(57)【要約】【課題】ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査可能な技術を提供する。【解決手段】検査対象部品の部品本体に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶し、検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を取得し、前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する部品本体領域を抽出し、画像処理によって前記部品本体領域のエッジを特定し、前記エッジの特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを基板検査装置によって検査する基板検査方法であって、
検査対象部品の部品本体に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶し、
検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、
その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を取得し、
前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する部品本体領域を抽出し、
画像処理によって前記部品本体領域のエッジを特定し、
前記エッジの特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する基板検査方法。
【請求項２】
基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する基板検査装置であって、
検査対象部品の部品本体に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを記憶する記憶手段と、
検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する投光手段と、
その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を取得する撮像手段と、
前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する部品本体領域を抽出する領域抽出手段と、
画像処理によって前記部品本体領域のエッジを特定するエッジ特定手段と、
前記エッジの特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する判定手段と、を備える基板検査装置。
【請求項３】
基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する処理を基板検査装置に実行させるためのプログラムであって、
検査対象部品の部品本体に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶しており、
検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する処理と、
その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を取得する処理と、
前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する部品本体領域を抽出する処理と、
画像処理によって前記部品本体領域のエッジを特定する処理と、
前記エッジの特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する処理と、を基板検査装置に実行させるためのプログラム。
【請求項４】
請求項３記載のプログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項５】
請求項２に記載の基板検査装置での基板検査において用いられる検査ロジックを生成する方法であって、
情報処理装置が、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によって部品本体の部分と部品本体に隣接する部分とを特定し、
１または複数の色特徴量について、部品本体の部分の各画素を対象点、部品本体に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求め、
前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求め、
前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項６】
前記色特徴量の種類が予め定められている請求項５記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項７】
情報処理装置が、
１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、
前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択し、
前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する請求項５記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項８】
情報処理装置が、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす画素領域を抽出し、
画像処理によって各画素領域のエッジを特定し、
前記エッジの特徴量の値の度数分布を求め、
前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値と前記不良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求め、
前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定する請求項５〜７のいずれかに記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項９】
前記特徴量の種類は、前記エッジの位置または／および角度である請求項８記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項１０】
請求項２に記載の基板検査装置での基板検査において用いられる検査ロジックを生成する装置であって、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によって部品本体の部分と部品本体に隣接する部分とを特定する手段と、
１または複数の色特徴量について、部品本体の部分の各画素を対象点、部品本体に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求める手段と、
前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求める手段と、
前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する手段と、を備える基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項１１】
前記色特徴量の種類が予め定められている請求項１０記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項１２】
１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、
前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択し、
前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する請求項１０記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項１３】
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす画素領域を抽出する手段と、
画像処理によって各画素領域のエッジを特定する手段と、
前記エッジの特徴量の値の度数分布を求める手段と、
前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値と前記不良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求める手段と、
前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定する手段と、を備える請求項１０〜１２のいずれかに記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項１４】
前記特徴量の種類は、前記エッジの位置または／および角度である請求項１３記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項１５】
請求項２に記載の基板検査装置での基板検査において用いられる検査ロジックを生成するためのプログラムであって、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によって部品本体の部分と部品本体に隣接する部分とを特定する処理と、
１または複数の色特徴量について、部品本体の部分の各画素を対象点、部品本体に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求める処理と、
前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求める処理と、
前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する処理と、を情報処理装置に実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
前記色特徴量の種類が予め定められている請求項１５記載のプログラム。
【請求項１７】
１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、
前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択する処理と、
前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する処理と、を情報処理装置に実行させるための請求項１５記載のプログラム。
【請求項１８】
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす画素領域を抽出する処理と、
画像処理によって各画素領域のエッジを特定する処理と、
前記エッジの特徴量の値の度数分布を求める処理と、
前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値と前記不良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求める処理と、
前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定する処理と、を情報処理装置に実行させるための請求項１５〜１７のいずれかに記載のプログラム。
【請求項１９】
前記特徴量の種類は、前記エッジの位置または／および角度である請求項１８記載のプログラム。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれかに記載のプログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項２１】
基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを基板検査装置によって検査する基板検査方法であって、
検査対象部品の部品本体のエッジに配列されたリードの基端部分に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶し、
検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、
その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部およびそのエッジに配列された複数のリードが含まれる検査画像を取得し、
前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する複数のリード領域を抽出し、
画像処理によって前記複数のリード領域を結ぶ直線を特定し、
前記直線の特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する基板検査方法。
【請求項２２】
基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する基板検査装置であって、
検査対象部品の部品本体のエッジに配列されたリードの基端部分に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを記憶する記憶手段と、
検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する投光手段と、
その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部およびそのエッジに配列された複数のリードが含まれる検査画像を取得する撮像手段と、
前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する複数のリード領域を抽出する領域抽出手段と、
画像処理によって前記複数のリード領域を結ぶ直線を特定する直線特定手段と、
前記直線の特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する判定手段と、を備える基板検査装置。
【請求項２３】
基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する処理を基板検査装置に実行させるためのプログラムであって、
検査対象部品の部品本体のエッジに配列されたリードの基端部分に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶しており、
検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する処理と、
その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部およびそのエッジに配列された複数のリードが含まれる検査画像を取得する処理と、
前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する複数のリード領域を抽出する処理と、
画像処理によって前記複数のリード領域を結ぶ直線を特定する処理と、
前記直線の特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する処理と、を基板検査装置に実行させるためのプログラム。
【請求項２４】
請求項２３記載のプログラムを記憶する記憶媒体。
【請求項２５】
請求項２２に記載の基板検査装置での基板検査において用いられる検査ロジックを生成する方法であって、
情報処理装置が、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によってリードの基端部分とリードの基端部分に隣接する部分とを特定し、
１または複数の色特徴量について、リードの基端部分の各画素を対象点、リードの基端部分に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求め、
前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求め、
前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項２６】
前記色特徴量の種類が予め定められている請求項２５記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項２７】
情報処理装置が、
１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、
前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択し、
前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する請求項２５記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項２８】
情報処理装置が、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす複数の画素領域を抽出し、
画像処理によって前記複数の画素領域を結ぶ直線を特定し、
前記直線の特徴量の値の度数分布を求め、
前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値と前記不良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求め、
前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定する請求項２５〜２７のいずれかに記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項２９】
前記特徴量の種類は、前記直線の位置または／および角度である請求項２８記載の基板検査装置の検査ロジック設定方法。
【請求項３０】
請求項２２に記載の基板検査装置での基板検査において用いられる検査ロジックを生成する装置であって、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によってリードの基端部分とリードの基端部分に隣接する部分とを特定する手段と、
１または複数の色特徴量について、リードの基端部分の各画素を対象点、リードの基端部分に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求める手段と、
前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求める手段と、
前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する手段と、を備える基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項３１】
前記色特徴量の種類が予め定められている請求項３０記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項３２】
１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、
前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択し、
前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する請求項３０記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項３３】
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす複数の画素領域を抽出する手段と、
画像処理によって前記複数の画素領域を結ぶ直線を特定する手段と、
前記直線の特徴量の値の度数分布を求める手段と、
前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値と前記不良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求める手段と、
前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定する手段と、を備える請求項３０〜３２のいずれかに記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。 
【請求項３４】
前記特徴量の種類は、前記直線の位置または／および角度である請求項３３記載の基板検査装置の検査ロジック設定装置。
【請求項３５】
請求項２２に記載の基板検査装置での基板検査において用いられる検査ロジックを生成するためのプログラムであって、
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によってリードの基端部分とリードの基端部分に隣接する部分とを特定する処理と、
１または複数の色特徴量について、リードの基端部分の各画素を対象点、リードの基端部分に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求める処理と、
前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求める処理と、
前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する処理と、を情報処理装置に実行させるためのプログラム。
【請求項３６】
前記色特徴量の種類が予め定められている請求項３５記載のプログラム。
【請求項３７】
１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、
前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択する処理と、
前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定する処理と、を情報処理装置に実行させるための請求項３５記載のプログラム。
【請求項３８】
正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす複数の画素領域を抽出する処理と、
画像処理によって前記複数の画素領域を結ぶ直線を特定する処理と、
前記直線の特徴量の値の度数分布を求める処理と、
前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値と前記不良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求める処理と、
前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定する処理と、を情報処理装置に実行させるための請求項３５〜３７のいずれかに記載のプログラム。
【請求項３９】
前記特徴量の種類は、前記直線の位置または／および角度である請求項３８記載のプログラム。
【請求項４０】
請求項３５〜３９のいずれかに記載のプログラムを記憶する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する技術、並びに、検査で用いられる検査ロジックを生成するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、多数の電子部品が実装されたプリント基板の半田実装品質を検査するための基板検査装置が提案されている。この種のプリント基板において「電子部品の電極部とランドを半田付けした際の半田盛りの形状」を半田フィレットと呼ぶが、電子部品の電極部の濡れ上がりによっては、半田フィレットが形成されているように見えて、実は電子部品と半田フィレットが未接触な場合もある。よって、半田付けの良否を検査するには、自由曲線からなる半田フィレットの形状を正確に捉える必要がある。
【０００３】
しかしながら、従前の基板検査装置では、モノクロ（単色）単一照明を光源に用いていたために、半田フィレットの３次元形状を画像解析するのが困難であった。それゆえ、半田付けの良否を判定することができず、基板検査装置として実用に耐えるものではなかった。
【０００４】
このような課題を解決するため、本出願人は、図１６に示す方式の基板検査装置を提案した（特許文献１参照）。この方式は３色光源カラーハイライト方式（もしくは単にカラーハイライト方式）とよばれるもので、複数の色の光源で検査対象を照らすことによって半田フィレットの３次元形状を疑似カラー画像として得る技術である。
【０００５】
プリント基板の自動検査の実用化は、実質、このカラーハイライト方式技術の登場以降であると言われている。特に、電子部品が小型化する現在では、半田フィレット形状を目視で判別することも困難であり、カラーハイライト方式の基板検査装置なしでは基板検査が成り立たないと言うこともできる。
【０００６】
図１６に示すように、カラーハイライト方式の基板検査装置は、基板１１０上の検査対象１０７に異なる入射角で三原色光を照射する投光部１０５と、検査対象１０７からの反射光を撮像する撮像部１０６と、を備える。この投光部１０５は、異なる径を有し、かつ制御処理部からの制御信号に基づき赤色光、緑色光、青色光を同時に照射する３個の円環状光源１１１，１１２，１１３により構成されている。各光源１１１，１１２，１１３は、検査対象１０７の真上位置に中心を合わせ、かつ検査対象１０７から見て異なる仰角に対応する方向に配置されている。
【０００７】
かかる構成の投光部１０５で検査対象（半田フィレット）１０７を照射すると、撮像部１０６には、検査対象１０７の表面の傾斜に応じた色の光が入射する。よって、図１７に示すように、電子部品の半田付けが良好であるとき／部品が欠落しているとき／半田不足の状態であるときなど、半田フィレットの形状に応じて、撮像画像の色彩パターンに明確な差異が現れる。これにより、半田フィレットの３次元形状を画像解析するのが容易になり、電子部品の有無や半田付けの良否を正確に判定することができるようになる。また例えば、部品のずれによって半田付けが不良であるような状態も、検知できるようになる。
【特許文献１】特開平２−７８９３７号公報
【特許文献２】特開平９−１４５６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＩＣ系部品のずれ検査に関しては、次のような特有の問題がある。なお、ここでは、部品本体の対向する２辺もしくは部品本体の周囲４辺のそれぞれの辺に多数のリードが配列された部品のことを「ＩＣ系部品」と称する。この種の部品は、いわゆる角チップ部品やトランジスタ部品に比べて、部品本体の面積が極めて大きく、また、リードの幅およびリードの配列間隔が非常に狭い、という特徴がある。
【０００９】
図１９に示すように、角チップ部品１００やトランジスタ部品では、リード間隔に余裕があるため、ランド（半田が付与される部分）１０１の面積を広くとることができる。よって、半田１０２がランド１０１上に広がり、良品（部品が正常な姿勢で実装されたもの）と不良品（部品ずれが生じたもの）とで、半田フィレットの３次元形状が明確に異なることとなる。よって、半田部分に現れる色彩パターンに注目する従来の基板検査手法でも、部品ずれの有無を判定することができる。
【００１０】
しかし、ＩＣ系部品１１０の場合は、リード間隔に合わせてランド１１１を細長い形状にせざるを得ない。そのため、良品と不良品とにかかわらず、半田１１２は表面張力によりランド１１１上に盛り上がった形状を呈することとなる。したがって、半田フィレットの形状、つまり半田部分の色彩パターンには、良品と不良品の差異がほとんど現れず、これをみただけでは部品ずれを正確に判定することができないのである。
【００１１】
これを解決する一つの手法として、部品本体が配置されるはずの領域に、部品本体以外の色（例えば、基板の色）が現れていないかどうかを調べることによって、部品ずれを判定する手法が考えられる。この手法は、角チップ部品やトランジスタ系部品には有効であるが、ＩＣ系部品の検査においては次のような技術的弊害がある。上述の通りＩＣ系部品は部品本体の面積が極めて大きいため、部品本体が配置されるはずの領域すべての色を精査しようとすると、処理時間が増大し、リアルタイムな基板検査を実現することが困難になる。加えて、部品本体が配置されるはずの領域全体の画像を処理・記録しなければならないため、ワークメモリおよび画像記憶装置の容量が膨大となり、結果として装置のコストアップを招いてしまう。
【００１２】
そこで、本発明は、ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査可能な技術を提供することを第１の目的とする。
【００１３】
ところで、カラーハイライト方式の基板検査装置では、注目すべき領域の色を表す色条件を予め設定しておき、検査画像の中から色条件を満たす領域を抽出し、その抽出された領域のもつ種々の特徴量（たとえば、面積や長さ）に基づいて良否の判定を行う。部品ずれの検査についても同様である。したがって、実際の検査に先立ち、検査に用いる色条件、良品と不良品とを切り分けるための判定条件などを設定しておく必要がある。この色条件および判定条件が検査ロジックのパラメータとなる。検査ロジックを設定・調整することを一般にティーチングと呼ぶ。
【００１４】
検査精度を向上するためには、良品の示す特徴量と不良品の示す特徴量との間に有意かつ明確な差異が現れるように色条件を設定することが肝要である。すなわち、色条件のティーチングの善し悪しが検査精度を直接左右すると言える。
【００１５】
そこで本出願人は、図１８に示すように、カラーハイライト方式における色条件の設定を支援するためのツールを提案している（特許文献２参照）。このツールでは、色条件として、複数の色特徴量（赤、緑、青の各色相比ＲＯＰ、ＧＯＰ、ＢＯＰおよび明度データＢＲＴ）のそれぞれの上限値および下限値の設定が可能である。図１８の入力画面には、色条件の設定値を入力するための設定部１２７とともに、設定された各色条件により抽出される色彩の範囲を表示するための設定範囲表示部１２８が設けられている。この設定範
囲表示部１２８には、所定の明度の下で得られるすべての色彩を示した色合い図１３４が表示されており、オペレータが各色条件の上限値、下限値を設定すると、色合い図１３４上には、設定された色条件により抽出される色彩を囲むような確認領域１３５が表示される。また、２値化表示ボタン１２９を押すと、現在の色パラメータによる抽出結果が二値画像で表示される。このツールによれば、オペレータは、確認領域１３５や二値画像を見ながら、適切な抽出結果が得られるまで色条件の追い込みを行うことができる。
【００１６】
しかしながら、上述した色条件設定支援ツールを利用したとしても、結局、色条件の追い込みはオペレータの経験と勘に頼る部分が大きいため、設定ミスの発生は避けられない。しかも、どれだけ優れたオペレータでも試行錯誤的に調整を繰り返さなければならず、非効率的であり、多大な労力と調整時間を要してしまうという問題がある。
【００１７】
また、色条件のみならず、良否を判定するための判定条件についても、従来はオペレータの勘と経験に頼っていたため、非効率的であった。
【００１８】
商品ライフサイクルの短命化が進む変化の激しい製造環境では、ティーチング作業の軽減、さらにはティーチングの自動化が強く望まれている。
【００１９】
そこで、本発明は、ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査するために用いられる検査ロジックの好適なパラメータ、すなわち、色条件、判定条件を求め、検査ロジックを自動で生成可能な技術を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１態様は、基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを基板検査装置によって検査する基板検査方法であって、検査対象部品の部品本体に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶し、検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を取得し、前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する部品本体領域を抽出し、画像処理によって前記部品本体領域のエッジを特定し、前記エッジの特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する。
【００２１】
本発明の第２態様は、基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する基板検査装置であって、検査対象部品の部品本体に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを記憶する記憶手段と、検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する投光手段と、その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を取得する撮像手段と、前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する部品本体領域を抽出する領域抽出手段と、画像処理によって前記部品本体領域のエッジを特定するエッジ特定手段と、前記エッジの特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する判定手段と、を備える。
【００２２】
色条件は部品本体に現れる色（の範囲）を規定するものであるから、この色条件を用いて検査画像から抽出される部品本体領域は、検査画像中の部品本体の外形とほぼ一致するはずであり、また、部品本体領域のエッジは部品本体のエッジとみなすことができる。そして、そのエッジの特徴量の値（例えば、位置もしくは角度、または、位置および角度）を調べれば、部品本体が正常な姿勢で実装されているか否かを精度良く判定可能である。
【００２３】
本発明の第１、第２態様によれば、検査画像から色条件を満たす部品本体領域を抽出し、その領域のエッジの特徴量の値を判定条件と比較するだけでよいので、簡単かつ高速な
処理が可能となる。しかも、部品全体の画像を取り扱う必要はなく、部品本体のエッジの少なくとも一部が含まれる検査画像を処理するだけでよいので、ワークメモリや画像記憶装置の使用量を抑えることもできる。
【００２４】
本発明の第３態様は、上記基板検査において用いられる検査ロジックを生成する方法である。具体的には、情報処理装置が、正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によって部品本体の部分と部品本体に隣接する部分とを特定し、１または複数の色特徴量について、部品本体の部分の各画素を対象点、部品本体に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求め、前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求め、前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲（以下、色特徴量の種類とその値の範囲を「色範囲」とよぶ。）を前記色条件として設定する。
【００２５】
また、本発明の第４態様は、上記基板検査において用いられるパラメータを生成する装置であって、正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によって部品本体の部分と部品本体に隣接する部分とを特定する手段と、１または複数の色特徴量について、部品本体の部分の各画素を対象点、部品本体に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求める手段と、前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求める手段と、前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲（色範囲）を前記色条件として設定する手段と、を備える。
【００２６】
ここで、色範囲の探索処理で用いる色特徴量は、色空間を構成する色特徴量を用いることができる。また、単一の色空間を構成する色特徴量だけでなく、異なる色空間から複数の色特徴量を選択することも可能である。色空間としては、例えば、ＲＧＢ、ＨＳＶ、ＨＳＬ、ＣＭＹ、ＹＣＣ、ＣＩＥＸＹＺ、ＣＩＥＬＡＢ、ＣＩＥＬＵＶなど、任意の色空間を用いることができる。色特徴量としては、例えば、青、赤、緑、シアン、マゼンタ、イエローなどの色の強度、明度、彩度、色相、ＣＩＥＸＹＺにおける刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ、色度ｘ，ｙ，ｚ、ＣＩＥＬＡＢにおけるＬ＊，ａ＊，ｂ＊、ＣＩＥＬＵＶにおけるＬ＊，ｕ（ｕ′），ｖ（ｖ′）などを用いることができる。
【００２７】
色特徴量の種類は予め定められていてもよい。例えば、部品本体の部分に多く含まれ、かつ部品本体に隣接する部分にほとんど含まれない傾向にある色が予めわかっている場合には、その色に関係する１または複数の特徴量（色の強度、明度など）を、色条件に用いる色特徴量として採用してもよい。このように構成することによって、検査精度の低下を低減しつつ処理量を削減することができる。
【００２８】
また、色条件に用いる色特徴量を動的に決定することも好ましい。例えば、情報処理装置が、１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択し、前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定するようにしてもよい。なお、採用される色特徴量候補は１つでも複数でもよい。このように構成することによって、部品本体の部分と部品本体に隣接する部分との差異が顕著に現れるような色条件（色特徴量）が自動的に設定され、検査精度のさらなる向上を図ることができる。
【００２９】
判定条件の生成にあたっては、情報処理装置が、正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす画素領域を抽出し、画像処理によって各画素領域のエッジを特定し、前記エッジの特徴量の値の度数分布を求め、前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値と前記不良品画像から抽出された画素領域のエッジの特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求め、前記特徴量の種類および値の範囲を前記判定条件として設定するとよい。
【００３０】
ここで、特徴量の種類としては、エッジの位置もしくは角度、または、位置と角度の両方を好適に採用できる。エッジの位置、角度、またはその両方のいずれの特徴量を判定条件として採用するかは、色特徴量の場合と同様、予め定めておいてもよいし、システムにより自動で決定してもよい。
【００３１】
この構成によれば、教師画像（良品画像および不良品画像）から、ＩＣ系部品のずれの有無を高精度に判定可能な判定条件を自動的に生成することができる。このように自動生成された検査ロジックのパラメータ（色条件および判定条件）は基板検査装置の記憶手段に格納され、ＩＣ系部品のずれ検査に供される。
【００３２】
本発明の第５態様は、基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを基板検査装置によって検査する基板検査方法であって、検査対象部品の部品本体のエッジに配列されたリードの基端部分に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを予め記憶し、検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部およびそのエッジに配列された複数のリードが含まれる検査画像を取得し、前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する複数のリード領域を抽出し、画像処理によって前記複数のリード領域を結ぶ直線を特定し、前記直線の特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する。
【００３３】
本発明の第６態様は、基板上に実装されたＩＣ系部品のずれを検査する基板検査装置であって、検査対象部品の部品本体のエッジに配列されたリードの基端部分に現れる色を規定する色条件と、判定条件とを含む検査ロジックを記憶する記憶手段と、検査対象部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する投光手段と、その反射光を撮像して、前記検査対象部品の部品本体のエッジの少なくとも一部およびそのエッジに配列された複数のリードが含まれる検査画像を取得する撮像手段と、前記色条件を用いて、画像処理によって、前記検査画像から前記色条件を満足する複数のリード領域を抽出する領域抽出手段と、画像処理によって前記複数のリード領域を結ぶ直線を特定する直線特定手段と、前記直線の特徴量の値と前記判定条件とを比較することにより、前記検査対象部品が正常な姿勢か否か判定する判定手段と、を備える。
【００３４】
色条件はリードの基端部分に現れる色（の範囲）を規定するものであるから、この色条件を用いて検査画像から抽出されるリード領域は、検査画像中の個々のリードの基端部分とほぼ一致するはずである。個々のリードは部品本体のエッジに沿って配列されているので、複数のリード領域を結ぶ直線は、部品本体のエッジに平行な直線とみなすことができる。そして、その直線の特徴量の値（例えば、位置もしくは角度、または、位置および角度）を調べれば、部品本体が正常な姿勢で実装されているか否かを精度良く判定可能である。
【００３５】
本発明の第５、第６態様によれば、検査画像から色条件を満たす複数のリード領域を抽出し、それらの領域を結ぶ直線の特徴量の値を判定条件と比較するだけでよいので、簡単かつ高速な処理が可能となる。しかも、部品全体の画像を取り扱う必要はなく、部品本体
のエッジの少なくとも一部とそのエッジに配列された複数のリードが含まれる検査画像を処理するだけでよいので、ワークメモリや画像記憶装置の使用量を抑えることもできる。
【００３６】
本発明の第７態様は、第６態様の基板検査装置において用いられるパラメータを生成する方法である。具体的には、情報処理装置が、正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によってリードの基端部分とリードの基端部分に隣接する部分とを特定し、１または複数の色特徴量について、リードの基端部分の各画素を対象点、リードの基端部分に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求め、前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求め、前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲（色範囲）を前記色条件として設定する。
【００３７】
また、本発明の第８態様は、第６態様の基板検査装置において用いられるパラメータを生成する装置であって、正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた画像から、画像処理によってリードの基端部分とリードの基端部分に隣接する部分とを特定する手段と、１または複数の色特徴量について、リードの基端部分の各画素を対象点、リードの基端部分に隣接する部分の各画素を除外点として、前記複数の対象点および除外点それぞれの色特徴量の値の度数分布を求める手段と、前記１または複数の色特徴量の値の度数分布に基づいて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲を求める手段と、前記１または複数の色特徴量の種類および値の範囲（色範囲）を前記色条件として設定する手段と、を備える。
【００３８】
この色範囲の探索処理で用いる色特徴量についても、上述した種々の色特徴量を採用することができる。
【００３９】
色特徴量の種類は予め定められていてもよい。例えば、リードの基端部分に多く含まれ、かつリードの基端部分に隣接する部分にほとんど含まれない傾向にある色が予めわかっている場合には、その色に関係する１または複数の特徴量（色の強度、明度など）を、色条件に用いる色特徴量として採用してもよい。このように構成することによって、検査精度の低下を低減しつつ処理量を削減することができる。
【００４０】
また、色条件に用いる色特徴量を動的に決定することも好ましい。例えば、情報処理装置が、１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数有しており、前記複数の色特徴量候補のそれぞれについて、前記対象点の色特徴量の値と前記除外点の色特徴量の値とを最もよく分離する色特徴量の値の範囲および分離度を求め、その分離度を比較することによって前記色条件として採用する色特徴量候補を選択し、前記選択された色特徴量候補を構成する１または複数の色特徴量の種類および値の範囲を前記色条件として設定するようにしてもよい。なお、採用される色特徴量候補は１つでも複数でもよい。このように構成することによって、リードの基端部分とリードの基端部分に隣接する部分との差異が顕著に現れるような色条件（色特徴量）が自動的に設定され、検査精度のさらなる向上を図ることができる。
【００４１】
判定条件の生成にあたっては、情報処理装置が、正常な姿勢で実装されたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の良品画像とずれを生じたＩＣ系部品を撮像して得られた複数の不良品画像のそれぞれから前記色条件を満たす複数の画素領域を抽出し、画像処理によって前記複数の画素領域を結ぶ直線を特定し、前記直線の特徴量の値の度数分布を求め、前記特徴量の値の度数分布に基づいて、前記良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値と前記不良品画像から抽出された複数の画素領域を結ぶ直線の特徴量の値とを最もよく分離する特徴量の値の範囲を求め、前記特徴量の種類および値の範囲を前記
判定条件として設定するとよい。
【００４２】
ここで、特徴量の種類としては、直線の位置もしくは角度、または、位置と角度の両方を好適に採用できる。直線の位置、角度、またはその両方のいずれの特徴量を判定条件として採用するかは、色特徴量の場合と同様、予め定めておいてもよいし、システムにより自動で決定してもよい。
【００４３】
この構成によれば、教師画像（良品画像および不良品画像）から、ＩＣ系部品のずれの有無を高精度に判定可能な判定条件を自動的に生成することができる。このように自動生成された検査ロジックのパラメータ（色条件および判定条件）は基板検査装置の記憶手段に格納され、ＩＣ系部品のずれ検査に供される。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査することができる。また、本発明によれば、ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査するために用いられる検査ロジックを自動生成することができ、ティーチング作業の軽減、さらにはティーチングの自動化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００４６】
＜第１実施形態＞
（基板検査システムの構成）
図１は、本発明の実施形態に係る基板検査システムのハードウェア構成を示している。
【００４７】
基板検査システムは、基板検査処理を実行する基板検査装置１と、この基板検査装置１の基板検査処理において用いられる検査ロジックを自動生成する検査ロジック設定装置２とから構成される。基板検査装置１と検査ロジック設定装置２は、有線もしくは無線のネットワーク、または、ＭＯやＤＶＤなどの記録媒体を介して、画像やパラメータなどの電子データの受け渡しを行うことができる。なお、本実施形態では基板検査装置１と検査ロジック設定装置２が別体構成となっているが、基板検査装置本体に検査ロジック設定装置の機能を組み込んで一体構成とすることも可能である。
【００４８】
（基板検査装置の構成）
基板検査装置１は、カラー光を基板に照射してそれを撮影し、撮影された画像を用いて基板２０上の実装部品２１の実装品質（半田付け状態など）を自動検査する装置である。基板検査装置１は、概略、Ｘステージ２２、Ｙステージ２３、投光部２４、撮像部２５、制御処理部２６を備えている。
【００４９】
Ｘステージ２２およびＹステージ２３は、それぞれ制御処理部２６からの制御信号に基づいて動作するモータ（図示せず）を備える。これらモータの駆動によりＸステージ２２が投光部２４および撮像部２５をＸ軸方向へ移動させ、またＹステージ２３が基板２０を支持するコンベヤ２７をＹ軸方向へ移動させる。
【００５０】
投光部２４は、異なる径を有しかつ制御処理部２６からの制御信号に基づき赤色光，緑色光，青色光を同時に照射する３個の円環状光源２８，２９，３０により構成されている。各光源２８，２９，３０は、観測位置の真上位置に中心を合わせかつ観測位置から見て異なる仰角に対応する方向に配置されている。かかる配置により、投光部２４は基板２０上の実装部品２１に異なる入射角で複数の色の光（本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色）を照射する。
【００５１】
撮像部２５はカラーカメラであって、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めしてある。これにより基板表面の反射光が撮像部２５により撮像され、三原色のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換されて制御処理部２６へ供給される。
【００５２】
制御処理部２６は、Ａ／Ｄ変換部３３、画像処理部３４、検査ロジック記憶部３５、判定部３６、撮像コントローラ３１、ＸＹステージコントローラ３７、メモリ３８、制御部（ＣＰＵ）３９、記憶部３２、入力部４０、表示部４１、プリンタ４２、通信Ｉ／Ｆ４３などで構成される。
【００５３】
Ａ／Ｄ変換部３３は、撮像部２５からのカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂを入力してディジタル信号に変換する回路である。各色相毎のディジタル量の濃淡画像データは、メモリ３８内の画像データ格納エリアへと転送される。
【００５４】
撮像コントローラ３１は、制御部３９と投光部２４および撮像部２５とを接続するインターフェイスなどを備える回路であり、制御部３９の出力に基づき投光部２４の各光源２８，２９，３０の光量を調整したり、撮像部２５の各色相光出力の相互バランスを保つなどの制御を行う。
【００５５】
ＸＹステージコントローラ３７は制御部３９とＸステージ２２およびＹステージ２３とを接続するインターフェイスなどを備える回路であり、制御部３９の出力に基づきＸステージ２２およびＹステージ２３の駆動を制御する。
【００５６】
検査ロジック記憶部３５は、基板検査処理に用いられる検査ロジックを記憶する記憶部である。基板検査装置１では、半田形状を検査するフィレット検査や部品のずれを検査するずれ検査など、複数種類の検査処理を行うことができる。検査ロジックは、検査の種類ごとに用意されるものであって、画像中の検査対象範囲（検査領域）を規定するための領域条件、検査領域内の画像から所定の色彩パターン（画素領域）を抽出するための色条件、その色彩パターンの良否を判定するための判定条件などから構成される。領域条件は、例えば、「部品の姿勢が正しいときの部品本体のエッジ位置からエッジに直交する方向に±２０画素ずつ、エッジに沿う方向に８０画素の範囲」のように、画像中の検査領域の位置、大きさ、範囲などを規定する条件である。色条件は、例えば、「画素の明度が１５０から２５０の間、かつ、赤信号の強度が１５０から１８０の間」のように、注目する色特徴量（この例では、明度と赤信号の強度）とその色特徴量の値の範囲とを規定する条件である。判定条件は、例えば、「検出されたエッジの角度が５度以下」のように、注目する特徴量（この例では、エッジの角度）とその特徴量の値の範囲（この例では、上限値）とを規定する条件である。
【００５７】
画像処理部３４は、基板２０上の部品２１を撮像して得られた画像から領域条件で規定される検査領域を抽出する処理、検査領域の画像（検査画像）から色条件を満たす領域を抽出する処理、および、抽出された領域から判定条件で用いられる特徴量の値を算出する処理を実行する回路である。判定部３６は、画像処理部３４で算出された特徴量の値を受け取り、その特徴量の値が判定条件を満たすか否かで部品の実装状態の良否を判定する処理を実行する回路である。
【００５８】
入力部４０は、操作情報や基板２０に関するデータなどを入力するのに必要なキーボードやマウスなどから構成されている。入力されたデータは制御部３９へ供給される。通信Ｉ／Ｆ４３は、検査ロジック設定装置２や他の外部装置などとの間でデータの送受信を行うためのものである。
【００５９】
制御部（ＣＰＵ）３９は、各種演算処理や制御処理を実行する回路である。記憶部３２は、ハードディスクやメモリから構成される記憶装置であって、制御部３９にて実行されるプログラムの他、基板のＣＡＤ情報、基板検査処理の判定結果などが格納される。
【００６０】
図２に基板検査装置１の機能構成を示す。基板検査装置１は、指示情報受付機能１０、基板搬入機能１１、ＣＡＤ情報読込機能１２、ステージ操作機能１３、撮像機能１４、検査ロジック読込機能１５、検査機能１６、判定結果書込機能１７、基板搬出機能１８を有する。これらの機能は、制御部３９が記憶部３２に格納されたプログラムに従って上記ハードウェアを制御することによって実現されるものである。また、記憶部３２の内部には、ＣＡＤ情報を記憶するＣＡＤ情報記憶部３２ａと判定結果を記憶する判定結果記憶部３２ｂが設けられている。
【００６１】
（基板検査処理）
次に、上記基板検査装置１における基板検査処理について述べる。本実施形態では、部品本体のエッジの位置や角度に着目して、ＩＣ系部品のずれを検査する手法について説明する。
【００６２】
図３は、検査処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
指示情報受付機能１０は、基板検査の実行を指示する指示情報が入力されるまで待ち状態にある（ステップＳ１００；ＮＯ、ステップＳ１０１）。入力部４０の操作により、もしくは、通信Ｉ／Ｆ４３を介して外部機器から指示情報が入力されると、指示情報受付機能１０が指示情報を、基板搬入機能１１、ＣＡＤ情報読込機能１２および検査ロジック読込機能１５に送る（ステップＳ１００；ＹＥＳ）。この指示情報には検査対象となる基板の情報（型番など）が含まれている。
【００６４】
また、基板搬入機能１１は、指示情報に基づいてプリント基板搬入部から検査対象となる基板２０をコンベヤ２７上に搬入し（ステップＳ１０２）、ＣＡＤ情報読込機能１２は、基板の型番に対応するＣＡＤ情報をＣＡＤ情報記憶部３２ａから読み込む（ステップＳ１０３）。このＣＡＤ情報には、基板２０の寸法、形状とともに基板２０上に実装されている部品の種類、数量、それぞれの実装位置の情報が含まれている。
【００６５】
検査ロジック読込機能１５は、前記ＣＡＤ情報より取得した部品の種類に応じてＩＣ系部品のずれ検査用の検査ロジックを検査ロジック記憶部３５から読み込む（ステップＳ１０４）。検査ロジックには、領域条件、色条件および判定条件が含まれる。
【００６６】
次に、ステージ操作機能１３は、読み込まれたＣＡＤ情報から基板２０の寸法、形状、部品の配置などの情報を得て、基板２０上に実装された複数の部品２１が順に観測位置（撮像位置）に位置合わせされるように、ＸＹステージコントローラ３７を介してＸステージ２２およびＹステージ２３を操作する（ステップＳ１０５）。
【００６７】
一方、撮像機能１４は、撮像コントローラ３１を介して投光部２４の３個の光源２８，２９，３０を発光させ、赤色、緑色、青色の光を同時に基板２０上に照射する。また、撮像機能１４は、撮像コントローラ３１を介して撮像部２５を制御し、ステージ２２，２３の操作に同期して基板２０上の部品２１を撮像する（ステップＳ１０６）。撮像された画像はメモリ３８に取り込まれる。
【００６８】
次に、検査機能１６が、画像処理部３４によって撮像画像から検査画像を抽出する（ステップＳ１０７）。検査画像は、検査ロジックの領域条件によって規定される領域である。本実施形態では、図４に示すように、検査対象部品の部品本体９０のエッジの少なくと
も一部が含まれるように、検査画像が抽出される。すなわち、部品本体９０は略矩形状なので四方にエッジをもつが、少なくとも一辺のエッジが検査画像に含まれていればよい。また、そのエッジの全体が検査画像に含まれている必要はなく、エッジの一部分が現れていれば足りる。
【００６９】
続いて、検査機能１６は、画像処理部３４によって、色条件を用いて検査画像を二値化する（ステップＳ１０８）。ここで用いられる色条件は、部品本体に現れる色の範囲を規定するものである。換言すれば、色条件は、部品本体に現れる色と、部品本体に隣接する部分に現れる色とを区別（分離）するものといえる。部品本体に現れる色は、部品本体の材質、表面形状、色、表面粗さなどに依存する。例えば、部品本体が樹脂パッケージの場合には、部品本体の表面で光が乱反射されるため、白色光を照射したのとほぼ同じ色（部品本体の本来の色である、赤みを帯びた黒色）が画像に現れるし、部品本体の表面が鏡面反射を生じる場合には、赤、緑、青の３色のいずれかが画像に現れる。もちろん部品本体に隣接する部分に現れる色についても同様である。よって、部品本体部分や部品本体に隣接する部分に現れる色の傾向に合わせて、色条件に用いられる色特徴量の種類（色相、明度など）が選択される。本実施形態の色条件は、赤信号の強度の下限と上限、および、明度の下限と上限の４つの値で構成されている。本実施形態の検査対象部品は樹脂パッケージであり、撮像画像において部品本体の部分に明度の低い赤系色が現れるからである。なお、ここでは、赤信号の強度および明度のいずれも０から２５５までの２５６段階の値をとるものとする。二値化処理では、色条件で定義された色範囲内に含まれる画素（色条件を満足する画素）が白画素に、それ以外の画素が黒画素に変換される。
【００７０】
図５は、良品（部品が正常な姿勢で実装されたもの）と不良品（部品ずれが生じたもの）の検査画像およびそれらの二値化結果を示している。色条件で二値化することにより、検査画像中の部品本体９０の部分が白画素領域として抽出されることがわかる。ここで抽出された領域を部品本体領域９１とよぶ。
【００７１】
続いて、検査機能１６は、画像処理部３４によって、部品本体領域９１のエッジ９２を特定する（ステップＳ１０９）。エッジの特定には、例えばハフ変換などの既存の画像処理手法を用いればよい。ここで特定されたエッジ９２は部品本体９０のエッジとみなすことができる。
【００７２】
さらに、検査機能１６は、エッジ９２の特徴量として、エッジ９２の位置および角度を算出する（ステップＳ１１０）。図５の例では、エッジ９２の位置として、検査画像の左端の辺の中点から、その辺に垂直な方向に測ったエッジ９２までの距離ｄを求め、エッジ９２の角度として、検査画像の垂直方向に対する角度の絶対値｜θ｜を求めている。この算出結果は判定部３６に引き渡される。
【００７３】
判定部３６は、算出されたエッジ９２の位置および角度と、検査ロジックの判定条件とを比較する（ステップＳ１１１）。この判定条件は、正常な姿勢（部品のずれが生じていない状態）とみなす範囲を規定する条件であり、例えば、エッジの位置や角度のずれ量の許容限界（上限値もしくは下限値、または、その両方）で構成される。エッジ９２の位置および角度が判定条件の範囲内にある場合には（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、当該部品は正常な姿勢で実装されている（良品）と判定され（ステップＳ１１２）、エッジ９２の位置または角度が判定条件の範囲から外れていた場合には（ステップＳ１１１；ＮＯ）、当該部品にずれが生じている（不良品）と判定される（ステップＳ１１３）。
【００７４】
判定結果書込機能１７は、上記判定結果をロケーションＩＤ（部品を特定するための情報）とともに判定結果記憶部３２ｂに書き込む（ステップＳ１１４）。
【００７５】
基板２０上のすべての部品について検査を行ったら、基板搬出機能１８がプリント基板搬送部によって基板２０を搬出し、基板検査処理を終了する（ステップＳ１１５）。
【００７６】
以上述べた基板検査処理によれば、検査画像から色条件を満たす部品本体領域を抽出し、その領域のエッジの位置と角度を判定条件と比較するだけでよいので、簡単かつ高速に、ＩＣ系部品のずれ検査を高精度に行うことができる。しかも、部品全体の画像を取り扱う必要はなく、その一部分の画像（検査画像）を処理するだけでよいので、ワークメモリや画像記憶装置の使用量を抑えることも可能である。
【００７７】
なお、本実施形態では、エッジの位置と角度の両方を判定処理に用いたが、いずれか一方の特徴量だけで判定しても構わない。また、本実施形態では、１つのエッジにだけ着目したが、複数のエッジについて同様の判定処理を実施すれば、判定精度および検査の信頼性の向上を図ることができる。
【００７８】
ところで、不良品の見逃しがなく、かつ、過検出が許容値以下になるような高い判定精度を実現するためには、予め検査ロジックの色条件および判定条件を検査対象に合わせて最適な値に設定しておく必要がある。特に、上述したずれ検査の実現にあたっては、部品本体に現れる色と、部品本体に隣接する部分に現れる色とを正確に切り分けることのできる色条件が必要となる。本実施形態では、検査ロジックの生成（ティーチング）は、検査ロジック設定装置２によって自動的に行われる。以下、詳しく説明する。
【００７９】
（検査ロジック設定装置の構成）
検査ロジック設定装置２は、図１に示すように、ＣＰＵ、メモリ、ハードディスク、Ｉ／Ｏ制御部、通信Ｉ／Ｆ、表示部、情報入力部（キーボードやマウス）などを基本ハードウェアとして備える汎用のコンピュータ（情報処理装置）によって構成される。
【００８０】
図６に第１実施形態に係る検査ロジック設定装置２の機能構成を示す。検査ロジック設定装置２は、指示情報受付機能５０、教師画像情報読込機能５１、部分特定機能５２、度数算出機能５３、色範囲探索機能５４、二値化機能５５、エッジ特定機能５６、ヒストグラム生成機能５７、しきい値算出機能５８、検査ロジック生成機能５９、検査ロジック書込機能６０を有する。これらの機能は、メモリもしくはハードディスクに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれ実行されることによって実現されるものである。
【００８１】
また、ハードディスク内には、ティーチングに用いる教師画像情報を記憶する教師画像情報ＤＢ６１が設けられている。教師画像情報は、基板検査装置１によって撮像されたＩＣ系部品の画像と、その画像が良品（正常な姿勢で実装されたもの）か不良品（ずれを生じたもの）かを示す教師情報（ティーチングデータ）とからなる。ティーチングの信頼性を高めるために、良品と不良品それぞれについて数十〜数千の教師画像情報を準備することが好ましい。
【００８２】
（検査ロジック設定処理）
図７のフローチャートに沿って、検査ロジック設定処理の流れを説明する。
【００８３】
指示情報受付機能５０は、検査ロジックの自動生成を指示する指示情報が入力されるまで待ち状態にある（ステップＳ２００；ＮＯ、ステップＳ２０１）。情報入力部から指示情報が入力されると、指示情報受付機能５０は教師画像情報読込機能５１に指示情報を伝える（ステップＳ２００；ＹＥＳ）。この指示情報には検査ロジック生成の対象となる教師画像情報を特定する情報、検査対象となる部品の種類あるいは型番を示す情報、および検出すべき不良の種類の情報などが含まれている。
【００８４】
教師画像情報読込機能５１は、指示情報に従って、作成すべき検査ロジックに対応する教師画像情報を教師画像情報ＤＢ６１から読み込む（ステップＳ２０２）。教師画像情報には、複数の良品画像と複数の不良品画像が含まれる。これらの画像には教師情報が付与されている。
【００８５】
（１）色条件の設定処理
まずは、良品画像のみを用いて色条件の設定が行われる。部分特定機能５２は、画像処理によって、良品画像から「部品本体の部分」（以下、「対象領域」という）と「部品本体に隣接する部分」（以下、「除外領域」という）とを特定する（ステップＳ２０３）。具体的には、部分特定機能５２は、図８に示すように、部品本体ウィンドウ７０、ランドウィンドウ７１、リードウィンドウ７２から構成されるテンプレートを有しており、テンプレートを拡大／縮小したり、各ウィンドウの相対位置をずらしたりしながら、各ウィンドウを画像中の部品本体、ランド、リードに合わせ込む。ウィンドウの合わせ込みには、たとえば、テンプレートマッチングなどの手法を利用すればよい。続いて、部分特定機能５２は、部品本体ウィンドウ７０の内側を対象領域（実線ハッチング部分参照）に設定し、部品本体ウィンドウ７０の外側を除外領域（破線ハッチング部分参照）に設定する。ここでは良品画像のみを用いているので、対象領域・除外領域の高精度な特定が可能である。
【００８６】
上述したように、実際のずれ検査においては、色条件を用いて部品本体の部分だけを抽出する。このような処理に最適な色条件を作成することは、対象領域の画素の色をなるべく多く包含し、かつ、除外領域の画素の色をほとんど排除できるような色範囲の最適解を求めることと等価である。
【００８７】
そこでまず、度数算出機能５３が、対象領域と除外領域の全画素の色特徴量の値の度数分布を求める（ステップＳ２０４）。このとき、対象領域の画素は「対象点」として、除外領域の画素は「除外点」として、互いに区別可能な形式で度数の計算が行われる。以下、度数分布を視覚的に説明するために、色ヒストグラムを用いる。色ヒストグラムとは、色空間を構成する色特徴量を軸とする多次元空間内の各点に画素の度数（個数）を記録したものである。色ヒストグラムにより、対象領域、除外領域それぞれの画素の色分布を把握することができる。なお、ここで言うところの画素とは、画像の最小解像度のことである。複数の画素でまとめてマッピング処理を実行すると混色が発生するため、画素ごとの処理が好ましい。
【００８８】
一般に、色空間は、３種以上の色特徴量によって構成される多次元空間である。よって、画素の色分布を正確に把握するには、少なくとも２以上の色特徴量について度数を算出することが望ましい。ただし、検査に用いられる画像に含まれる構成要素およびその色は限られているため、部品本体の色（対象点）とその周辺領域の色（除外点）を分離するための色条件を決定する目的であれば、色相に関しては１色または２色についての色特徴量を考慮すれば十分といえる。そこで、本実施形態では、部品本体の部分に多く含まれ、かつ、部品本体に隣接する部分にほとんど含まれない傾向にある色相として赤色を選択し、明度と赤色の強度の組み合わせごとに度数を計算する。
【００８９】
図９は、２次元色ヒストグラムの一例を示している。図９の横軸は赤の強度、縦軸は明度の値であり、いずれも０から２５５までの２５６段階の数値で表されている。赤の強度に関しては０に近いほど赤信号の強度が弱い、すなわち画素に赤成分が含まれていないことを表し、２５５に近づくほど赤の強度が強いことを表す。明度は値が大きくなるほど明るさが強くなることを表す。図中の白丸（○）が対象領域の画素の度数が１以上の点を表し、黒三角（▲）が除外領域の画素の度数が１以上の点を表している。なお、白丸および黒三角は、（赤の強度、明度）に加えて度数（その色をもつ画素の個数）のデータを持っ
ている。また、後掲の図１０についても、図９と同様、白丸および黒三角は個々の画素を表すものではなく、（赤の強度、明度、度数）の３次元のデータを保持しているものである。
【００９０】
次に、色範囲探索機能５４が、対象点と除外点それぞれの度数分布に基づいて、対象点の色分布と除外点の色分布とを最適に切り分ける色範囲を探索する（ステップＳ２０５）。本実施形態では、アルゴリズムの簡単化のため、図１０（ａ）に示すように、強度の下限（RInf）と上限（RSup）、および、明度の下限（LInf）と上限（LSup）の４つの値を求める。ここで求めるべき最適解は、対象点（○）をなるべく多く包含し、かつ、除外点（▲）をほとんど含まないような色範囲を構成する４つの値の組み合わせ（RInf, RSup, LInf, LSup）である。
【００９１】
具体的には、色範囲探索機能５４は、RInf、RSup、LInf、LSupそれぞれの値を変えながら、各色範囲について度数合計値Ｅを算出し（数式１参照）、度数合計値Ｅが最大となる色範囲を求める。度数合計値Ｅは、色範囲に含まれる対象点の数（度数）と除外点の数（度数）の差を表す指標である。図１０（ｂ）は、度数合計値Ｅが最大となる色範囲を示している。
【数１】
2006258796.tif 000003
【００９２】
そして、色範囲探索機能５４は、度数合計値Ｅが最大となる色範囲を検査用の色条件として設定する。このように、本実施形態によれば、部品本体の部分（対象点）と部品本体に隣接する部分（除外点）とを適切に切り分ける色特徴量とその値の組み合わせを生成し、色条件として設定することが自動で行える。
【００９３】
なお、本実施形態では、明度の上限値および下限値と赤色の強度の上限値および下限値という４つの色パラメータで色条件を構成したが、パラメータは他の色特徴量に注目して行うものであっても構わない。色特徴量としては、例えば、青、赤、緑、シアン、マゼンタ、イエローなどの色の強度、明度、彩度、色相、ＣＩＥＸＹＺにおける刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ、色度ｘ，ｙ，ｚ、ＣＩＥＬＡＢにおけるＬ＊，ａ＊，ｂ＊、ＣＩＥＬＵＶにおけるＬ＊，ｕ（ｕ′），ｖ（ｖ′）などを用いることができる。また、色条件を構成する色特徴量の数は、２種類に限らず、１種類でもよいし、３種類以上を組み合わせても構わない。すなわち、色条件に採用する色パラメータは撮像された画像中の部品本体およびその周辺領域のもつ色彩パターンの傾向に合わせて適宜選択することができる。また、色パラメータを予め決定しておくのではなく、１または複数の色特徴量から構成される色特徴量候補を複数用意しておき、それぞれの色特徴量候補について上述した度数分布の算出処理および色条件算出処理を行い、その中から最適な色特徴量を色条件として採用することも好ましい。このとき、各色特徴量候補の度数分布について、対象点と除外点の分離度（本実施形態では、最大となる度数合計値Ｅが分離度に相当する。）を求め、互いの分離度を比較
することによって、採用する色特徴量候補を決定すればよい。例えば、分離度が最大となる一つの色特徴量候補を選択してもよいし、分離度の大きい順に複数の色特徴候補を選択してもよい。また、色範囲を探索する手法としては、上述した手法のほか、判別分析、ＳＶＭ（Support Vector Machine）等の公知の手法を用いることができる。
【００９４】
（２）判定条件の設定処理
次に、上記色条件並びに良品画像・不良品画像を用いて、ずれ検査用の判定条件を自動生成する処理が実行される。
【００９５】
まず、二値化機能５５が、上記色条件を用いて、良品画像、不良品画像それぞれを二値化することにより、色条件を満たす画素領域を抽出する（ステップＳ２０６）。続いて、エッジ特定機能５６が、各画像について、白画素領域のエッジを特定した後（ステップＳ２０７）、そのエッジの特徴量（位置ｄおよび角度θ）を算出する（ステップＳ２０８）。これらの処理は、図５で説明したものと同様である。
【００９６】
続いて、ヒストグラム生成機能５７が、良品画像におけるエッジの特徴量の値の分布傾向と不良品画像における特徴量の値の分布傾向との違いを把握するため、エッジの特徴量の値の度数分布を求める（ステップＳ２０９）。本実施形態ではエッジの特徴量として位置および角度を採用し、それぞれの特徴量に関して度数分布を求める。ここではエッジの位置および角度の度数分布を視覚的に示すため、エッジの位置に関する位置ヒストグラムとエッジの角度に関する角度ヒストグラムを用いる。図１１（ａ）は位置ヒストグラムの一例を示し、図１１（ｂ）は角度ヒストグラムの一例を示している。図１１（ａ）の横軸は、エッジの位置のずれ量Δｄを表し、図１１（ｂ）の横軸は、エッジの角度の絶対値｜θ｜を表している。位置のずれ量Δｄは、Δｄ＝ｄ−ｄ０のように、ステップＳ２０８で算出されるエッジの位置ｄと、エッジが現れるべき位置（正常位置）ｄ０との差分である。この正常位置ｄ０は、ＣＡＤ情報から算出可能である。図１１（ａ）および（ｂ）をみると、良品画像の特徴量分布（白色）と不良品画像の特徴量分布（黒色）に明確な違いが現れていることがわかる。
【００９７】
次に、しきい値算出機能５８が、ヒストグラムの度数分布に基づいて良品画像におけるエッジの特徴量の値と不良品画像におけるエッジの特徴量の値とを最もよく分離するしきい値を算出する（ステップＳ２１０）。本実施形態では、エッジの位置ｄの下限値および上限値、エッジの角度｜θ｜の上限値の３つのしきい値が算出される。ヒストグラムに現れた複数の山を最適に分離する手法は種々提案されており、ここではどの方法を採用してもよい。たとえば、大津の判別分析法を利用してもよいし、あるいは、経験に基づき良品画像の山の端から３σだけ離れた点をしきい値に決めたり、良品画像の山の端点と不良品画像の山の端点との間にしきい値を設定してもよい。このようにして、エッジの位置、角度のそれぞれについて、良品と不良品を判別するための判定条件が生成される。
【００９８】
その後、検査ロジック生成機能５９が、上記色条件および判定条件から検査ロジックを生成する（ステップＳ２１１）。そして、検査ロジック書込機能６０が、その検査ロジックを基板検査装置１の検査ロジック記憶部３５に書き込んで、検査ロジック設定処理を終了する（ステップＳ２１２）。
【００９９】
以上述べた本実施形態によれば、ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査するために用いられる検査ロジックが自動で生成されるので、ティーチングに要する時間と負荷を大幅に削減することができる。
【０１００】
しかも、上述したアルゴリズムによって最適な色条件および判定条件が算出されるので、ＩＣ系部品のずれ検査を高精度に行うことが可能となる。なお、色条件と判定条件の信
頼性は、最初に与える教師画像情報の数が多くなるほど向上する。
【０１０１】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、部品本体の部分のエッジに着目してＩＣ系部品のずれを検査している。しかしながら、部品の種類によっては、部品本体の部分の色分布にバラツキやムラがあり、エッジの特定が困難な場合がある。部品本体部分の色ムラは、例えば、部品本体の表面に文字や記号等が印刷されている場合、リフロー時の加熱によって部品本体の表面が変形した場合などにも、生じる可能性がある。そこで、本発明の第２実施形態では、ＩＣ系部品では多数のリードがエッジに沿って直線的に配列されているという点に着目し、部品本体のエッジの代わりに、複数のリードを結んだ直線（以下、「リード配列線」とよぶ）の位置や角度を調べることによって、部品のずれを検査する。
【０１０２】
（基板検査処理）
まず、図１２のフローチャートを参照して、本実施形態の検査処理の流れを説明する。なお、第１実施形態の処理（図３参照）と同様の処理については、同一のステップ番号を付して詳しい説明を省略する。
【０１０３】
指示情報に従って、検査対象となる基板の搬入およびＣＡＤ情報の読み込みが行われる（ステップＳ１００〜Ｓ１０３）。このＣＡＤ情報より取得した部品の種類に応じてＩＣ系部品のずれ検査用の検査ロジックの読み込みが行われる（ステップＳ１０４）。検査ロジックには、領域条件、色条件および判定条件が含まれる。そして、ＣＡＤ情報に基づいて、搬入基板が適宜位置合わせされ、部品が撮像される（ステップＳ１０５〜Ｓ１０６）。
【０１０４】
次に、検査機能１６が、画像処理部３４によって撮像画像から検査画像を抽出する（ステップＳ３００）。検査画像は、検査ロジックの領域条件によって規定される領域である。本実施形態では、図４に示すように、検査対象部品の部品本体９０のエッジの少なくとも一部およびそのエッジに配列された複数のリード９４が含まれるように、検査画像が抽出される。少なくとも２つのリード９４があれば後述する直線検出を行うことが可能であるが、処理の信頼性を高めるために、検査画像中に３つ以上のリード９４が含まれていることが好ましい。また、リード９４の全体が検査画像に含まれている必要はなく、少なくともリードの基端部分（肩部分）９４ａが含まれていれば足りる。
【０１０５】
続いて、検査機能１６は、画像処理部３４によって、色条件を用いて検査画像を二値化する（ステップＳ３０１）。ここで用いられる色条件は、リードの基端部分に現れる色の範囲を規定するものである。換言すれば、色条件は、リードの基端部分に現れる色と、リードの基端部分に隣接する部分に現れる色とを区別（分離）するものといえる。本実施形態の色条件は、赤信号の強度の下限と上限、および、明度の下限と上限の４つの値で構成されている。撮像画像においてリードの基端部分には明度の高い赤系色が現れるからである。二値化処理では、色条件で定義された色範囲内に含まれる画素（色条件を満足する画素）が白画素に、それ以外の画素が黒画素に変換される。
【０１０６】
図１３は、良品（部品が正常な姿勢で実装されたもの）と不良品（部品ずれが生じたもの）の検査画像およびそれらの二値化結果を示している。色条件で二値化することにより、検査画像中のリードの基端部分９４ａが白画素領域として抽出されることがわかる。ここで抽出された領域をリード領域９５とよぶ。
【０１０７】
続いて、検査機能１６は、画像処理部３４によって、複数のリード領域９５を結ぶ直線（リード配列線）９６を特定する（ステップＳ３０２）。直線の特定には、例えばハフ変換などの既存の画像処理手法を用いたり、最小二乗法などの直線検出手法を用いればよい
。
【０１０８】
ここで特定されたリード配列線９６は部品本体９０のエッジに平行な直線とみなすことができる。したがって、第１実施形態と同様にして、リード配列線９６の位置ｄおよび角度θを算出し（ステップＳ３０３）、それらを検査ロジックの判定条件と比較することにより、部品の姿勢が正常か否かが判定される（ステップＳ１１１〜Ｓ１１３）。基板上に実装された各ＩＣ系部品の判定結果はロケーションＩＤとともに判定結果記憶部３２ｂに書き込まれ（ステップＳ１１４）、基板検査処理が終了する（ステップＳ１１５）。
【０１０９】
以上述べた基板検査処理によれば、検査画像から色条件を満たす複数のリード領域を抽出し、それらの領域を結ぶ直線の位置と角度を判定条件と比較するだけでよいので、簡単かつ高速に、ＩＣ系部品のずれ検査を高精度に行うことができる。しかも、部品全体の画像を取り扱う必要はなく、その一部分の画像（検査画像）を処理するだけでよいので、ワークメモリや画像記憶装置の使用量を抑えることも可能である。また、本実施形態ではリードの基端部分に現れる明度の高い赤色に着目しているので、部品本体の色にバラツキやムラがあるＩＣ系部品でも問題なく検査することができる。
【０１１０】
なお、本実施形態では、リード配列線の位置と角度の両方を判定処理に用いたが、いずれか一方の特徴量だけで判定しても構わない。また、本実施形態では、１つのエッジのリード配列にだけ着目したが、複数のエッジのリード配列について同様の判定処理を実施すれば、判定精度および検査の信頼性の向上を図ることができる。
【０１１１】
（検査ロジック設定処理）
次に、図１４のフローチャートに沿って、本実施形態の検査ロジック設定処理の流れを説明する。第１実施形態の処理（図７参照）と同様の処理については、同一のステップ番号を付して詳しい説明を省略する。なお、検査ロジック設定装置の機能構成は第１実施形態のもの（図６）とほぼ同様であるが、エッジ特定機能５６の代わりに「直線特定機能」を有している点が異なる。
【０１１２】
入力された指示情報に従って、教師画像情報ＤＢ６１から教師画像情報が読み込まれる（ステップＳ２００〜Ｓ２０２）。教師画像情報には、複数の良品画像と複数の不良品画像が含まれる。これらの画像には教師情報が付与されている。
【０１１３】
（１）色条件の設定処理
まずは、良品画像のみを用いて色条件の設定が行われる。部分特定機能５２は、画像処理によって、良品画像から「リードの基端部分」（以下、「対象領域」という）と「リードの基端部分に隣接する部分」（以下、「除外領域」という）とを特定する（ステップＳ４００）。具体的には、部分特定機能５２は、図１５に示すように、部品本体ウィンドウ７０、ランドウィンドウ７１、リードウィンドウ７２から構成されるテンプレートを有しており、テンプレートを拡大／縮小したり、各ウィンドウの相対位置をずらしたりしながら、各ウィンドウを画像中の部品本体、ランド、リードに合わせ込む。ウィンドウの合わせ込みには、たとえば、テンプレートマッチングなどの手法を利用すればよい。続いて、部分特定機能５２は、リードウィンドウ７２の所定範囲（例えば、リードウィンドウ７２と部品本体ウィンドウ７０の境界から、距離Ｌの範囲）を対象領域（実線ハッチング部分参照）に設定し、部品本体ウィンドウ７０の内側を除外領域（破線ハッチング部分参照）に設定する。ここでは良品画像のみを用いているので、対象領域・除外領域の高精度な特定が可能である。
【０１１４】
第２実施形態のずれ検査では、色条件を用いてリードの基端部分だけを抽出している。このような処理に最適な色条件を作成することは、対象領域の画素の色をなるべく多く包
含し、かつ、除外領域の画素の色をほとんど排除できるような色範囲の最適解を求めることと等価である。
【０１１５】
そこで、第１実施形態と同様に、対象領域と除外領域の全画素の色特徴量の値の度数分布を求め（ステップＳ２０４）、対象点の色分布と除外点の色分布とを最もよく切り分ける色範囲を探索する（ステップＳ２０５）。これにより、リードの肩部分を抽出するための色条件が自動生成される。
【０１１６】
（２）判定条件の設定処理
次に、上記色条件並びに良品画像・不良品画像を用いて、ずれ検査用の判定条件を自動生成する処理が実行される。
【０１１７】
まず、二値化機能５５が、上記色条件を用いて、良品画像、不良品画像それぞれを二値化することにより、色条件を満たす画素領域を抽出する（ステップＳ２０６）。続いて、直線特定機能が、各画像について、リード配列線を特定した後（ステップＳ４０１）、そのリード配列線の特徴量（位置および角度）を算出する（ステップＳ４０２）。これらの処理は、図１３で説明したものと同様である。
【０１１８】
続いて、ヒストグラム生成機能５７が、良品画像におけるリード配列線の特徴量の値の分布傾向と不良品画像における特徴量の値の分布傾向との違いを把握するため、リード配列線の特徴量の値の度数分布を求める（ステップＳ４０３）。本実施形態ではリード配列線の特徴量として位置および角度を採用し、それぞれの特徴量に関して度数分布を求める。ここではリード配列線の位置および角度の度数分布を視覚的に示すため、リード配列線の位置に関する位置ヒストグラムとリード配列線の角度に関する角度ヒストグラムを用いる。そして、しきい値算出機能５８が、第１実施形態と同様、ヒストグラムの度数分布に基づいて良品画像におけるリード配列線の特徴量の値と不良品画像におけるリード配列線の特徴量の値とを最もよく分離するための判定条件を算出する（ステップＳ４０４）。
【０１１９】
その後、検査ロジック生成機能５９が、上記色条件および判定条件から検査ロジックを生成する（ステップＳ２１１）。そして、検査ロジック書込機能６０が、その検査ロジックを基板検査装置１の検査ロジック記憶部３５に書き込んで、検査ロジック設定処理を終了する（ステップＳ２１２）。
【０１２０】
以上述べた本実施形態によれば、ＩＣ系部品のずれを高速に、かつ、小さな記憶容量で検査するために用いられる検査ロジックが自動で生成されるので、ティーチングに要する時間と負荷を大幅に削減することができる。
【０１２１】
しかも、上述したアルゴリズムによって最適な色条件および判定条件が算出されるので、ＩＣ系部品のずれ検査を高精度に行うことが可能となる。なお、色条件と判定条件の信頼性は、最初に与える教師画像情報の数が多くなるほど向上する。
【０１２２】
＜変形例＞
上記実施形態は本発明の一具体例を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【０１２３】
また、上記実施形態の色条件では、パラメータとして２つの色特徴量を用いて、色範囲は当該色特徴量の最大値・最小値で規定され、二次元平面上では矩形を表す範囲としたが、色範囲の決定方法はこれに限らず、二次元平面上で円形、多角形、自由曲線図形などを表す範囲としてもよい。さらに、３つ以上のパラメータを用いる場合も同様に、各パラメータについての最大値・最小値を求めてその組み合わせを色範囲としてもよいし、２つ以
上のパラメータの組み合わせについての色範囲表現（例えば、三次元空間内で球形を表す範囲など）としてもよい。また、色範囲を探索する手法としては、上記実施形態で述べた手法のほか、判別分析、ＳＶＭ（Support Vector Machine）等の公知の手法を用いることができる。
【０１２４】
また、上記実施形態では、エッジあるいはリード配列線の特徴量として位置および角度の両方を用いたが、いずれか一方だけでも構わないし、位置、角度以外の特徴量を用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施形態に係る基板検査システムのハードウェア構成を示す図。
【図２】基板検査装置の機能構成を示す図。
【図３】第１実施形態の基板検査処理の流れを示すフローチャート。
【図４】検査に用いる検査画像の範囲を示す図。
【図５】第１実施形態の検査画像の二値化処理とエッジ特定処理を示す図。
【図６】第１実施形態の検査ロジック設定装置の機能構成を示す図。
【図７】第１実施形態の検査ロジック設定処理の流れを示すフローチャート。
【図８】部品本体部分の特定処理を示す図。
【図９】２次元色ヒストグラムの一例を示す図。
【図１０】色範囲の探索処理を示す図。
【図１１】ヒストグラムの一例を示す図。
【図１２】第２実施形態の基板検査処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】第２実施形態の検査画像の二値化処理とエッジ特定処理を示す図。
【図１４】第２実施形態の検査ロジック設定処理の流れを示すフローチャート。
【図１５】リードの基端部分の特定処理を示す図。
【図１６】カラーハイライト方式の基板検査装置の構成を示す図。
【図１７】撮像画像に現れる色彩パターンの一例を示す図。
【図１８】色条件の設定支援ツールを示す図。
【図１９】ＩＣ系部品に特有の問題を示す図。
【符号の説明】
【０１２６】
１  基板検査装置
２  検査ロジック設定装置
１０  指示情報受付機能
１１  基板搬入機能
１２  ＣＡＤ情報読込機能
１３  ステージ操作機能
１４  撮像機能
１５  検査ロジック読込機能
１６  検査機能
１７  判定結果書込機能
１８  基板搬出機能
２０  基板
２１  実装部品
２２  Ｘステージ
２３  Ｙステージ
２４  投光部
２５  撮像部
２６  制御処理部
２７  コンベヤ
２８  赤色光源
２９  緑色光源
３０  青色光源
３１  撮像コントローラ
３２  記憶部
３２ａ  ＣＡＤ情報記憶部
３２ｂ  判定結果記憶部
３３  Ａ／Ｄ変換部
３４  画像処理部
３５  検査ロジック記憶部
３６  判定部
３７  ＸＹステージコントローラ
３８  メモリ
３９  制御部
４０  入力部
４１  表示部
４２  プリンタ
５０  指示情報受付機能
５１  教師画像情報読込機能
５２  部分特定機能
５３  度数算出機能
５４  色範囲探索機能
５５  二値化機能
５６  エッジ特定機能
５７  ヒストグラム生成機能
５８  しきい値算出機能
５９  検査ロジック生成機能
６０  検査ロジック書込機能
６１  教師画像情報ＤＢ
７０  部品本体ウィンドウ
７１  ランドウィンドウ
７２  リードウィンドウ
９０  部品本体
９１  部品本体領域
９２  エッジ
９３  半田
９４  リード
９５  リード領域
９６  リード配列線
【図１】
2006258796.tif 000004
【図２】
2006258796.tif 000005
【図３】
2006258796.tif 000006
【図４】
2006258796.tif 000007
【図５】
2006258796.tif 000008
【図６】
2006258796.tif 000009
【図７】
2006258796.tif 000010
【図８】
2006258796.tif 000011
【図９】
2006258796.tif 000012
【図１０】
2006258796.tif 000013
【図１１】
2006258796.tif 000014
【図１２】
2006258796.tif 000015
【図１３】
2006258796.tif 000016
【図１４】
2006258796.tif 000017
【図１５】
2006258796.tif 000018
【図１６】
2006258796.tif 000019
【図１７】
2006258796.tif 000020
【図１８】
2006258796.tif 000021
【図１９】
2006258796.tif 000022