮像手段によっても皮膜検査装置を構成することができるため、装置を安価に実現することができる。
【００５１】
請求項８および２９に記載の発明では、照明光として白色光を被検査プリント基板に照射し、画像データとしてカラー画像を得ることにより、実像に近い画像データを取得することができる。したがって、例えば画像データを作業者が観察した場合に正確に有機皮膜の状態を判断することができる。
【００５２】
請求項９に記載の発明では、得られた画像データに対応する被検査プリント基板の領域を拡大する顕微鏡をさらに備えることにより、作業者が直接被検査プリント基板を目視確認することができる。
【００５３】
請求項１０に記載の発明では、撮像手段は、照明手段によって照明される照明光の正反射光路上に配置されていることにより、撮像手段に入射する光量が比較的多くなるので、鮮明な画像データが得られる。
【００５４】
請求項１１に記載の発明では、撮像手段は、照明手段によって照明される照明光の正反射光路から外れた位置に配置されていることにより、検査における、有機皮膜を形成する物質の性質に対する依存性を低下させる。パターンを形成する物質はほぼ決まっているため、結果として皮膜検査装置における検査結果の物質依存性を低下させることができ、汎用性を向上させることができる。
【００５５】
請求項１２，２０および３０に記載の発明では、プリント基板上に形成されたパターンを検出するパターン検査装置と、パターン検査装置により検出されたパターン上に有機皮膜が形成されているか否かを検出する皮膜検査装置とを備え、皮膜検査装置が、二次元画像データと、基準となる特性情報とに基づいて、有機皮膜を検出するとともに、皮膜検査装置は、パターン検査装置により検出されたパターンに関する情報を検査領域情報として取得することにより、皮膜検査装置の検査に必要な情報を上流のパターン検査装置から得ることができ、作業者の指示項目を減らすことができるので、作業負担が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００５７】
＜１．  第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係る皮膜検査装置１の構成を示す図である。第１の実施の形態における皮膜検査装置１は、コンピュータ１０、テーブル２０、照明系２１、および２次元ＣＣＤカメラ３０から構成される。このような構成により、皮膜検査装置１は、プリント基板上に形成される有機皮膜を検査する装置として機能する。
【００５８】
なお、有機皮膜とは、プリント基板上に形成されるボンディングパターンの酸化を防止するために、ハンダ付け可能な保護膜として形成されるものである。また、その成分としては、イミダゾールや、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、あるいはアルキル・イミダゾールなどのアゾール誘導体などが用いられるが、前述の条件を満たす材料であれば、もちろんこれに限られるものではない。また、本実施の形態においては、ボンディングパターンとして銅が用いられる例について説明するが、ボンディングパターンを形成する材料はこれに限られるものではなく、銀や、鉄あるいはアルミニウムといった金属であってもよい。ただし、ボンディングパターンとしては、薄い膜状に形成可能であって、鉛フリーのハンダとの接着性および導電性に優れた材料を用いることが好ましい。
【００５９】
図２は、主にコンピュータ１０におけるバス配線図である。コンピュータ１０は、一般的なパーソナルコンピュータとほぼ同様の機能および構成を有する装置である。コンピュータ１０は、図２に示すようにバス配線によって、ＣＰＵ１１、記憶装置１２、ディスプレイ１３、操作部１４、読取装置１５および画像処理ボード１６が互いに接続された構成となっている。
【００６０】
ＣＰＵ１１は、プログラム１２３に従って動作することにより、各種データを演算したり、他の構成を制御するための制御信号を生成する機能を有する。記憶装置１２は、読み取り専用のＲＯＭ１２０、ＣＰＵ１１の一時的なワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ１２１、および固定ディスク１２２から構成され、各種データやプログラム１２３などが適宜記憶される装置である。
【００６１】
図３は、ＣＰＵ１１がプログラム１２３に従って動作することにより実現される機能ブロックを、データの流れとともに示す図である。図３におけるデータ処理部１１０および検出部１１１がＣＰＵ１１によって実現される機能ブロックである。
【００６２】
データ処理部１１０は、操作部１４からの入力に基づいて、特性データ１００を生成して固定ディスク１２２に記憶させるとともに、予め固定ディスク１２２に記憶された特性データ１００を操作部１４からの入力に応じてＲＡＭ１２１に読み出す機能を有する。なお、特性データ１００とは、後に詳細に説明するが、皮膜検査装置１が検査の対象とするプリント基板（被検査プリント基板９０を含む）およびそのプリント基板に形成される有機皮膜の主に特性に関する情報であって、有機皮膜の状態を判断する基準となる情報である。
【００６３】
また、データ処理部１１０は、操作部１４からの入力に基づいて、検査領域の位置や形状あるいは大きさなどの情報を含む検査領域データ１０１を生成する。
【００６４】
なお、検査領域とは、被検査プリント基板９０上において、有機皮膜の有無を検査する領域（有機皮膜を検出すべき領域）であって、主に、被検査プリント基板９０上に形成されたボンディングパターンの存在している領域（以下、「パターン領域」と称する）である。一般的に、被検査プリント基板９０上には複数のボンディングパターンが形成されるため、一枚の被検査プリント基板９０上には複数の検査領域が存在する。ただし、すべてのボンディングパターンについて検査しない場合や、被検査プリント基板９０の全面に一様な有機皮膜を形成する場合など、検査領域とパターン領域とは必ずしも一致しない。
【００６５】
検出部１１１は、まず、検査領域データ１０１を参照することにより、画像データ１０２に含まれる画素のうち、検査領域に相当する画素を特定する。そして、特定した画素の画素値を画像データ１０２から取得して実測値を演算し、求めた実測値を特性データ１００に示される閾値Ｗと比較することにより、検査領域における有機皮膜の有無を判定するとともに、有機皮膜が存在していた場合には、その膜厚を判定（測定）する。さらに、検査領域における有機皮膜の有無（検出結果）およびその膜厚に基づいて、結果データ１０３を生成する。
【００６６】
図２に戻って、ディスプレイ１３は、作業者に対して各種データを画面に表示する表示装置であって、液晶ディスプレイなどが該当する。ディスプレイ１３は、特に、画像データ１０２を表示するとともに、作業者に対して結果データ１０３を画面に出力表示する。すなわち、ディスプレイ１３が、主に本発明における表示手段および出力手段に相当する。
【００６７】
なお、出力手段としては、結果データ１０３を紙面に打ち出す印刷装置であってもよい。また、エラー（有機皮膜の不良）を知らせるアラームランプやブザーなどであってもよい。すなわち、最低限、被検査プリント基板９０（あるいは有機皮膜）の良否を作業者に知らせることができるものであれば、出力手段は、どのような機構・構造のものでもよい。
【００６８】
操作部１４は、キーボード１４０およびマウス１４１から構成され、作業者が皮膜検査装置１に対して指示を入力する際に使用される。また、操作部１４は、指示を入力するだけでなく、前述のように、特性データ１００および検査領域データ１０１の基となる情報を入力する際にも使用される。なお、操作部１４は、表示装置と兼用されるタッチパネルや各種ボタン類、あるいはＯＣＲ機能を備えたスキャナーなどであってもよい。また、これらを併用する構成であってもよい。
【００６９】
読取装置１５は、可搬性の記録媒体であるディスク９１から各種データを読み取る装置であって、読取装置１５によって読み取られた各種データは、適宜、固定ディスク１２２やＲＡＭ１２１に転送される。例えば、プログラム１２３を記録したディスク９１を読み取って、固定ディスク１２２に転送する。
【００７０】
画像処理ボード１６は、２次元ＣＣＤカメラ３０から入力される信号に応じて、２次元的に配列した画素ごとの画素値からなる画像データ１０２を生成し、ＲＡＭ１２１に転送する。なお、以下の説明では、便宜上、２次元ＣＣＤカメラ３０からの出力も画像データ１０２と称する。
【００７１】
図１に戻って、テーブル２０は、被検査プリント基板９０を所定の位置に保持する機能を有する。なお、本実施の形態における皮膜検査装置１では、テーブル２０によって、被検査プリント基板９０を略水平方向に保持する。
【００７２】
照明系２１は、照明光源２２、ハーフミラー２３および図示しないレンズ系（集光レンズ、対物レンズ等）で構成される。本実施の形態における照明光源２２は、例えばＬＥＤや白色蛍光灯などであって、いわゆる白色光（異なる波長の光の集合体）を照射する光源である。照明光源２２から照射された白色光は、ハーフミラー２３によって反射されて、被検査プリント基板９０の表面に対して略垂直方向に向けて照射される。このように、照明系２１は白色光を被検査プリント基板９０に向けて照射するので、本実施の形態における皮膜検査装置１の照明光は白色光となる。なお、図１において図示を省略しているが、照明光源２２はコンピュータ１０と制御信号用ケーブル等で接続されており、照明光源２２の点灯・消灯の切替は、コンピュータ１０からの制御により行われる。
【００７３】
照明系２１によって照射された照明光は、被検査プリント基板９０の表面（より詳しくは、ボンディングパターンの表面や有機皮膜の表面を含む）によって反射され、ハーフミラー２３を透過して２次元ＣＣＤカメラ３０に入射する。図１に示すように、テーブル２０は、被検査プリント基板９０の上面が照明光の入射方向に対してほぼ垂直方向となるように保持するため、照明光の正反射光の向きは、基板表面に対してほぼ垂直方向となる。
【００７４】
２次元ＣＣＤカメラ３０は、カラー画像を撮像するための一般的なデジタルカメラであって、ＲＧＢ（赤緑青）のそれぞれの波長の光に対応した受光素子を２次元的に配列させた構造（撮像部）を内部に備えている。各受光素子は、受光した光（入射光）の光量に応じた出力値を画像処理ボード１６に対して出力する。
【００７５】
また、本実施の形態における２次元ＣＣＤカメラ３０は、照明光の正反射光路上に配置されており、２次元ＣＣＤカメラ３０に入射する光は、先述のように照明光の正反射光である。
【００７６】
正反射光は、照明光の反射光のうち光量の多い光であるから、照明光の正反射光を２次元ＣＣＤカメラ３０の入射光（撮像光）とすることにより、比較的鮮明な画像を撮像することができる。したがって、皮膜検査装置１は、目視確認する作業者に見やすい画像を提供することができる。
【００７７】
また、本実施の形態における２次元ＣＣＤカメラ３０の撮像領域は、テーブル２０と２次元ＣＣＤカメラ３０とを相対移動させることにより、テーブル２０に保持された被検査プリント基板９０の上面全域を含むように設定されている。したがって、被検査プリント基板９０上の比較的広い領域（数平方ミリないし数十平方ミリ）を一度に撮影することができ、領域内の複数点を一度に測定できるので、各測定点を１点づつ測定する場合に比べて高速な測定ができる。
【００７８】
以上が、本実施の形態における皮膜検査装置１の機能および構造についての説明である。次に、皮膜検査装置１の動作について説明する。
【００７９】
図４は、本実施の形態における皮膜検査装置１の動作を示す流れ図である。なお、特に断らない限り、以下に示す皮膜検査装置１の動作は、コンピュータ１０がＣＰＵ１１によってプログラム１２３を実行することにより実現されるものである。
【００８０】
まず、作業者が皮膜検査装置１の操作部１４を操作して、皮膜検査装置１に特性データ１００の基となる情報を入力する。データ処理部１１０は、この入力に応じて、特性データ１００を生成し、固定ディスク１２２は生成された特性データ１００を記憶する（ステップＳ１）。
【００８１】
ステップＳ１が実行されることにより、固定ディスク１２２には、特性データ１００のデータベースが構築される。なお、特性データ１００のデータベースを構築する処理は、検査処理とは別途行われてもよい。すなわち、ステップＳ１の後に、必ずステップＳ２以降の処理が行われなくてもよい。また、一旦、データベースが構築された後において、皮膜検査装置１は、起動される度にステップＳ１を実行するのではなく、ステップＳ１をスキップしてステップＳ２から実行してもよい。
【００８２】
次に、皮膜検査装置１が個々のプリント基板を検査する動作について説明する。皮膜検査装置１は、被検査プリント基板９０が搬送されるまでに図示しない初期設定を終了した状態で待機する。そして、検査対象となる被検査プリント基板９０が皮膜検査装置１に搬送されると、テーブル２０が所定の位置に当該被検査プリント基板９０を保持する（ステップＳ２）。さらに、照明系２１が照明光源２２を点灯して、テーブル２０に保持された被検査プリント基板９０に照明光を照射する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ３により被検査プリント基板９０を照明する工程（照明工程）が開始され、後述するステップＳ８において、照明光源２２が消灯されるまで照明工程が継続される。
【００８３】
ステップＳ３により照明工程が開始されると、照明光が照射されている状態の被検査プリント基板９０を、２次元ＣＣＤカメラ３０が撮像する（ステップＳ４）。これにより、画像処理ボード１６が２次元ＣＣＤカメラ３０からの信号に基づいて画像データ１０２を生成する。
【００８４】
画像処理ボード１６によって生成された画像データ１０２は、ディスプレイ１３に表示される（ステップＳ５）。これにより、作業者は、被検査プリント基板９０のボンディングパターンを画面で確認することができる。すなわち、ボンディングパターン上に有機皮膜が形成されているか否かをディスプレイ１３の画面上で目視確認することができる。この場合、本実施の形態における２次元ＣＣＤカメラ３０は、カラー画像を撮像するので、被検査プリント基板９０の実像に近い画像を画面に表示することができる。また、先述のように、照明光の正反射光によって撮像しているので、鮮明な画像を表示することができる。
【００８５】
次に、皮膜検査装置１は、検出処理（ステップＳ６）を実行する。図５は、本実施の形態における皮膜検査装置１の検出処理の詳細を示す流れ図である。
【００８６】
検出処理では、まず、作業者の入力に基づいて、検査条件を受け付ける（ステップＳ１１）。検査条件とは、被検査プリント基板９０のどの領域を検査するか、あるいは検査する有機皮膜の種類、被検査プリント基板９０の種類などの情報である。このような、検査条件が作業者によって入力されることにより、データ処理部１１０は、被検査プリント基板９０上の検査領域を特定して検査領域データ１０１を作成するとともに、固定ディスク１２２から適切な特性データ１００を取得する。
【００８７】
本実施の形態において、検査領域の特定は、当該被検査プリント基板９０のＣＡＤデータからボンディングパターンの位置を読み出すことにより行う。なお、作業者がキーボード１４０を操作して、ボンディングパターンの座標を入力することにより、検査領域を指示してもよい。また、検査領域は、必ずしもボンディングパターンの形成されている領域と一致する必要はないので、作業者がディスプレイ１３に表示された画像データ１０２を見ながら、マウス１４１を操作しつつ、任意の領域を指定してもよい。
【００８８】
以下の処理において、本実施の形態における皮膜検査装置１は、撮像した画像データ１０２に基づいて、有機皮膜の検出および測定を行う。したがって、検査領域（スポット径や位置）の特定は、画像データ１０２内に含まれる所定の画素を選択するだけでよいので、非常に容易に行うことができる。
【００８９】
ステップＳ１１において、作業者が入力するキーワードに応じて、データ処理部１１０が固定ディスク１２２に構築されているデータベースを検索することにより特性データ１００がＲＡＭ１２１上に読み出される。キーワードとは、被検査プリント基板９０の種類やボンディングパターンの種類、および検出対象となる有機皮膜の種類などの情報であって、個々の被検査プリント基板９０毎に検査条件を決定するために必要となる情報である。
【００９０】
ここで、本実施の形態における特性データ１００について説明する。図６は、パターン領域上に形成された有機皮膜Ｓに白色光を照射した場合の反射特性を示す図である。図６における縦軸は光量を示し、横軸は光の波長を示す。図６に示すグラフＳＰ１ないしＳＰ４は、パターン領域上において、それぞれ膜厚が１１８ｎｍ、２２２ｎｍ、３１２ｎｍ、４３４ｎｍの有機皮膜Ｓが形成されているプリント基板に関するグラフである。これらサンプルとなるプリント基板は、膜厚値以外の他のパラメータ（条件）は略同一としてある。
【００９１】
検査領域に、有機皮膜Ｓが存在する場合、有機皮膜Ｓの光反射特性によって正反射光の光量が変化する。図６に示す有機皮膜Ｓでは、膜厚が厚いサンプル程、反射光量が増加している。特に、有機皮膜Ｓでは、短波長領域の光について、膜厚と正反射光量との相関が顕著である。
【００９２】
カラー画像は、各画素ごとに、赤色光に対応する画素値（以下、「画素値Ｒ」と称する）、緑色光に対応する画素値（以下、「画素値Ｇ」と称する）、青色光に対応する画素値（以下、「画素値Ｂ」と称する）から構成される。図６において明らかなように、有機皮膜Ｓは青色光をよく反射する特性を有しているので、有機皮膜Ｓを検出するためには、画素値Ｂを用いて判定するのがよい。
【００９３】
図７は、プリント基板上に形成されるボンディングパターンの例を示す図である。図７におけるパターンＢＰ１ないしＢＰ４は、銅製のボンディングパターンである。図８ないし図１０は、図７に示すボンディングパターンを２次元ＣＣＤカメラ３０によって撮像した場合の画素値Ｂを示す図である。図８は、有機皮膜Ｓが形成されていない場合の画素値Ｂを示しており、図９は、０．２μｍの膜厚の有機皮膜Ｓが形成されている場合の画素値Ｂを示している。また、図１０は、０．３μｍの膜厚の有機皮膜Ｓが形成されている場合の画素値Ｂを示している。なお、図８ないし図１０では、いずれも図７に示す直線Ｌ上の位置に相当する画素の画素値Ｂのみ示しており、当該直線Ｌに沿った順番に並べて示している。
【００９４】
図８に示すように、ボンディングパターン上に有機皮膜Ｓが形成されていない場合、画素値Ｂは閾値Ｗを超えることはない。一方、図９および図１０に示すように、ボンディングパターン上に有機皮膜Ｓが形成されている場合、有機皮膜Ｓが形成されている位置に相当する画素の画素値Ｂは閾値Ｗを超える。
【００９５】
すなわち、有機皮膜Ｓが形成されていない位置では、青色光の正反射光量は少なく、画素値Ｂは低くなる。一方、有機皮膜Ｓが形成されている位置では、青色光の正反射光量は多く、画素値Ｂは高くなる。
【００９６】
したがって、予め適切な有機皮膜Ｓが形成されているプリント基板（良品基板）を撮像し、取得した画素値Ｂから閾値Ｗを求めておけば、被検査プリント基板９０の検査領域における有機皮膜Ｓの有無は、当該検査領域を撮像した画像データの当該検査領域に相当する画素の画素値Ｂと閾値Ｗとを比較することによって判定することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態においては、良品基板を撮像して得られた各画素の画素値Ｂを平均することによって閾値Ｗを求めるが、例えば、代表画素の画素値Ｂをそのまま閾値Ｗとしてもよい。本実施の形態における皮膜検査装置１は、このようにして求めた閾値ＷをステップＳ１において記憶する。
【００９８】
なお、本実施の形態における皮膜検査装置１では、直接閾値Ｗのデータが作業者により入力され記憶されるが、例えば、様々な条件のサンプルとなるプリント基板を皮膜検査装置１の２次元ＣＣＤカメラ３０で順次撮像し、得られた画像データ１０２を解析して、画素値から適切な閾値Ｗを決定して記憶するようにしてもよい。この場合、閾値Ｗを決定する際の実験時と、実際の検査時とにおける照明系２１、２次元ＣＣＤカメラ３０等の構成を共通化できるため、これらによって決定される条件を容易に統一することができ、検査結果の精度を向上させることができる。
【００９９】
また、閾値Ｗは、有機皮膜の材質や所望する膜厚、プリント基板の材質、照明光の波長成分の分布、あるいはボンディングパターンの材質や表面状態といった様々な条件によって適切な値が異なる。また、有機皮膜Ｓについては、青色光に対する画素値Ｂを検出判定に用いるのが有効であったが、他の成分の有機皮膜においては、他の光に対する画素値（あるいは全波長の光に対応した画素値）が判定に適している場合もある。したがって、皮膜検査装置１の固定ディスク１２２には、ステップＳ１において様々な条件ごとに閾値Ｗが記憶される。そして、皮膜検査装置１において、検査を行う際には、これらの条件に応じてデータ処理部１１０が適切な閾値Ｗを固定ディスク１２２から検索して、特性データ１００として当該閾値ＷをＲＡＭ１２１上に転送する。
【０１００】
本実施の形態における特性データ１００には、前述の閾値Ｗのように、有機皮膜の有無を判定するための情報以外に、有機皮膜の膜厚を測定するための情報も含まれる。図１１は、有機皮膜Ｓの膜厚値Ｄと、短波長領域の光の正反射光量との関係を示す図である。図１１に示すように、有機皮膜Ｓでは、正反射光量は膜厚値Ｄにほぼ比例する。正反射光量は画素値Ｂに置き換えることができるので、図１１に示す例では、膜厚値Ｄと画素値Ｂとの関係は、定数ａ，ｂを用いて、式１で近似することができる。
【０１０１】
Ｄ＝ａ×Ｂ＋ｂ  ・・・  式１
すなわち、皮膜検査装置１は、２次元ＣＣＤカメラ３０により撮像した際の所定の光（図１１に示す例では、青色光）に対応する画素値と、有機皮膜の膜厚値との関係を、例えば、近似式等に置き換えて、特性データ１００として固定ディスク１２２に記憶する。このような近似式は、有機皮膜の膜厚値が既知で、かつ異なる膜厚値のプリント基板（サンプル基板）を用意し、これら複数のサンプル基板について、それぞれ所定の光の正反射光量を画素値として測定することにより求めることができる。
【０１０２】
本実施の形態における皮膜検査装置１では、このようにプリント基板や有機皮膜の材料といった様々な条件により異なる検出情報（閾値Ｗのように有機皮膜の検出に用いる情報）や測定情報（近似式のように有機皮膜の膜厚測定に用いる情報）を、適宜、特性データ１００として扱う。
【０１０３】
図５に戻って、検査条件が入力され、検査領域の特定と、特性データ１００の取得とが終了すると、検出部１１１が、検査領域データ１０１と、画像データ１０２とに基づいて実測値を求める（ステップＳ１２）。本実施の形態では、有機皮膜Ｓを検出するために、青色光に対応する画素値Ｂを用いる例について以下説明する。
【０１０４】
ステップＳ１２の処理を具体的に説明すると、検出部１１１は、検査領域データ１０１を参照することにより、画像データ１０２を構成する画素のうち、検査領域に含まれる画素を選択する。次に、選択した画素の画素値Ｂを合算し、さらに選択された画素の数で除することにより平均して実測値とする。このように検査領域の複数の画素値Ｂを合算・平均することにより、誤差を減ずることができるが、単一の画素の画素値Ｂを実測値として用いることも可能である。
【０１０５】
このように、本実施の形態における皮膜検査装置１は、カラー画像の画素値（画素値Ｒ，Ｇ，Ｂ）のうち、所定波長の光に対応する画素値（画素値Ｂ）のみに基づいて、実測値を演算する。したがって、全ての画素値に基づいて実測値を演算する場合に比べて演算量を削減できるため、検査に要する時間を短縮することができる。また、この場合に、有機皮膜の特性に応じて、どの画素値（本実施の形態においては、画素値Ｂ）を用いるかを決定することにより、検査精度の向上を図ることができる。
【０１０６】
実測値が求まると、検出部１１１は、実測値と閾値Ｗとを比較し（ステップＳ１３）、その比較結果に応じて有機皮膜Ｓが検出できたか否かを判定する（ステップＳ１４）。具体的には、実測値が閾値Ｗより大きい場合には、有機皮膜Ｓを検出できたと判定する（ステップＳ１４においてＹｅｓと判定する）。一方、実測値が閾値Ｗ以下である場合には、有機皮膜Ｓを検出できなかったと判定する（ステップＳ１４においてＮｏと判定する）。
【０１０７】
さらに、有機皮膜Ｓを検出できた場合には、検出部１１１は、検出した有機皮膜Ｓの膜厚を測定する（ステップＳ１５）。具体的には、特性データ１００に含まれる近似式１の画素値Ｂに実測値を代入することによって膜厚値Ｄを求める。
【０１０８】
このように、本実施の形態における皮膜検査装置１では、有機皮膜の膜厚と画素値（正反射光の光量に応じて定まる値）との関係を予め特性データ１００として記憶しているので、有機皮膜の膜厚を容易に求めることができる。
【０１０９】
２次元ＣＣＤカメラ３０で撮像した像は、照明光が被写体（被検査プリント基板９０）に当たって反射した際の光量を、所定の領域（いわゆる撮像領域と呼ばれる２次元領域）について記録したものに他ならない。また、受光素子の出力値（画像データ１０２の画素値）は、この反射光の光量に応じて決まる値である。したがって、本実施の形態における皮膜検査装置１は、有機皮膜の状態（有無および厚み）に応じて変化する被検査プリント基板９０の反射率に着目して検査を行うものである。すなわち、レーザ光を照射して、その反射光を測定する手法と原理的に近似したものといえる。
【０１１０】
しかし、レーザ光を照射して測定するための光学系は、白色光を照射する照明系２１および２次元ＣＣＤカメラ３０を用いた構成に比べて高価である。また、レーザ光は光の強度が強く、有機皮膜を破壊する可能性があること、スポット径（検査領域に相当する）を任意に設定することが難しいといった欠点がある。この点、２次元ＣＣＤカメラ３０を備えた皮膜検査装置１は、有機皮膜を破壊することなく、検査領域を自由に設定できるため、非常に優れている。
【０１１１】
なお、皮膜検査装置１の検査精度は、レーザ光を用いる検査装置に比べて低い。しかし、プリント基板における有機皮膜はボンディングパターンの酸化防止が目的であるため、例えば、半導体基板上に形成されるレジスト膜に比べて、膜厚制御に関する精度は要求されず、場合によっては有機皮膜の有無を検出するだけでもよい。したがって、本実施の形態における皮膜検査装置１の検査精度は、本技術分野における要求に充分に応えることができる。
【０１１２】
検査が終了すると、検査結果に応じて結果データ１０３を生成して、当該検査領域に対する検査結果を保存する（ステップＳ１６）。すなわち、検査領域における有機皮膜Ｓの有無、および有機皮膜Ｓが検出された場合には、その膜厚値が結果データ１０３に含められる。
【０１１３】
１つの検査領域についての検査結果が保存されると、さらに未検査の検査領域が存在するか否かを判定し（ステップＳ１７）、ステップＳ１１において特定された検査領域のうち、まだ検査されていない検査領域が存在する場合には、ステップＳ１２に戻って処理を継続する。一方、すべての検査領域について検査を終了した場合（検査すべき検査領域が存在しない場合）には、検出処理を終了して、図４の処理に戻る。
【０１１４】
ステップＳ６の検出処理が終了すると、皮膜検査装置１は、結果データ１０３を参照しつつ、検査領域における検査結果をディスプレイ１３に出力表示する（ステップＳ７）。本実施の形態における皮膜検査装置１は、ステップＳ５で表示した被検査プリント基板９０の画像の検査領域に相当する箇所にチェック印を画像合成することにより、各検査領域の検査結果を表示する。なお、検査結果を出力する手法は、これに限られるものではない。
【０１１５】
これにより、作業者は、被検査プリント基板９０上の検査領域に、有機皮膜Ｓが形成されているか否かを容易に確認することができる。
【０１１６】
また、皮膜検査装置１は、有機皮膜Ｓが検出された場合には、検出した有機皮膜Ｓの膜厚も表示する。これにより、作業者は、当該被検査プリント基板９０の良否をさらに正確に判断することができるとともに、例えば、測定された有機皮膜Ｓの膜厚に応じて、有機皮膜Ｓを形成する工程に対して、フィードバック制御を行うなど、高度な製品管理が可能となる。
【０１１７】
作業者による良否判定が終了すると、被検査プリント基板９０が皮膜検査装置１から搬出され、照明光源２２が消灯する（ステップＳ８）。さらに、別の被検査プリント基板９０が存在するか否かを判定し（ステップＳ９）、存在する場合はステップＳ２に戻って処理を繰り返す。一方、検査する被検査プリント基板９０が存在しない場合には、処理を終了する。
【０１１８】
以上のように、第１の実施の形態における皮膜検査装置１は、実験により求められる特性データ１００を予め固定ディスク１２２に記憶しておき、照明光が照射されている状態の被検査プリント基板９０を２次元ＣＣＤカメラ３０により撮像して、２次元の画像データ１０２を取得し、画像データ１０２と、特性データ１００とに基づいて、有機皮膜を検出することにより、客観的な情報に基づいて有機皮膜を検出することができるので、均一かつ正確な検査を行うことができる。また、作業者は、出力される検出結果を確認するだけでよいので作業負担が軽減される。
【０１１９】
また、検出部１１１は、画像データ１０２における所定の画素の画素値に基づいて、被検査プリント基板９０に固有の実測値を演算し、実測値を特性データ１００に含まれる閾値Ｗと比較して、その比較結果に応じて有機皮膜を検出することにより、高速かつ容易に被検査プリント基板９０を検査することができる。
【０１２０】
また、検出部１１１は、所定の波長の光に対応する画素値のみに基づいて、有機皮膜を検出することにより、例えば、有機皮膜の有無によって撮像手段に入射する光の光量変化率が大きい波長の光を選択することにより、有機皮膜の有無を正確かつ容易に判定できる。また、演算量を抑制することがでるため、高速に検査することができる。
【０１２１】
また、検出部１１１は、画像データ１０２に含まれる画素のうち、指定された検査領域に相当する画素の画素値のみに基づいて有機皮膜の検出を行うことにより、作業者は、任意の検査領域を指定して検査を行うことができる。したがって、どのような形状および大きさを有するボンディングパターンであっても、ボンディングパターン以外の部分の被覆状況に影響を受けることなく、柔軟かつ正確に検査することができる。すなわち、プリント基板上に一様に有機皮膜が形成されていないプリント基板であっても容易に検査対象とすることができる。
【０１２２】
また、検出部１１１は、実測値に応じて、検出した有機皮膜Ｓの膜厚を測定することにより、例えば、測定された膜厚に応じて、当該有機皮膜を形成する工程に対してフィードバック制御を行うなど、有機皮膜の有無のみを検出する場合に比べて、検査結果に応じて柔軟に対応することができる。
【０１２３】
また、２次元ＣＣＤカメラ３０により撮像された画像データ１０２を表示するディスプレイ１３を備えることにより、作業者が画像データ１０２を目視確認することができる。
【０１２４】
また、照明系２１は、照明光として白色光を被検査プリント基板９０に照射し、２次元ＣＣＤカメラ３０は、画像データ１０２としてカラー画像を得ることにより、照明光源２２として簡易なものを用いることができる。また、実像に近い画像データ１０２を取得することができる。したがって、例えば画像データ１０２を作業者が観察した場合に正確に有機皮膜Ｓの状態を判断することができる。
【０１２５】
２次元ＣＣＤカメラ３０は、照明系２１によって照明される照明光の正反射光路上に配置されていることにより、撮像時において入射する光量が比較的多くなるので、鮮明な画像データ１０２を得ることができる。
【０１２６】
＜２．  第２の実施の形態＞
第１の実施の形態における皮膜検査装置１では、２次元ＣＣＤカメラ３０の撮像時において、被検査プリント基板９０に照射される照明光は白色光であったが、照明光はこれに限られるものではない。
【０１２７】
図１２は、このような原理に基づいて構成した第２の実施の形態における皮膜検査装置１ａの構成を示す図である。第２の実施の形態における皮膜検査装置１ａは、照明系２１ａがカラーフィルター２４を備えていることと、２次元ＣＣＤカメラ３０ａがモノクロ画像を撮像する装置であること以外は、第１の実施の形態における皮膜検査装置１とほぼ同様の構成を有する装置である。したがって、第２の実施の形態における皮膜検査装置１ａの構成のうち、第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様の構造および機能を有する構成については、適宜同符号を付し、説明を省略する。
【０１２８】
照明系２１ａのカラーフィルター２４は、青色光のみ透過させるフィルターである。したがって、照明光源２２から照射される白色光のうち、青色光のみが透過して、被検査プリント基板９０に照射される。すなわち、本実施の形態における皮膜検査装置１ａでは、２次元ＣＣＤカメラ３０ａが被検査プリント基板９０を撮像する際の照明光は青色光（単色光）となる。
【０１２９】
２次元ＣＣＤカメラ３０ａは、ＲＧＢに対応した受光素子を有しておらず、撮像する画像データ１０２はモノクロ画像である。しかし、被検査プリント基板９０が青色単色光で照明されていることから、画像データ１０２の各画素の画素値は、青色光の正反射光量に応じた値であり、第１の実施の形態における画像データ１０２を構成する画素の画素値Ｂ（青色光に対応する画素値）に相当するものとなる。
【０１３０】
したがって、本実施の形態における画像データ１０２の各画素の画素値を、第１の実施の形態における画像データ１０２の各画素の画素値Ｂとして扱うことにより、以下、第１の実施の形態と同様の処理によって、有機皮膜Ｓの検出および有機皮膜Ｓの膜厚の測定を行うことができる。
【０１３１】
以上のように、第２の実施の形態における皮膜検査装置１ａによっても、第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
また、照明系２１ａが、照明光として単色光を被検査プリント基板９０に照射することにより、モノクロ画像しか撮像できない２次元ＣＣＤカメラ３０ａによっても第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様の検査を行うことができるため、装置を安価に実現することができる。
【０１３３】
なお、照明系２１ａの照明光を単色光とする手法は、カラーフィルター２４を用いる手法に限られるものではない。例えば、照明光源２２を単色光源にしてもよい。この場合には、カラーフィルター２４は不要となる。
【０１３４】
また、皮膜検査装置１ａは、それぞれが異なる波長の光を透過させる複数のカラーフィルター２４を備えていてもよい。この場合には、例えば検査する有機皮膜の特性等に応じてカラーフィルター２４を使い分けることにより、単色光である照明光の波長を変更することができるため、青色光以外の単色光で検査すべき有機皮膜の場合にも柔軟に対応することができる。
【０１３５】
＜３．  第３の実施の形態＞
上記実施の形態における皮膜検査装置１，１ａでは、２次元ＣＣＤカメラ３０，３０ａが、照明光の正反射光路上に配置されていた。しかし、有機皮膜を検出する場合、撮像手段は、必ずしも正反射光路上に配置されなければならないものではない。
【０１３６】
図１３は、このような原理に基づいて構成した第３の実施の形態における皮膜検査装置１ｂの構成を示す図である。第３の実施の形態における皮膜検査装置１ｂは、照明系２１ｂがハーフミラー２３に相当する構成を有していないこと以外は、第１の実施の形態における皮膜検査装置１とほぼ同様の構成を有する装置である。したがって、第３の実施の形態における皮膜検査装置１ｂの構成のうち、第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様の構造および機能を有する構成については、適宜同符号を付し、説明を省略する。
【０１３７】
照明系２１ｂは、図１３に示すように、照明光源２２で発生する白色光を、被検査プリント基板９０の表面に対して、傾斜した方向から照射する。すなわち、照明系２１ｂは、被検査プリント基板９０に対して、白色光を傾斜照明する構造である。
【０１３８】
この場合、照明光の正反射光は、図１３に示す方向に向かうため、２次元ＣＣＤカメラ３０には入射しない。すなわち、本実施の形態における２次元ＣＣＤカメラ３０は、照明光の正反射光路から外れた位置に配置されており、２次元ＣＣＤカメラ３０に入射する光は、照明光の乱反射光となる。
【０１３９】
ここで、被検査プリント基板９０上の有機皮膜Ｓは比較的平坦面として形成されるため、有機皮膜Ｓに当たった照明光は主に正反射され、２次元ＣＣＤカメラ３０には殆ど入射しない。また、有機皮膜Ｓを透過してボンディングパターンに当たった光は、ボンディングパターンの表面が荒れているために乱反射され、２次元ＣＣＤカメラ３０に向かう。しかし、そもそも透過光の光量が少ないため、結果として２次元ＣＣＤカメラ３０に入射する光量は少ない。したがって、有機皮膜Ｓが存在する場合、画像データ１０２を構成する画素の画素値は、比較的低く、暗い画像となる。
【０１４０】
一方、有機皮膜Ｓが形成されていない場合には、照明光が直接ボンディングパターンに当たるため、比較的多くの光が乱反射されて、２次元ＣＣＤカメラ３０に向かう。したがって、有機皮膜Ｓが存在しない場合、画像データ１０２を構成する画素の画素値は、比較的高く、ボンディングパターンが明るく撮像された画像となる。なお、ボンディングパターンが銅である場合には、照明光のうちの赤色光をよく反射する。したがって、本実施の形態における皮膜検査装置１ｂは、画像データ１０２を構成する画素の赤色光に対応する画素値（画素値Ｒ）に基づいて有機皮膜Ｓの検出を行う。
【０１４１】
本実施の形態における皮膜検査装置１ｂの動作については、第１の実施の形態における皮膜検査装置１の動作とほぼ同様であるので、詳細な説明は省略するが、ステップＳ１３と同様のステップにおいて、画像データ１０２から得られた実測値と、閾値Ｗとの比較が行われる。しかし、ステップＳ１４に相当するステップにおける判定は、「実測値が閾値Ｗより小さい」という比較結果が得られた場合に有機皮膜Ｓを検出したと判定し、「実測値が閾値Ｗ以上」という比較結果が得られた場合に有機皮膜Ｓを検出しなかったと判定する。
【０１４２】
また、有機皮膜Ｓを透過してボンディングパターンに乱反射される光の光量は、有機皮膜の膜厚に影響されるので、有機皮膜Ｓの膜厚値と画素値との関係を第１の実施の形態と同様に予め特性データ１００として求めておけば、有機皮膜Ｓの膜厚の測定も可能である。
【０１４３】
以上のように、第２の実施の形態における皮膜検査装置１ｂも、上記実施の形態における皮膜検査装置１，１ａと同様に有機皮膜Ｓの検査を行うことができる。
【０１４４】
なお、有機皮膜Ｓが存在すれば赤色光の乱反射光量が減少し、有機皮膜Ｓが存在しなければ赤色光の乱反射光量が増加するという性質は、主に有機皮膜Ｓが平坦面であることに由来すると考えられるため、有機皮膜Ｓの材質の影響が小さい。したがって、照明系２１ｂによって照明される照明光の正反射光路から外れた位置に２次元ＣＣＤカメラ３０を配置することにより、皮膜検査装置１ｂは有機皮膜Ｓを形成する物質に対する依存性を低下させることができる。本発明の技術分野では、ボンディングパターンを形成する物質はほぼ銅であると決まっているため、結果として皮膜検査装置１ｂにおける検査結果の物質依存性を低下させることができ、汎用性を向上させることができる。
【０１４５】
＜４．  第４の実施の形態＞
上記実施の形態では、検査領域の位置、形状および大きさといった情報は、ステップＳ６の検出処理において、作業者が入力していた（ステップＳ１１）。しかし、これらの情報を取得する手法は、作業者の入力によるものに限られない。
【０１４６】
図１４は、このような原理に基づいて構成した第４の実施の形態における検査システム２の構成を示す図である。検査システム２は、パターン検査装置３およびボンディングパターン上に形成される有機皮膜を検査する皮膜検査装置４を備えている。検査システム２は、ネットワーク５を介してパターン検査装置３と皮膜検査装置４とが接続された構成となっている。
【０１４７】
なお、ネットワーク５は、ＬＡＮ（Local Area Network）や公衆回線など、パターン検査装置３と皮膜検査装置４との間で、所定の通信プロトコルを用いてデータ通信が可能であればどのようなネットワークであってもよい。また、パターン検査装置３および皮膜検査装置４は、ネットワーク５に複数接続されていてもよい。さらに、ネットワーク５には、パターン検査装置３および皮膜検査装置４以外の装置が接続されてもよい。例えば、これらの装置を総合的に管理するサーバ装置や、適宜データを出力する印刷装置、あるいは検出した欠陥を確認するための欠陥確認装置などが接続されてもよい。
【０１４８】
パターン検査装置３は、被検査プリント基板９０の表面を撮像することにより画像データを取得し、当該画像データにエッジ検出やパターン認識などの画像処理を行い、被検査プリント基板９０上に形成されたボンディングパターンを検出する装置である。
【０１４９】
パターン検査装置３は、このようにして検出したボンディングパターンの形状、大きさおよび被検査プリント基板９０上の位置といった情報に、被検査プリント基板９０を識別するためのＩＤ情報を付加して、検査領域データ４００を生成する。すなわち、パターン検査装置３は、上記実施の形態における皮膜検査装置１，１ａ，１ｂにおいて、作業者により入力されていた情報を、被検査プリント基板９０から読み取る機能を備えている。
【０１５０】
さらに、パターン検査装置３は、生成した検査領域データ４００をネットワーク５を介して、皮膜検査装置４に送信する。
【０１５１】
従来より提案されているパターン検査装置は、パターンを検出した後、ＣＡＤデータや良品基板のパターンといった基準パターンと、検出したパターンとを比較して、検出したパターンの欠陥を検出する機能を備えている。しかし、本実施の形態における検査システム２のパターン検査装置３は、被検査プリント基板９０上のボンディングパターンの位置、形状および大きさといった情報を自動的に取得して、検査領域データ４００として、皮膜検査装置４に送信する機能を有していれば充分である。ただし、欠陥検出機能を備えていてもよい。
【０１５２】
図１５は、皮膜検査装置４の正面図であり、図１６は、皮膜検査装置４の側面図である。図１７は、皮膜検査装置４の構成を示すブロック図である。なお、図１５においては、水平Ｘ軸およびＹ０軸、鉛直Ｚ０軸とが定義されており、図１６では、
(1)  水平Ｙ０軸から鉛直面内で下向きに若干傾きつつＸ軸と直交するＹ軸、および、
(2)  Ｘ軸およびＹ軸と直交するＺ軸、
も定義されている。この実施形態ではＹ軸およびＺ軸は、それぞれＹ０軸およびＺ０軸から傾いているが、Ｙ軸がＹ０軸、Ｚ軸がＺ０軸とそれぞれ一致していてもよい。
【０１５３】
皮膜検査装置４は、操作部４０、確認モニタ４１、撮像部４２、検査ステージ４３、移動機構４４、移動機構４５、ズーム機構４６、通信部４７および制御部４８を備える。また、検査ステージ４３の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造を有する支持架台４９０、確認モニタ４１を皮膜検査装置４の上方に支持する支持部材４９１、および撮像部４２を保護するための保護カバー４９２を備える。
【０１５４】
このような構成により、皮膜検査装置４は、上記実施の形態における皮膜検査装置１，１ａ，１ｂとほぼ同様に、プリント基板のボンディングパターン上に形成される有機皮膜を検査する装置として機能する。特に、本実施の形態における皮膜検査装置４において、第１の実施の形態における皮膜検査装置１とほぼ同様の構成については、適宜説明を省略する。
【０１５５】
操作部４０は、オペレータが皮膜検査装置４に対して指示を入力する場合などに操作される。すなわち、操作部１４と同様の機能を有する。具体的には、各種ボタン類、キーボード、マウスなどが該当するが、トラックボールやジョイスティック、タッチパネルなどであってもよい。
【０１５６】
確認モニタ４１は、支持部材４９１によって皮膜検査装置４の上部に支持されており、制御部４８からの制御信号に基づいて、皮膜検査装置４を操作するために必要な情報や画像データ１０２および結果データ１０３を画面表示する。確認モニタ４１は、ディスプレイ１３に相当する構成であって、例えば、液晶ディスプレイなどが該当する。
【０１５７】
撮像部４２は、２次元ＣＣＤカメラ３０に相当する構成であって、撮像レンズなどの光学系の光軸（Ｘ軸およびＹ軸に略垂直な軸）に沿って入射する光を、内部に有する受像素子（ＣＣＤ）によって光電変換することにより、検査ステージ４３に保持された被検査プリント基板９０（被検査対象物）を撮像するカメラである。
【０１５８】
撮像部４２は、撮像した被検査プリント基板９０の画像データ１０２を制御部４８に伝達する。本実施の形態における皮膜検査装置４では、画像処理ボード１６に相当する構成を有しておらず、ソフトウェア処理によって画像処理を行うが、もちろん画像処理ボード１６に相当するハードウェアによって画像データ１０２を生成するように構成してもよい。
【０１５９】
なお、撮像部４２は、被検査プリント基板９０の所定の位置に印刷されている識別番号（ＩＤ情報）を読み取る場合にも使用される。撮像されたＩＤ情報は、制御部４８において文字認識処理が施され、検査ステージ４３が保持している被検査プリント基板９０を個別に識別する処理に利用される。また、本実施の形態における撮像部４２は、上記実施の形態における２次元ＣＣＤカメラ３０，３０ａと異なり、被検査プリント基板９０の表面全域を一度に撮像する広さの撮像領域を有していない。したがって、被検査プリント基板９０の表面全域を撮像するためには、撮像部４２と被検査プリント基板９０とを相対的に移動させつつ、複数回の撮像を行う必要がある。詳細は後述する。
【０１６０】
検査ステージ４３の上面は、ＸＹ平面に略平行とされており、オペレータや図示しない搬送機構などにより、皮膜検査装置４に移送された被検査プリント基板９０が所定の位置に保持される。
【０１６１】
一対の移動機構４４は、それぞれ支持架台４９０の両側に取り付けられており、支持架台４９０をＹ軸方向に移動させる。これにより、支持架台４９０の移動量および位置が制御部４８により制御可能となる。また、移動機構４５は、支持架台４９０に取り付けられており、支持架台４９０に沿って撮像部４２をＸ軸方向に移動させる。これにより、撮像部４２の移動量および位置が制御部４８により制御可能となる。
【０１６２】
このような機能を有する移動機構４４，４５として、例えば、サーボモータ、ボールネジおよび送りナットを用いた周知の機構を用いることができる。すなわち、ボールネジを所定の方向に沿って延設し、サーボモータにより回転させることにより、送りナットを所定の方向に移動させ、サーボモータの回転角を制御部４８が制御することにより、それぞれの位置を制御することができる。もちろん、移動機構４４，４５の機構としては、これに限られるものではなく、他の周知の機構により実現してもよい。
【０１６３】
このように、皮膜検査装置４が移動機構４４，４５を備えることにより、皮膜検査装置４は撮像部４２をＸＹ平面の任意の位置に相対的に移動させることができる。前述のように、撮像部４２の撮像領域は、被検査プリント基板９０の全域を一度に撮像できないものである。しかし、撮像部４２は移動機構４４，４５によって移動しつつ、検査ステージ４３に保持された被検査プリント基板９０の任意の領域（検査領域として指定される領域）を撮像することができる。したがって、複数回の撮像により、第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様に、被検査プリント基板９０の全域を撮像することができる。
【０１６４】
図１５および図１６において図示を省略しているが、ズーム機構４６は、制御部４８からの制御信号に基づいて、撮像部４２の光学系のズーム位置を決定することにより、撮像部４２の撮像倍率を決定する機能を有する。このように、撮像部４２が被検査プリント基板９０を拡大して撮像することができるため、皮膜検査装置４は精密な検査を行うことができる。
【０１６５】
通信部４７は、ネットワーク５を介してパターン検査装置３との間でデータ通信を行う。これにより、皮膜検査装置４は、パターン検査装置３から送信される検査領域データ４００を受信する。
【０１６６】
制御部４８は、皮膜検査装置４の他の構成と信号の送受が可能な状態で接続され、ＣＰＵ４８０、ＲＡＭ４８１、ＲＯＭ４８２、および固定ディスク４８３を備えている。これらは、それぞれ第１の実施の形態におけるＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２１、ＲＯＭ１２０、および固定ディスク１２２に相当する構成であり、これによって、皮膜検査装置４は一般的なコンピュータとしての機能をも備えている。また、固定ディスク４８３には、プログラム４８４が記憶されている。
【０１６７】
図１８は、制御部４８の機能構成を信号の流れとともに示すブロック図である。制御部４８内のＣＰＵ４８０がプログラム４８４に従って動作することにより、図１８に示す機能構成のうち、データ処理部１１０および検出部１１１が実現される。
【０１６８】
データ処理部１１０は、作業者が操作部４０を操作して入力する情報に基づいて、特性データ１００を生成する。また、生成した特性データ１００をＩＤ情報などをキーワードとして検索可能な状態で、固定ディスク４８３に記憶させる。すなわち、第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様に、データ処理部１１０によって、固定ディスク４８３に特性データ１００のデータベースが構築される。
【０１６９】
また、通信部４７がネットワーク５を介して、パターン検査装置３から検査領域データ４００を受信した場合には、受信した検査領域データ４００を固定ディスク４８３に記憶させる。
【０１７０】
さらに、データ処理部１１０は、撮像部４２が撮像したＩＤ情報（被検査プリント基板９０に印刷されている）を文字認識処理により解析し、このＩＤ情報に応じて、固定ディスク４８３から、適切な特性データ１００および検査領域データ４００をＲＡＭ４８１上に読み出す機能を備える。
【０１７１】
図１７に戻って、詳細は図示しないが、照明系４９は第１の実施の形態における照明系２１と同様に、照明光源２２、ハーフミラー２３を備えている。すなわち、白色光を照明光として被検査プリント基板９０に照射する。
【０１７２】
図１５および図１６に戻って、支持架台４９０は、検査ステージ４３の両側部分からＸ軸方向に沿って略水平に掛け渡された架橋構造を有しており、撮像部４２を検査ステージ４３の上方に支持する機能を有する。さらに、支持架台４９０には、前述の移動機構４５が設けられる。
【０１７３】
保護カバー４９２は、撮像部４２を保護するだけでなく、他からの入射光を防ぐことにより、撮像部４２が鮮明に被検査プリント基板９０を撮像できるようにする機能を有する。また、保護カバー４９２は、支持架台４９０に固設されており、移動機構４４によって支持架台４９０とともにＹ軸方向に移動し、常に、撮像部４２の上方を覆うようにされる。
【０１７４】
以上が、検査システム２の構成と機能の説明である。次に、第４の実施の形態における検査システム２の動作を説明する。
【０１７５】
図１９ないし図２１は、第４の実施の形態における検査システム２の動作のうち、皮膜検査装置４にかかる部分を主に示す流れ図である。
【０１７６】
前述のように、検査システム２では、皮膜検査装置４における有機皮膜の検査に先立って、パターン検査装置３により、被検査プリント基板９０上のボンディングパターンの検出が行われる。パターン検査装置３は、検出したボンディングパターンについて、検査領域データ４００を生成する。
【０１７７】
皮膜検査装置４は、作業者による入力と（ステップＳ２１）、パターン検査装置３からのデータ受信と（ステップＳ２３）、被検査プリント基板９０の搬入と（ステップＳ２５）を監視しつつ待機する。
【０１７８】
作業者による入力があると（ステップＳ２１においてＹｅｓ）、データ処理部１１０が入力された情報に基づいて特性データ１００を生成し、固定ディスク４８３に特性データ１００を記憶させる（ステップＳ２２）。
【０１７９】
通信部４７がパターン検査装置３からデータを受信すると（ステップＳ２３においてＹｅｓ）、データ処理部が受信した検査領域データ４００を、固定ディスク４８３に記憶させる（ステップＳ２４）。
【０１８０】
被検査プリント基板９０が皮膜検査装置４に搬入されると（ステップＳ２５においてＹｅｓ）、検査ステージ４３が搬入された被検査プリント基板９０を保持し（ステップＳ２６）、皮膜検査装置４における検査が開始される。
【０１８１】
検査ステージ４３によって被検査プリント基板９０が所定の位置に保持されると、照明系４９が照明光源２２を点灯する（ステップＳ２６）。これにより、被検査プリント基板９０が、白色光によって垂直投下照明される。
【０１８２】
照明系４９による照明が行われている状態で、撮像部４２が被検査プリント基板９０の所定の位置に印刷されているＩＤ情報を撮影し、データ処理部１１０が撮像された画像データに基づいてＩＤ情報を取得する（ステップＳ２８）。さらに、データ処理部１１０は、取得したＩＤ情報をキーワードとして、固定ディスク４８３から検査領域データ４００と、特性データ１００とを読み出す（ステップＳ２９）。
【０１８３】
このように、本実施の形態における検査システム２では、被検査プリント基板９０に対する検査は、各被検査プリント基板９０ごとに割り当てられたＩＤ情報によって管理されている。すなわち、ＩＤ情報によって被検査プリント基板９０が特定されれば、第１の実施の形態のステップＳ１１（図５）に示したように、作業者が検査条件を入力しなくても、各被検査プリント基板９０に適した特性データ１００を固定ディスク４８３から読み出すことができる。
【０１８４】
また、上記実施の形態では、検査領域を特定するために、ステップＳ１１においてＣＡＤデータを入力（または、作業者による指示入力）する必要があったが、本実施の形態における検査システム２では、皮膜検査装置４における検査工程に先立って、パターン検査装置３が取得したボンディングパターンの位置等に関する情報（検査領域データ４００）を有効に利用することによって、作業者の負担を軽減することができる。ＣＡＤデータは設計上の理想パターンであるから、実際に製造された被検査プリント基板９０のボンディングパターンと、ＣＡＤデータのパターンとの間には位置ずれ等の不一致が生じていることも考えられる。したがって、本実施の形態における検査システム２のように、各被検査プリント基板９０ごとに検出した検査領域データ４００に従って、検査領域を特定する方がより正確な検査を行うことができる。
【０１８５】
検査領域データ４００および特性データ１００の読み出しが終了すると、検査領域データ４００を参照して、検査領域を特定する（ステップＳ３１）。具体的には、被検査プリント基板９０には、複数のボンディングパターンが形成されているため、検査すべき領域も複数存在する（検査領域は複数ある）。したがって、制御部４８は、検査領域データ４００を参照することにより、パターン検査装置３が検出した複数のボンディングパターンから１つを選択し、当該ボンディングパターンの位置、形状および大きさから検査領域を特定する。
【０１８６】
検査領域が特定されると、制御部４８が、検査領域の形状および大きさに基づいて、撮像部４２の撮像領域に、特定された検査領域が含まれるように、撮像部４２の撮像倍率を決定する。さらに制御部４８は、ズーム機構４６を制御して、撮像部４２の撮像倍率を調整する（ステップＳ３２）。また、制御部４８は、検査領域の位置に基づいて、撮像部４２の撮像位置を決定し、移動機構４４，４５を制御して、撮像部４２の撮像位置を調整する（ステップＳ３３）。
【０１８７】
撮像部４２の撮像倍率および撮像位置が決定されると、撮像部４２が被検査プリント基板９０の撮像を行い（ステップＳ３４）、撮像により取得された画像データ１０２を確認モニタ４１が表示する（ステップＳ３５）。
【０１８８】
次に、検出部１１１が、検査領域データ４００を参照しつつ、画像データ１０２を構成する画素のうち、検査領域に相当する画素を選択して、選択した画素の画素値から実測値を演算する（ステップＳ３６）。実測値を求める手法は、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１８９】
さらに、検出部１１１が特性データ１００を参照して、実測値と閾値Ｗとの比較を行い（ステップＳ３７）、比較結果に応じて有機皮膜Ｓを検出する。有機皮膜Ｓが検出された場合には、特性データ１００を参照して、近似式から膜厚を求め（ステップＳ４２）、有機皮膜Ｓが検出されない場合には、ステップＳ４２をスキップする。膜厚値を求める手法は、上記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１９０】
有機皮膜Ｓの検出および検出した有機皮膜Ｓの膜厚の測定が終了すると、検出部１１１は、有機皮膜Ｓの検出結果および検出した有機皮膜Ｓの膜厚の測定結果に基づいて、結果データ１０３を生成する。制御部４８は、結果データ１０３を確認モニタ４１に画面として出力させる（ステップＳ４３）。
【０１９１】
これにより、作業者は、確認モニタ４１に表示される結果データ１０３を確認することによって、当該検査領域の良否を判断することができる。作業者は、当該検査領域について確認が終了した段階で、操作部４０を操作して、その旨を皮膜検査装置４に入力する。皮膜検査装置４は、この指示入力を監視することにより、作業者による確認作業が終了するまで待機する（ステップＳ４４）。
【０１９２】
作業者からの指示入力を受け付けると、制御部４８は、検査領域データ４００を参照して、さらに未検査の検査領域が存在しているか否かを判定し（ステップＳ４５）、他の検査領域が存在する場合は、ステップＳ３１から当該検査領域に対する処理を繰り返す。一方、さらに検査すべき検査領域が存在しない場合には、被検査プリント基板９０を搬出し、照明光源２２を消灯して、ステップＳ２１の処理に戻る。
【０１９３】
以上のように、本実施の形態における検査システム２においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１９４】
また、パターン検査装置３と皮膜検査装置４とをネットワーク５を介して接続することにより、皮膜検査装置４がパターン検査装置３から検査領域データ４００を受信して、パターン検査装置３が検出したボンディングパターンの領域について、有機皮膜の検出を行うことができる。したがって、検査領域を特定するためのデータ入力が不要となるため、作業者の負担を軽減することができる。
【０１９５】
なお、説明の都合上、被検査プリント基板９０が皮膜検査装置４に搬入されている間は、ステップＳ２１ないしＳ２５の処理が行われないように説明した。しかし、実際には、作業者の入力による特性データ１００の記憶処理（ステップＳ２１，Ｓ２２）および検査領域データ４００の受信、記憶処理（ステップＳ２３，Ｓ２４）は、被検査プリント基板９０に対する検査処理と並行して実行することが可能とされている。
【０１９６】
また、皮膜検査装置４において、照明系４９を第２の実施の形態における照明系２１ａのように、単色光を照明するものとしてもよい。また、撮像部４２を第３の実施の形態における２次元ＣＣＤカメラ３０ａのように、照明光の正反射光路からはずれた位置に配置してもよい。
【０１９７】
＜５．  変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１９８】
例えば、上記実施の形態における皮膜検査装置では、実測値と閾値Ｗとを直接比較して、その比較結果によって有機皮膜の検出を行っていた。しかし、有機皮膜を検出する手法は、これに限られるものではない。例えば、実測値としては、検査領域に含まれる画素の画素値の合算値を用い、閾値Ｗを検査領域に含まれる画素の数分だけ積算してから比較してもよい。すなわち、特性データ１００に含まれる閾値Ｗに対して、なんらかの演算が行われた後に比較されてもよい。
【０１９９】
また、閾値Ｗは、良品基板を撮像した場合の画素値（正反射光量に応じて決定される値）に限られるものではない。例えば、近似式１の画素値Ｂに実測値を代入して得られた膜厚値Ｄが所定の値（この場合、これが閾値Ｗとなる）より小さい場合には、有機皮膜が検出されなかったと判定してもよい。
【０２００】
また、上記実施の形態では、実測値と閾値Ｗとの比較は、各検査領域ごとに行うよう説明したが、これに限られるものではない。検査領域の各画素の画素値をそれぞれ実測値として、各画素ごとに閾値Ｗと比較してもよい。この場合、隣接する所定数以上の画素において、有機皮膜が検出されなかった場合には、この検査領域における有機皮膜が異常であると判定してもよい。このような判定手法を用いることにより、例えばピンホール状に有機皮膜の欠陥が存在する場合を的確に検出することができ、高精度な検査を行うことができる。
【０２０１】
また、各処理の順番は、上記実施の形態において示したステップの順番に実行されることに限られるものではない。例えば、第１の実施の形態において、検査結果の表示（ステップＳ７）は、ステップＳ１７においてＹｅｓと判定され、すべての検査領域について検査が終了してから実行されなければならないわけではなく、各検査領域についての検査が終了するごとに実行されてもよい。すなわち、上記実施の形態において示した各ステップは、同様の効果が得られる順番である限り、どのような順番で実行されてもよい。
【０２０２】
また、２次元ＣＣＤカメラ３０を照明光の正反射光路上に配置する手法は、図１に示す配置関係（垂直投下照明）に限られるものではない。図２２は、垂直投下照明以外の手法で、２次元ＣＣＤカメラ３０を照明光の正反射光路上に配置する手法を示す図である。図２２に示す配置関係であっても、２次元ＣＣＤカメラ３０を照明光の正反射光路上に配置することができ、第１の実施の形態における皮膜検査装置１と同様の効果を得ることができる。
【０２０３】
また、皮膜検査装置１は、２次元の画像データを撮像できればよく、２次元ＣＣＤを用いるのが好ましいが、ラインＣＣＤにより基板を走査撮像することで２次元の画像データを得るようにしてもよい。
【０２０４】
また、皮膜検査装置１は、２次元ＣＣＤカメラ３０によって得られた画像データ１０２に対応する被検査プリント基板９０の領域を拡大する顕微鏡をさらに備えていてもよい。これにより、作業者は、良否判断において、直接被検査プリント基板９０を肉眼観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明に係る皮膜検査装置の構成を示す図である。
【図２】主にコンピュータにおけるバス配線図である。
【図３】第１の実施の形態におけるＣＰＵがプログラムに従って動作することにより実現される機能ブロックを、データの流れとともに示す図である。
【図４】皮膜検査装置の動作を示す流れ図である。
【図５】皮膜検査装置の検査処理を示す流れ図である。
【図６】パターン領域上に形成された有機皮膜Ｓに白色光を照射した場合の反射特性を示す図である。
【図７】プリント基板上に形成されるボンディングパターンの例を示す図である。
【図８】有機皮膜Ｓが形成されていない場合の画素値Ｂを示す図である。
【図９】０．２μｍの膜厚の有機皮膜Ｓが形成されている場合の画素値Ｂを示す図である。
【図１０】０．３μｍの膜厚の有機皮膜Ｓが形成されている場合の画素値Ｂを示す図である。
【図１１】青色光の反射光量と膜厚値との関係を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態における皮膜検査装置の構成を示す図である。
【図１３】第３の実施の形態における皮膜検査装置の構成を示す図である。
【図１４】第４の実施の形態における検査システムの構成を示す図である。
【図１５】第４の実施の形態における皮膜検査装置の正面図である。
【図１６】第４の実施の形態における皮膜検査装置の側面図である。
【図１７】第４の実施の形態における皮膜検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】第４の実施の形態における皮膜検査装置のＣＰＵがプログラムに従って動作することにより実現される機能ブロックを、データの流れとともに示す図である。
【図１９】第４の実施の形態における検査システムの主に皮膜検査装置の動作を示す流れ図である。
【図２０】第４の実施の形態における検査システムの主に皮膜検査装置の動作を示す流れ図である。
【図２１】第４の実施の形態における検査システムの主に皮膜検査装置の動作を示す流れ図である。
【図２２】変形例における２次元ＣＣＤカメラ３０の配置を示す図である。
【符号の説明】
【０２０６】
１，１ａ，１ｂ，４  皮膜検査装置
１０  コンピュータ
１００  特性データ
１０１，４００  検査領域データ
１０２  画像データ
１０３  結果データ
１１，４８０  ＣＰＵ
１１０  データ処理部
１１１  検出部
１２  記憶装置
１２０，４８２  ＲＯＭ
１２１，４８１  ＲＡＭ
１２２，４８３  固定ディスク
１２３，４８４  プログラム
１３  ディスプレイ
１４，４０  操作部
２  検査システム
２０  テーブル
２１，２１ａ，２１ｂ，４９  照明系
２２  照明光源
２３  ハーフミラー
２４  カラーフィルター
３  パターン検査装置
３０，３０ａ  ２次元ＣＣＤカメラ
４１  確認モニタ
４２  撮像部
４３  検査ステージ
４４，４５  移動機構
４６  ズーム機構
４７  通信部
４８  制御部
９０  被検査プリント基板
Ｒ，Ｇ，Ｂ  画素値
ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３，ＢＰ４  パターン
Ｄ  膜厚値
Ｓ  有機皮膜
Ｗ  閾値
【図１】
2006041352.tif 000003
【図２】
2006041352.tif 000004
【図３】
2006041352.tif 000005
【図４】
2006041352.tif 000006
【図５】
2006041352.tif 000007
【図６】
2006041352.tif 000008
【図７】
2006041352.tif 000009
【図８】
2006041352.tif 000010
【図９】
2006041352.tif 000011
【図１０】
2006041352.tif 000012
【図１１】
2006041352.tif 000013
【図１２】
2006041352.tif 000014
【図１３】
2006041352.tif 000015
【図１４】
2006041352.tif 000016
【図１５】
2006041352.tif 000017
【図１６】
2006041352.tif 000018
【図１７】
2006041352.tif 000019
【図１８】
2006041352.tif 000020
【図１９】
2006041352.tif 000021
【図２０】
2006041352.tif 000022
【図２１】
2006041352.tif 000023
【図２２】
2006041352.tif 000024