(57)【要約】【課題】プリント基板上の実装部品の半田接合状態を高精度に検査可能な実装基板検査装置を提供する。【解決手段】検査基板上の検査対象物の高さデータをレーザ三角測量により求めるレーザ計測部と、前記基板にＸ線を照射して撮影されるＸ線透過像より前記検査対象物の断面形状を算出して高さデータを計測するＸ線計測部と、前記レーザ計測部において計測された高さデータより検査対象物の外形形状の傾斜角を算出し、算出された傾斜角に基づいてレーザ計測部において計測された高さデータと前記Ｘ線計測部において計測された高さデータとを選択的に切り替える計測検査ユニットとを備える。【選択図】図１
2006010429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板検査装置であって、検査基板上の検査対象物の高さデータをレーザ三角測量により求めるレーザ計測部と、前記基板にＸ線を照射して撮影されるＸ線透過像より前記検査対象物の断面形状を算出して高さデータを計測するＸ線計測部とを備え、
前記レーザ計測部において計測された高さデータより検査対象物の外形形状の傾斜角を算出し、その算出された傾斜角に基づいてレーザ計測部において計測された高さデータと前記Ｘ線計測部において計測された高さデータとを選択的に切り替えて前記検査対象物を計測することを特徴とする実装基板検査装置。
【請求項２】
前記Ｘ線計測部は、検査対象物の移動方向であるＹ軸に対し３０度から１５０度の照射角度範囲で、Ｘ線を照射して撮影されるＸ線透過画像を用いて検査対象物の断面形状を算出することを特徴とする請求項１に記載の実装基板検査装置。
【請求項３】
実装基板検査装置であって、検査対象物が搭載されている検査基板に対し垂直方向となるＺ軸方向から、Ｘ軸方向に走査しながらレーザ光を照射して前記レーザ光の検査対象物からの反射光を位置検出素子受光面上に集光し、前記位置検出素子からの出力信号により前記検査基板上の検査対象物の高さデータを計測する三角測量の原理によるレーザ計測部と、前記検査基板上の検査対象物をＺ軸方向に貫通する所定の広がり角を有するＸ線を照射し、Ｘ線光路中を検査基板がＹ軸方向に直線移動する際に撮影されるＸ線透過画像を用いて前記検査対象物の断面形状を算出して高さデータを計測するＸ線計測部と、前記レーザ計測部において計測された高さデータより検査対象物の外形形状の傾斜角を算出する傾斜角抽出手段とを備え、
前記傾斜角抽出手段にて算出された傾斜角に基づいて、前記レーザ計測部において計測された高さデータとＸ線計測部において計測された高さデータとを選択的に切り替えて検査対象物を検査することを特徴とする実装基板検査装置。
【請求項４】
前記Ｘ線計測部のＺ軸方向に検査対象物を貫通する所定の広がり角を有するＸ線を、検査対象物の移動方向であるＹ軸に対し３０度から１５０度の照射角度範囲で照射して撮影されるＸ線透過画像を用いて検査対象物の断面形状を算出することを特徴とする請求項３に記載の実装基板検査装置。
【請求項５】
前記Ｘ線源からのＸ線の所定の広がり角は、Ｘ線源よりＺ軸方向に１２０度のコーンビーム状であることを特徴とする請求項４に記載の実装基板検査装置。
【請求項６】
検査対象物の傾斜部の傾斜角が４５度から９０度の場合、Ｘ線計測部からの高さデータを選択する事を特徴とする請求項３に記載の実装基板検査装置。
【請求項７】
前記レーザ計測部による検査対象物の傾斜部の傾斜角度抽出手段は、隣接する測定画素間の高さデータの差を用いて算出することを特徴とする請求項３に記載の実装基板装置。
【請求項８】
前記傾斜角度抽出手段は、Ｙ軸方向に隣接する測定画素間距離をｄとし、計測された画素の高さデータをそれぞれ、Ｐ（ｘ、ｙ−１）、Ｐ（ｘ、ｙ）とし、Ｙ軸方向に隣接する画素間の傾斜角をα（ｘ、ｙ）とすると、
α（ｘ、ｙ）＝ｔａｎ-1（Ｐ（ｘ、ｙ）−Ｐ（ｘ、ｙ−１））／ｄ
により抽出することを特徴とする請求項７に記載の実装基板検査装置。
【請求項９】
前記隣接する測定画素間の間隔ｄは１０μｍ、または２０μｍのいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の実装基板検査装置。                                                                           
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装基板検査装置に係り、特に実装済みプリント基板上の実装部品の半田接合部の形状を高精度に計測する事で、半田接合状態の検査に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板上に実装された部品の半田接合部の外形形状を計測し、接合状態を検査する実装基板検査装置として、レーザ光を用いた三角測量方式、Ｘ線を用いたラミノグラフィ方式があり、以下において、従来の検査装置の説明を行う。
【０００３】
従来の実装基板検査装置におけるレーザ光を用いた三角測量方式の従来技術として、例えば特許第３０６４５１７号公報に開示されており、図１０に示すように、検査装置はレーザユニット、ポリゴンミラー、ｆθレンズ群、集光レンズ群、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector：位置検出素子）、プリント基板をＸＹ方向に移動するＸＹステージ、及び、計測検査ユニットにより構成されており、レーザユニットから出力されたレーザ光はポリゴンミラーで偏向され、ｆθレンズ群を通過し、プリント基板上に垂直に照射される。照射されたレーザ光はプリント基板上の検査対象物の照射位置において反射し、その反射光の一部が集光レンズ群を通過してＰＳＤ受光面上に集光される。
【０００４】
この際、三角測量の原理により、反射光は検査対象物へのレーザ光照射位置の高さに対応するＰＳＤ受光面上の任意の位置に集光され、ＰＳＤより出力される集光位置に相当する出力信号を、計測検査ユニットにおいて演算する事で、検査対象物のレーザ光照射位置の高さが算出される。また、ポリゴンミラーを回転する事で、レーザ光はＸ軸方向に走査されるため、走査に同期してプリント基板をＹ軸方向に移動する事でプリント基板のエリア計測が可能となり、計測された検査対象物の高さデータを再構成する事で、プリント基板上の検査対象物の外形形状が計測される。また、前記エリア計測後、プリント基板をＸ軸方向に走査長さ分移動し、エリア計測を繰り返し行う事でプリント基板全面の計測が可能となり、計測された検査対象物の外形形状の良否判定を行う事で、プリント基板上の実装部品の半田接合状態の検査を行う。
【０００５】
次にＸ線を用いたラミノグラフィ方式の従来技術として、例えば特開平５−１５７７０８号公報に開示されており、図１２、１３を用いて説明する。検査装置は図１２に示すように、Ｘ線源、Ｘ線を可視光に変換して画像化するＸ線ＩＩ（Image Intensifier）カメラ、Ｘ線ＩＩカメラをＺ軸に沿って回転させるθステージ、プリント基板をＸＹＺ方向に移動するＸＹＺステージ、及び、Ｚ軸に沿って回転させるθステージ、及び、計測検査ユニットにより構成されている。ここで、Ｘ線ＩＩカメラの回転中心は受光面の中心と一致する。
【０００６】
また、Ｘ線源から出射されるＸ線はプリント基板、及びＸ線ＩＩカメラの受光面に対して斜め方向（４５度）から入射し、Ｘ線源の発光点とＸ線ＩＩカメラの受光面の中心を結ぶラインと、プリント基板の回転軸が４５度の角度で交差するようにプリント基板及びＸＹＺθステージが配置されており、Ｘ線源からコーンビーム状に広がり出射されるＸ線はプリント基板を斜め方向に透過し、透過したＸ線をＸ線ＩＩカメラで検出する事でプリント基板のＸ線透過画像が撮影される。その際、プリント基板とＸ線ＩＩカメラを同期して、同一な回転方向及び回転角で回転させる事で、Ｘ線源の発光点とＸ線ＩＩカメラの受光面の中心を結ぶラインと、プリント基板の回転軸との交点と交わるＸＹ平面上の断層情報が、図１３に示すように、常にＸ線ＩＩカメラの同じ位置に像を結ぶ。
【０００７】
従って、前記ＸＹ平面とは異なるＺ軸座標の断層情報は、１回転する間、常に異なる位置に像を結ぶため、回転する間、Ｘ線透過画像を蓄積する事で、前記交点位置、即ち、Ｘ線源の発光点とＸ線ＩＩカメラの受光面の中心を結ぶラインと、プリント基板の回転軸との交点のＸＹ平面上の断層情報は強調され、それ以外の平面上の断層情報がボケた画像となり、前記画像を画像処理する事で抽出された断層形状を用いて、プリント基板上の実装部品の半田接合状態の検査を行っており、また、プリント基板をＺ方向に移動する事で、異なる高さの断層検査が、また、ＸＹ方向に移動する事でプリント基板の全面検査が可能となる。
【特許文献１】特開平５−１４９７３３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、従来の計測手法であるレーザ光を用いた三角測量方式では、検査対象物がプリント基板上の半田接合部のような、実装部品からプリント基板への半田部の傾斜がプリント基板に対して４５度から９０度までの急峻な傾斜を有し、且つ、表面が金属光沢面である場合、図１１に示すように、急峻な傾斜面であるａの位置に照射されたレーザ光の多くが、ＰＳＤの方向ではなくプリント基板上のｂの方向に反射する。そのため、本来ａの位置からＰＳＤ上に入射する（１）の位置におけるレーザ反射光の光量と比較して、ｂの位置からＰＳＤ上の（２）の位置に入射するレーザ反射光の光量が大きいため、ＰＳＤの出力信号から検査対象物の高さを算出すると、レーザ光が照射されるａの位置より低く、プリント基板表面よりも低い位置ｃからレーザの反射光がＰＳＤ上に入射した場合と同じ値となり、計測される高さデータは、高さａと高さｃに相当するそれぞれの高さの差の絶対値である｜ｃ−ａ｜に相当する測定誤差を生じる。
【０００９】
従って、半田接合部の特に急峻な傾斜角を有する領域において、高精度な外形形状の計測が困難になる、即ち、レーザ光線の垂直方向の入射光線の半田接合部での接線と水平面との角度が４５度から９０度と急峻になると、レーザ光線を用いての高さの算出が困難になるという課題を有していた。
【００１０】
また、Ｘ線を用いた計測手法であるラミノグラフィ方式では、図１４で示すように、例えば半田ボールのようなＸ線透過率の低い検査対象物の下端または上端部付近の断層計測を行った場合、図１５に示すように、Ｘ線透過画像を蓄積して断層画像を生成すると、本来の断層形状の周辺にアーチファクトと呼ばれる影状の虚像が発生する。即ち、Ｘ線透過画像（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を蓄積して断層画像を生成し、これらの生成された断層画像を３次元画像に再構成してＹ−Ｚ平面での切り口となる断面画像を得る。そして、アーチファクトは図１６に示すように、検査対象物のＹ−Ｚ平面での切り口となる断面画像（断面画像は、断層画像の再構成画像より得られる。）で見ると、検査対象物と、検査対象物の境界部を通過するＸ線で囲まれる斜線で示す領域で発生し、検査対象物のＸ−Ｙ平面での切り口となる断層画像で見ると、本来検査対象物が無い領域で発生したり、検査対象物の本来の形状の周辺部に発生するため、検出された検査対象物の断層の輪郭がボケ、高精度な外形形状の計測が困難になるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、プリント基板上の実装部品の半田接合状態を高精度に検査可能な実装基板検査装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の実装基板検査装置は、検査基板上の検査対象物の高さデータをレーザ三角測量により求めるレーザ計測部と、前記基板にＸ線を照射して撮影されるＸ線透過像より前記検査対象物の断面形状を算出して高さデータを計測するＸ線計測部とを備え、前記レーザ計測部において計測された高さデータより検査対象物の外形形状の傾斜角を算出し、その算出された傾斜角に基づいてレーザ計測部において計測された高さデータと前記Ｘ線計測部において計測された高さデータとを選択的に切り替えて前記検査対象物を計測することを特徴としたものである。
【００１３】
また、本発明の実装基板検査装置は、検査対象物が搭載されている検査基板に対し垂直方向となるＺ軸方向から、Ｘ軸方向に走査しながらレーザ光を照射して前記レーザ光の検査対象物からの反射光を位置検出素子受光面上に集光し、前記位置検出素子からの出力信号により前記検査基板上の検査対象物の高さデータを計測する三角測量の原理によるレーザ計測部と、前記検査基板上の検査対象物をＺ軸方向に貫通する所定の広がり角を有するＸ線を照射し、Ｘ線光路中を検査基板がＹ軸方向に直線移動する際に撮影されるＸ線透過画像を用いて前記検査対象物の断面形状を算出して高さデータを計測するＸ線計測部と、前記レーザ計測部において計測された高さデータより検査対象物の外形形状の傾斜角を算出する傾斜角抽出手段とを備え、前記傾斜角抽出手段にて算出された傾斜角に基づいて、前記レーザ計測部において計測された高さデータとＸ線計測部において計測された高さデータとを選択的に切り替えて検査対象物を検査することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実装基板検査装置によれば、レーザ計測部における外形形状データにおいて、計測精度が悪化する、例えば半田接合部のような急峻な傾斜角を有する検査領域については、Ｘ線計測部において計測した外形形状データと置換える事で、様々な形状を有する検査対象物に対して、高精度な外形形状計測が可能となり、また、ＢＧＡ／ＣＳＰ等のような、部品の裏面に半田接合部があり、実装後の外観検査が困難な半田接合部については、Ｘ線計測部において撮影したＸ線透過画像より、半田の有無、ショート、半田量の過少等の検査が可能となるため、本発明により、プリント基板上の全ての実装部品の半田接合状態について、検査精度の高い実装基板検査装置の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実装基板検査装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施例におけるレーザ光を用いた三角測量方式と、Ｘ線を用いたＣＴ方式のＸ線計測手法を組み合わせた実装基板検査装置の構成を示す。
【００１７】
図１において、レーザユニット１より出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー２で偏向され、ｆθレンズ群３を通過し、ミラー４で偏向された後、検査対象物５が実装されているプリント基板６上に焦点を結ぶように垂直上方から照射される。照射されたレーザ光は、プリント基板６上の検査対象物５で反射し、ミラー４で再度偏向された後、集光レンズ群７に入射し、レーザ光が照射された検査対象物５のプリント基板６からの高さに対応して、ＰＳＤ８受光面上に集光され、その集光位置に相当する信号が計測検査ユニット９に出力され、計測検査ユニット９において前記出力信号を既知のアルゴリズムを用いて高さ演算する事で、プリント基板６を基準高さにして、プリント基板６から検査対象物５のレーザ光照射位置の高さが計測される。
【００１８】
また、前記ポリゴンミラー２を回転する事で、レーザ光はＸ軸方向に１ライン約３０ｍｍ走査され、その間１５００ポイントのデータ数、即ち、２０μｍの分解能で画像データを取得する。次に、Ｘ軸方向への１ライン３０ｍｍの走査が終了した後、順次分解能２０μｍ分だけＹ軸方向にプリント基板を移動し、次の１ライン分の走査を行い、これを繰り返し行う事でプリント基板上の３０ｍｍ幅のエリア計測を行い、計測された検査対象物の高さデータを再構成する事で、プリント基板上の検査対象物の外形形状が計測される。また、前記エリア計測後、プリント基板をＸ軸方向に走査長さ３０ｍｍに相当する距離を移動し、エリア計測を繰り返し行う事でプリント基板全面の計測が可能となる。
【００１９】
また、隣接する測定画素間の高さデータの差を算出し、前述の分解能に相当する画素間距離ｄを用いて演算することにより、検査対象の傾きである傾斜角を求めることができる。ただし、前述の測定条件では、画素間距離ｄは、分解能２０μｍの値を用いて演算を行うが、レーザ光による走査時の測定データ数は可変であり、例えば３０００ポイント測定した場合は、分解能は１０μｍとなり、画素間距離ｄは１０μｍで演算を行うものとする。
【００２０】
Ｘ線計測に関しては、プリント基板６の一方にＸ線源１０を配置し、プリント基板６上の検査対象物５にＸ線を照射してＸ線透過画像をＸ線検出器１１と計測検査ユニット９を介して得る。
【００２１】
次に図２を用いて、傾斜角の演算方法を説明する。なお、演算処理は、計測検査ユニット９にて行う。図２において、レーザ計測部を用いて、プリント基板上の画素位置（ｘ、ｙ）にて計測された高さデータＰ（ｘ、ｙ）とＹ軸方向に隣接する画素位置での計測された高さデータＰ（ｘ、ｙ−１）との高さデータを使用して、高さ差分データＳ（ｘ、ｙ）を算出する。即ち、Ｓ（ｘ、ｙ）＝Ｐ（ｘ、ｙ）―Ｐ（ｘ、ｙ−１）を算出する。そして算出した高さ差分データＳ（ｘ、ｙ）を用いて傾斜角α（ｘ、ｙ）を、α（ｘ、ｙ）＝ｔａｎ−１（Ｓ（ｘ、ｙ）／ｄ）より算出することができる。
【００２２】
以上のように、図２に示すように、レーザ計測部で計測された高さデータＰ（ｘ、ｙ）より、Ｙ軸方向に間隔ｄで隣接する画素の高さ差分データＳ（ｘ、ｙ）を算出する。次に、算出した高さ差分データＳ（ｘ、ｙ）を用いて傾斜角α（ｘ、ｙ）を算出することができ、図２（ａ）の外形形状データ（高さデータ）より、図２（ｂ）の高さ差分データを算出し、図２（ｃ）の傾斜角データを得ることができる。算出された傾斜角α（ｘ，ｙ）の値が、４５度≦α（ｘ，ｙ）≦９０度の条件に該当する座標位置での外形形状データについては、レーザ光を用いた三角測量方式では、測定精度が悪化するため、後述するＸ線計測手法により計測した外形形状データと置換える事で、高精度な外形形状計測が可能となる。
なお、傾斜角は、画素毎に算出される傾斜角を２個から１０個程度の複数個の平均を求めて算出する事で、ノイズ成分の影響を除くことができる。
【００２３】
即ち、検査対象物５であるプリント基板６上の実装部品の半田部分の傾斜角を計測検査ユニット９にて算出し、４５度以上の急峻な傾斜である場合、Ｘ線計測手法により計測した外形形状データを計測検査ユニット９内の選択手段（図示せず）にて選択する。
【００２４】
次に、Ｘ線測定手法について、図４から図７を用いて説明する。
前記レーザ光を用いたプリント基板の高さ計測の際、プリント基板は図４で示すように、Ｘ線源よりＺ軸方向に例えば１２０度の広がり角で出射されるコーンビーム状のＸ線光路中をＹ軸方向に移動する、その際、複数の任意のＹ座標位置においてプリント基板のＸ線透過画像を撮影する。即ち、測定対象物が実装されたプリント基板をＹ軸からＺ軸方向に、３０度から１５０度のあらゆる角度方向から照射されたＸ線による実装部品の透過画像データを得ることにより、高さデータを抽出することができる。
【００２５】
次に、プリント基板が無い状態でＸ線検出器において検出されるＸ線源の出射光の輝度分布は、通常、検出器の中央部で高く、周辺部において低くなる輝度分布を有しており、前記輝度分布情報が含まれたＸ線透過画像データを用いてＣＴ再構成を行うと、断面画像は輝度の低下する周辺部に物体があるものとして演算され、実際の断面形状とは異なる断面画像が算出されるため、撮影されるＸ線透過画像が画面内で輝度レベルが均一になるよう補正を行う必要がある。そのため、予め、プリント基板が無い状態でＸ線透過画像を撮影し、撮影されたＸ線透過画像の画面内の輝度分布が、オフセット補正、及び、係数演算を行う事で均一となるように、各画素ごとの補正テーブルを作成し、撮影されるプリント基板のＸ線透過画像の各画素ごとに、前記補正テーブルを用いて演算することで輝度補正を行う。
【００２６】
次に、図４に示すように、例えば、プリント基板に対して３０度の角度で透過するＸ線光が、Ｘ線検出器の座標Ｙ（３０°）上に照射されているように、Ｘ線透過画像のＹ方向の各画素のデータは、それぞれ３０度から１５０度の範囲でプリント基板を透過したＸ線光がＸ線検出器上に照射され画像化されたものであり、図５ａに示すように、プリント基板がＹ軸上をＹ−ｍからＹｍに移動した際に撮影されるＸ線透過画像の同一のＹ座標データのみを抽出し、図５ｂに示すように、横軸をプリント基板のＸ線透過画像を撮影した際のＹ軸の位置に対応するようにＸ線透過画像のＸ軸方向に画像データを並べる事で、図６に示すように、平行Ｘ線光をプリント基板に照射し、３０度から１５０度の角度範囲で回転して得られたＸ線透過画像に相当する画像が得られる。なお、実際のＸ線測定手法においては、検査対象物をＹ軸方向に移動させて測定を行うが、説明の便宜上、図６に示すように、測定対象を固定して、Ｘ線源、Ｘ線検出器などを移動させ測定したものとして説明を行う。
【００２７】
Ｘ線源から、検査対象に３０度から１５０度の角度範囲で、０．５度或いは１度おきにＸ線源を回転させて照射し、Ｘ線検出器で検査対象各角度方向からのＸ線透過画像を撮影し、撮影された前記Ｘ線透過画像を用いて、ＣＴ再構成アルゴリズム（斎藤恒雄  著、アルゴリズムシリーズ２“画像処理アルゴリズム”、第６項、第８項、近代科学社、１９９３）による再構成演算を行う事で、プリント基板の断面画像が算出され、算出された断面画像について２値化、エッジ抽出等の画像処理を行う事でプリント基板上の検査対象物の外形形状が求められる。
【００２８】
しかし、前記角度範囲でＸ線計測を行った場合、検査対象物のＹ軸に対して０度から３０度、及び、１５０度から１８０度の角度範囲においては、Ｘ線源からのＸ線が照射されず、Ｘ線透過画像が撮影されていないため、ＣＴ再構成演算を行うための画像データが欠落し、図７に示すように、ＣＴ再構成され画像化された検査対象物のＹ−Ｚ平面での切り口となる、断面画像のＺ軸方向上下の境界部と、データが欠落する０度から３０度、及び、１５０度から１８０度の角度で囲まれた斜線部の領域において、アーチファクトが発生し、検査対象物のＸ−Ｙ平面での切り口である断層画像で示すように、検査対象の本来の断面形状の輪郭がボケるため、高精度な断面形状計測が困難となるが、Ｘ線透過画像が撮影される３０度から１５０度の角度範囲において、アーチファクトは発生しないため、断面形状の輪郭は明瞭に検出され、高精度な断面形状計測が可能となる。
【００２９】
次にレーザ計測手法において生じる、測定精度が悪化する領域を除去する手法について図８を用いて説明する。例えば、検査対象物が実装部品の半田接合部の場合、通常、水平面とほぼ平行な実装部品の電極部と半田接合部の境界において、半田接合部の外形形状が急激に変化するため、前述したように、レーザ計測手法において前述した高さデータより得られる傾斜角データが４５度以上になると、実装部品の高さが正確に計測できなくなる（図１１参照）。
【００３０】
平坦なＸ−Ｙ平面を零度基準として、半田接合部のレーザ光照射位置の傾斜が４５度以上になると、図１１を用いて説明したように、実装部品の高さデータが正確に計測できなくなるので、傾斜角データが４５度以上の場合、Ｘ線計測手法において計測された外形形状データを選択して、レーザ計測手法において計測された高さデータと置換して用いることで、高精度な外形形状計測が可能となる。
【００３１】
次に、本実装基板検査装置の構成について図１、図９を用いて説明する。
【００３２】
レーザ計測部において、三角測量方式の原理を用いてレーザ計測を行い、位置検出素子であるＰＳＤ８からの出力信号を計測検査ユニット９にて演算して検査対象物の高さデータを算出した後、前記高さデータを記憶手段（図示せず）に保存し、保存された高さデータについて計測検査ユニット９にてデータの補正及び、座標変換等のデータ処理を行うことでレーザ計測部による検査対象物の外形形状データが求められる。また、求められた前記外形形状データより、計測検査ユニット９にて隣接する座標の高さデータと座標間距離を用いて角度演算を行い、各座標ごとの傾斜角を抽出する。高さデータの算出や、傾斜角などは、計測検査ユニット９内にて行う。
【００３３】
次に、Ｘ線計測部において、検査対象物５にコーンビームＸ線を照射し、Ｘ線検出器１１にて撮影されたＸ線透過画像について、計測検査ユニット９にて輝度分布補正、及び、座標補正等行った後、記憶手段（図示せず）に保存する。そして、計測検査ユニット９にて、既知のＣＴ再構成アルゴリズムを用いて検査対象物５の断層画像を再構成演算し、算出された再構成画像をエッジ抽出等の画像処理を行う事で、検査対象物５の外形形状データを算出した後、前記外形形状データを記憶手段（図示せず）に保存し、保存された外形形状データについてデータの補正及び、座標変換等のデータ処理を行うことでＸ線計測部による検査対象物５の外形形状データが求められる。
【００３４】
次に、前述の図８を用いた説明のように、レーザ計測部において算出された傾斜角度データを用いて、レーザ計測部で求めた外形形状データにおいて、Ｙ軸に対して４５度から９０度の傾斜角を有するデータについては測定精度が悪化しているため、前記角度範囲を有する座標のデータについては、Ｘ線計測部において求められた外形形状データをデータ選択手段にて選択して、外形形状データを合成することで、様々な傾斜角度を有する測定対象物についても高精度な外形形状データの計測が可能となる。
【００３５】
高さデータを保存する記憶手段、外形形状データを保存する記憶手段及びそれらの記憶手段から読み出されたデータは、データ選択手段にて、傾斜角抽出手段にて抽出された傾斜角に応じて、選択的に選択され、合成データを得て、合成データ保存手段にて保存する。そして、それらの計測データを検査しその結果を表示して検査制度の高い実装基板計測装置を実現するものである。記憶手段、選択手段や他の処理手段などは、計測検査ユニット９に内蔵されるが、別個独立に構成してもよい。また、これらの手段は、半導体素子で構成するが、選択、合成などの処理は、ソフトウェアで処理することができる。
【００３６】
以上の様に、実装部品の画像をレーザ計測部とＸ線計測部を使用して計測し、その画像データを用いて、プリント基板上に実装された状態を高精度に計測して、実装部品の半田の状態や、実装位置などの状態を計測検査ユニット９内に記憶される基準データと比較して検査する。即ち、高精度に計測された計測データと基準となる外形形状データや部品情報などと比較し、検査を行い、その結果を表示することにより、検査精度の高い実装基板検査装置の供給が可能となる。
【００３７】
ここで、本発明の実装基板検査装置における、外形形状データ選択の際、レーザ計測部で算出された傾斜角度データを用いることを限定されるものではなく、予め、検査対象物の任意の領域について、Ｘ線計測部の外形形状データを選択するよう設定を行う事で、傾斜角度算出処理を行うことなく、高速に外形形状データの合成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１における実装基板検査装置の構成図
【図２】本発明の実施例１における実装基板検査装置のレーザ計測手法による高さデータ及び傾斜角データを示す図
【図３】本発明の実施例１における実装基板検査装置のレーザ計測手法による傾斜角データ算出手法を説明するための図
【図４】本発明の実施例１における実装基板検査装置のＸ線計測部でのプリント基板へのＸ線照射角を説明するための図
【図５】本発明の実施例１における実装基板検査装置のＸ線計測部でのＸ線透過画像の画像抽出を説明するための図
【図６】本発明の実施例１における実装基板検査装置のＸ線計測部での計測を模式的に説明するための図
【図７】本発明の実施例１における実装基板検査装置のＸ線計測部でのアーチファクト発生を説明するための図
【図８】本発明の実施例１における実装基板検査装置の外形形状データの選択を説明するための図
【図９】本発明の実施例１における実装基板検査装置のブロック図
【図１０】従来のレーザ光を用いた三角測量方式の実装基板検査装置の構成図
【図１１】従来のレーザ光を用いた三角測量方式での実装基板検査装置の測定精度悪化を説明するための図
【図１２】従来のＸ線を用いたラミノグラフィ方式での実装基板検査装置の構成図
【図１３】従来のＸ線を用いたラミノグラフィ方式の実装基板検査装置での断層画像の算出手法を説明するための図
【図１４】従来のＸ線を用いたラミノグラフィ方式の実装基板検査装置でのアーチファクトの発生する測定条件を説明するための図
【図１５】従来のＸ線を用いたラミノグラフィ方式の実装基板検査装置でのアーチファクト発生を説明するための図
【図１６】従来のＸ線を用いたラミノグラフィ方式の実装基板検査装置での検査対象物付近に発生するアーチファクトを説明するための図
【符号の説明】
【００３９】
１  レーザユニット
２  ポリゴンミラー
３  ｆθレンズ群
４  ミラー
５  検査対象物
６  プリント基板
７  集光レンズ群
８  ＰＳＤ（位置検出素子）
９  計測検査ユニット
１０  Ｘ線源
１１  Ｘ線検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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