(57)【要約】【課題】  外観検査におけるロジック検査の不良判定能力の限界を補い、検査能力を向上することが望まれる。【解決手段】  外観検査装置は、基板等の被検査対象から得られる被検査画像を用いる。外観検査装置は、検査項目毎に、主検査処理部６０ａ〜６８ａと救済検査処理部６０ｂ〜６８ｂを有する。主検査処理部６０ａ〜６８ａは、被検査対象の良否に応じて異なるロジック検査用パラメータを被検査画像から抽出して、抽出されたロジック検査用パラメータが良品基準を満たすか否かを判定するロジック検査処理を行う。救済査処理部６０ｂ〜６８ｂは、主検査処理部６０ａ〜６８ｂで被検査対象が不良であると判定されたとき、被検査画像を予め登録された良品画像と比較するイメージマッチングによって被検査対象が良品として救済可能か否かを判定する。【選択図】  図５
2005069863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象から得られる被検査画像を用いる外観検査装置において、
前記被検査画像自体から抽出されるパラメータを用いて前記被検査対象の良否を判定する手段と、
前記判定する手段で前記被検査対象が不良であると判定されたとき、前記被検査画像を所定の参照画像と比較することにより、前記被検査対象の良否を再判定する手段と、
を含むことを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記再判定する手段による再判定の候補を、前記判定する手段の判定結果に応じて制限することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
被検査対象から得られる被検査画像を用いる外観検査装置において、
前記被検査対象について良否の二状態を想定して設定された、前記二状態を分別する境界値をもとに前記被検査画像を検査する手段と、
前記被検査対象について良品の一状態を前提として設定された、前記一状態からの乖離許容値をもとに前記被検査画像を再検査する手段と、
を含むことを特徴とする外観検査装置。
【請求項４】
前記検査する手段は、前記被検査画像自体からパラメータを抽出して検査をする一方、前記再検査する手段は、前記被検査画像と所定の参照画像とを比較することによって検査をすることを特徴とする請求項３に記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板等の被検査対象の外観検査技術に関し、特に、被検査対象から得られる画像の解析による外観検査技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
高集積度回路設計を実現する要素として、各種設計ツールの充実や半導体技術の進歩に加えて、高密度実装技術が挙げられる。高密度実装においては、製造技術および検査技術が重要なポイントである。従来、部品実装後のプリント基板（以下、単に「基板」という）の検査には、接触型の試験を行うインサーキットテスタなどが利用されていた。しかし、高密度実装化が進展することで、接触型の検査装置による対応が困難になり、最近では、非接触型の外観検査装置の需要が伸びており、特に、画像認識技術を用いた外観検査装置の需要が伸びている。
【０００３】
こうした状況下、本出願人は、特開平８−２５４５００号公報（特許文献１）において、ＣＣＤラインセンサを搭載した外観検査装置を提案した。この装置は、当時一般的であった側方照明源のほかに落射照明源を設け、試験項目に応じてこれらの切り替えを行っている。
【０００４】
この種の外観検査装置は、外観の良否の判定のためにロジック検査処理を採用できる。ロジック検査処理では、被検査対象の画像からロジック検査用のパラメータが抽出される。ロジック検査用パラメータは、被検査対象の良否に応じて異なる何らかのパラメータである。そして、抽出されたロジック検査用パラメータが良品基準を満たすか否かが判定される。
【０００５】
ロジック検査の例としては、部品の欠品判定が挙げられる。部品ボディと基板表面で明るさに差があるとする。部品ボディ中央に相当する位置にウインドウが設定される。そして、ウインドウ内部に最も多く存在する画素の輝度が求められる。この輝度がロジック検査用パラメータであり、良品基準に相当する上下限値と比較される。
【０００６】
ロジック検査は、良品基準のしきい値を数値で設定でき、判断基準が明確な点で有利である。また、良品基準を適切に設定できれば、再現性が高く、すなわち検査精度が高い。こうした点が考慮され、ロジック検査は従来よりこの種の外観検査装置で利用されてきた。
【０００７】
しかしながら、ロジック検査を実際に適用してきた経験からいうと、ロジック検査は全体としては上述のように正確であるものの、一部に誤判定の傾向が見られる。ここでは、本来は良品である箇所が不良であると判定される誤判定に着目する。この種の誤判定は、過剰品質判定につながる。そして、この種の誤判定が、特定の部品および検査項目に偏って生じ、かつ、一定の割合に達することがある。誤判定の原因は、例えば、メーカー、日付、ロット等によって部品の色合いや形状が微妙に異なることにあると考えられる。
【０００８】
上記のような誤判定の傾向があることまでは、経験上から分かっている。しかしながら、どの部品のどの検査項目で何時誤判定が多発するかを前もって予測することは容易でない。また、誤判定を減らすために、誤判定が見つかるたびに良品基準を頻繁に微調整することも考えられる。しかし、そのような作業は非常に煩雑である。また、一度良品基準を設定すれば多数の基板を検査できるというロジック検査のメリットを減ずることにもなる。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２５４５００号公報（第３〜６ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記背景の下でなされたものであり、その目的は、ロジック検査の不良判定能力の限界を補い、検査能力を向上できる外観検査技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の外観検査装置は、前記被検査画像自体から抽出されるパラメータを用いて前記被検査対象の良否を判定する手段と、前記判定する手段で前記被検査対象が不良であると判定されたとき、前記被検査画像を所定の参照画像と比較することにより、前記被検査対象の良否を再判定する手段とを含む。より具体的な態様では、本発明の外観検査装置は、前記被検査対象の良否に応じて異なるロジック検査用パラメータを前記被検査画像から抽出して、抽出されたロジック検査用パラメータが良品基準を満たすか否かを判定するロジック検査処理を行う主検査処理手段と、前記主検査処理手段で前記被検査対象が不良であると判定されたとき、前記被検査画像を予め登録された参照画像と比較する処理（以下、本明細書では「イメージマッチング」ということばで総括する）によって前記被検査対象が良品として救済可能か否かを判定する救済検査処理手段と、を含む。参照画像の例は良品画像である。
【００１２】
ここで、ロジック検査とは、被検査画像自体から抽出されるパラメータを用いて被検査対象の良否を判定する任意の検査をいい、一般には、「被検査対象が良品であれば、このパラメータはこうあるべき」という論理的考察に立脚する。別の観点では、ロジック検査とは、被検査対象について良否の二状態を想定して設定された、前記二状態を分別する境界値をもとに前記被検査画像を検査するものと考えてもよい。良品状態だけでなく、不良状態も想定して境界値を設定する点で演繹的または論理的といえるためである。一方、参照画像と被検査画像との比較をもとになされる検査は、参照画像を「被検査対象について良品状態を示すもの」として扱うため、参照画像からの被検査画像の差異、すなわち乖離の度合いをもとになされる検査といえる。ここでは、参照画像との差異だけが判断され、不良状態という想定はない。
【００１３】
したがって、本発明の外観検査装置は、被検査対象について良否の二状態を想定して設定された、前記二状態を分別する境界値をもとに前記被検査画像を検査する手段と、前記被検査対象について良品の一状態を前提として設定された、前記一状態からの乖離許容値をもとに前記被検査画像を再検査する手段とを含む、と考えてもよい。
【００１４】
このように、本発明の外観検査装置は、ロジック検査処理に加えて、イメージマッチングを行う。ロジック検査では、既に述べたように、検査部位および検査項目によっては誤判定が多発することがある。そして、何時どの部位のどの検査項目で誤判定が発生しやすいかの予測が容易でない。本発明は、ロジック検査処理とは全く異なる処理であるイメージマッチングを採用することで、上記のようなロジック検査の限界を補える。すなわち、イメージマッチングはロジック検査とは全く異なる処理なので、ロジック検査で誤判定が生じる状況でも、イメージマッチングでは正しい判定が可能なことがある。ロジック検査を手順型と呼ぶならば、イメージマッチングは冗長型ということができる。ロジック検査が論理的であるのに対して、イメージマッチングは非論理的な検査ということもできる。
【００１５】
好ましくは、本発明の外観検査装置は、前記再判定する手段による再判定の候補を、前記主検査処理手段の判定結果に応じて制限する。例えば、前記判定する手段のロジック検査処理での前記良品基準からの前記ロジック検査用パラメータの外れの程度が救済候補範囲内である被検査対象へと制限する。
【００１６】
上記のように救済の候補を制限することにより、救済の可能性のある被検査対象に対しては、イメージマッチング処理を行うことができる。その一方、救済の可能性のないような不良品に対しては、イメージマッチング処理を行わずにすむ。これにより、検査処理の負担を軽減できる。
【００１７】
本発明は、上述の外観検査装置の態様には限定されない。本発明の別の態様は、例えば、外観検査方法であり、また、そのような方法をコンピュータに実行させるプログラムであり、また、そのプログラムを記録した媒体である。
【００１８】
その他にも、以上の構成要素の任意の組合せ、装置として表現されたものを方法やシステムに置き換えたものも、その逆の態様なども本発明として有効である。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、ロジック検査に加えて、ロジック検査とは全く異なるイメージマッチングによる救済検査を行うことで、ロジック検査の不良判定能力の限界を補い、検査能力を向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、実施の形態に係る外観検査装置１０の構成を示す。この装置は、被検査対象である基板１の検査面をラインセンサ３４で走査して画像を形成し、画像認識によって部品実装状態の良否を判定するものである。ラインセンサ３４による走査方向と垂直に走査ヘッド１６を駆動することで順次ラインごとの画像が得られ、走査ヘッド１６の一次元運動で検査が完了する。
【００２２】
図１に示すように、外観検査装置１０は、メインユニット１２と試験ユニット１４を備える。試験ユニット１４の下部には支持台２２が設けられ、基板１が乗せられている。試験ユニット１４の上部には、走査ヘッド１６と、それを駆動するモータ２０と、走査ヘッド１６を支持するリニアガイド等のガイド１８が設けられている。走査ヘッド１６は照明ユニット３０、レンズ３２およびラインセンサ３４を備えている。これらの部材は、フレーム３６で固定されている。ラインセンサ３４はライン単位に基板１を走査して、その画像データ５４をメインユニット１２へ出力する。
【００２３】
メインユニット１２は、本装置を統括的に制御するもので、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現され、ソフトウェア的にはメモリのロードされた外観検査機能のあるプログラムなどによって実現される。図１は、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。従って、これらの機能ブロックが、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２４】
メインユニット１２のヘッド制御ユニット４０は、まず、照明制御信号５０を照明ユニット３０へ出力し、試験の内容に応じて異なる点灯状態を実現する。ヘッド制御ユニット４０は、さらに、モータ制御信号５２をモータ２０へ、試験開始信号５６をメモリ制御ユニット４２へ出力する。モータ制御信号５２によりモータ２０のステップ制御がなされ、検査の開始に際して、走査ヘッド１６が基板１の端部へ移動する。以降、１ライン走査されるたびにモータ制御信号５２により、走査ヘッド１６が１ライン分進行する。一方、試験開始信号５６を参照することで、メモリ制御ユニット４２はメモリ４４への画像の書き込みを制御し、画像データ５４がライン単位で記録されていく。
【００２５】
解析ユニット４６は、走査と並行して、または、走査完了後にメモリ４４から画像データ５４を読み出す。解析ユニット４６は、判定基準記憶部４８にあらかじめ記録された判定基準に照らして、判定項目ごとに良否を判断する。この判定基準を本実施の形態では良品基準という。判定項目として、例えば、部品の欠品、誤搭載、極性、位置ズレ、電極上のハンダ量、ハンダ形状、ハンダブリッジなどがある。これは、判定項目の一例であり、必ずしもそれだけに限定されるものではない。また、解析ユニット４６は、登録良品画像記憶部５８に記憶された良品画像を参照して、後述する救済検査を行う。
【００２６】
次に、図１の外観検査装置１０で使われる照明の種類と、撮影される画像について説明する。以下のように、本実施の形態では、側方光と落射光が使われて、２種類の撮影画像が得られる。それらの画像は検査項目によって使い分けられる。
【００２７】
図２を被検査対象である基板１とする。図３（ａ）、図３（ｂ）は、それぞれ、側方光６ａと落射光６ｂの効果を示す。図３（ａ）に示すように、側方光６ａの反射光８ａは、部品２の水平面については斜め上方へ向かい、ハンダ４が正しく盛られた傾斜部分については垂直上方へ向かう。一方、図３（ｂ）に示すように、落斜光６ｂの反射光８ｂは、部品２の水平面においてほぼ全反射し垂直上方へ向かうが、前記の傾斜部分については側方へ向かう。
【００２８】
図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ、側方光６ａ、落斜光６ｂにより、基板１の垂直上方に設けられたＣＣＤラインセンサによって取得された画像を示す。図４（ａ）に示すように、側方光６ａではコピーマシーンのような画像が取得される。この画像においては、部品の誤搭載や極性の判定が比較的容易であり、それらの項目について、各部品毎に良否判定を行うことが可能である。
【００２９】
一方、図４（ｂ）に示すように、落斜光６ｂによれば、強いコントラスト画像が取得され、立体物の輪郭部分やハンダの傾斜部分が黒く写る。したがって、部品の位置ズレや欠品、ハンダが正しく部品の電極に付いているかどうかの判定が比較的容易になり、それらの項目について、各部品及び電極毎に良否判定を行うことが可能である。外観検査装置では、基板の各部品及び電極毎に、判定項目の良否を判断することにより、基板の良品と不良品を選別できる。
【００３０】
次に、図１のメインユニット１２に設けられる解析ユニット４６の構成を説明する。なお、以下の説明では、外観検査装置１０がチップ部品を検査する場合を例として取り上げる。また、以下の説明では、被検査対象である基板１の画像を被検査画像という。
【００３１】
図５は、解析ユニット４６の機能ブロック図である。図示のように、解析ユニット４６は、欠品検査処理部６０、位置ずれ検査処理部６２、部品立ち検査処理部６４、表裏反転検査処理部６６およびハンダ検査処理部６８を有する。各検査処理部６２〜６８は、主検査処理部６０ａ〜６８ａと救済検査処理部６０ｂ〜６８ｂを有する。
【００３２】
主検査処理部６０ａ〜６８ａの各々はロジック検査処理を行う。ロジック検査処理は、被検査画像から、基板の良否に応じて異なるロジック検査用パラメータを抽出して、抽出されたロジック検査用パラメータが良品基準を満たすか否かを判定する処理である。一方、救済検査処理部６０ｂ〜６８ｂの各々は、主検査処理部６０ａ〜６８ｂで基板１が不良であると判定されたとき、被検査画像を予め登録された良品画像と比較するイメージマッチングによって基板１が良品として救済可能か否かを判定する。以下、ロジック検査とイメージマッチングをそれぞれ説明する。
【００３３】
図６は、検査ウインドウの例を示しており、ロジック検査処理は図示のような検査ウインドウを使って行われる。検査ウインドウは、部品毎に、そして、検査項目すなわち不良属性毎に設定される。
【００３４】
検査ウインドウのデータは、ウインドウの位置および大きさの情報とともに演算条件を含む。演算条件は、不良属性の情報および検査のアルゴリズムを含み、また、良品基準の情報を含んでいる。検査ウインドウのデータは、予めユーザにより設定され、メインユニット１２の判定基準記憶部４８に格納される。
【００３５】
図６に示すように、欠品検査のウインドウは、部品ボディの中央付近に、ボディよりも小さ目の大きさに設定される。欠品のロジック検査処理は、部品ボディと基板表面で明るさに差があることを前提とする。ロジック検査処理では、ウインドウ内部に最も多く存在する画素の輝度が求められる。ヒストグラムを使って輝度により画素がランク分けされ、最も画素が多いランクが求められてもよい。このときは、輝度ランクがある程度の輝度の幅をもっていてよい。そして、得られた輝度が、良品の上下限の範囲に含まれるか否かが判定される。ここでは、輝度がロジック検査用パラメータであり、その上下限が良品基準に相当する。
【００３６】
以上の処理は、欠品検査処理部６０の主検査処理部６０ａにより行われ、このとき、判定基準記憶部４８の欠品検査のウインドウデータが参照される。また、この処理では、落射照明下での撮影画像を用いることが好適である。どの画像を使うかの情報もウインドウデータの一部として設定されている。
【００３７】
欠品のロジック検査の別の例を説明する。この例では、電極を含めた部品全体よりも長めのウインドウが設定される。そして、落射照明の画像が参照され、部品の長さが画像認識で測定される。そして、部品長さが上下限値の範囲内であれば、基板が該当箇所に関して良品であると判定される。上下限値は、例えば、部品の実際の長さ±αに設定される。
【００３８】
次に、位置ずれ検査用のウインドウは、図６に示すように、部品ボディの外側に、電極を含めた部品全体よりも長めに設定される。そして、ウインドウ内部に電極のような明るい画素が存在するか否かが判定される。そのような明るい画素が存在すれば、不良である。ここでは、ウインドウ内の最大輝度（実際の処理では、例えば、輝度が大きい複数の画素の平均輝度でもよい）がロジック検査用パラメータであり、輝度上限値が良品基準である。上記の処理は、位置ずれ検査処理部６２の主検査処理部６２ａによって行われる。このとき、判定基準記憶部４８の位置ずれ検査のウインドウデータが参照される。また、落射照明下の画像が使用される。
【００３９】
次に、部品立ち検査用のウインドウは、図６に示すように、電極を含めた部品全体よりも長めに設定される。そして、検査ウインドウ中で部品の長さが測定される。部品の長さが、実際の部品長さと極端に異なるときに、部品立ち不良が発生していると判定される。ここでは、画像から測定される部品長さがロジック検査用パラメータであり、その下限値が良品基準である。上記の処理は、部品立ち検査処理部６４の主検査処理部６４ａによって行われる。このとき、判定基準記憶部４８の部品立ち検査のウインドウデータが参照される。また、落射照明下の画像が使用される。
【００４０】
次に、表裏判定検査用のウインドウは、図６に示すように、欠品検査と同じく、部品ボディより小さめに設定される。ここでは、部品表側が暗いのに比べて部品裏側が白色のことが多い傾向が利用される。そこで、ウインドウ内部で、規定輝度以上の明るい領域の面積が求められる。この面積が上限値以上に広かったら、不良発生と判定される。ここでは、明るい領域の面積がロジック検査用パラメータであり、その上限値が良品基準である。上記の処理は、表裏反転検査処理部６６の主検査処理部６６ａによって行われる。このとき、判定基準記憶部４８の表裏反転検査のウインドウデータが参照される。また、落射照明下の画像が使用される。
【００４１】
最後に、ハンダ付け検査用のウインドウは、図６に示すように、各ハンダ付け箇所の上に、各ハンダ付け箇所を取り囲む大きさに設定される。そして、ウインドウ内部に明るい画素をもつ領域の面積が大きかったら不良発生と判定される。このロジックは、正常なハンダのフィレットが落射照明下では暗く写る現象（図３、図４参照）を利用している。ここでは、明るい領域の面積がロジック検査用パラメータであり、その上限値が良品基準である。上記の処理は、ハンダ検査処理部６８の主検査処理部６８ａによって行われる。このとき、判定基準記憶部４８のハンダ付け検査のウインドウデータが参照される。また、落射照明下の画像が使用される。
【００４２】
以上に、ロジック検査処理について説明した。次に、イメージマッチングについて説明する。既に述べたように、イメージマッチングは、ロジック検査処理で基板１が不良であると判定されたときに行われる。そして、被検査画像が予め登録された良品画像と比較される。被検査対象である基板１の一部の画像、より詳細には、不良と判定された部分の画像が比較されればよい。両画像が所定レベル以上に一致したとき、基板１が良品として救済可能と判断される。
【００４３】
図５を参照すると、欠品検査処理部６０では、主検査処理部６０ａが基板１に欠品有りと判定したとき、救済検査処理部６０ｂが機能し、イメージマッチングを行って救済可否を判定する。同様に、検査処理部６２〜６８の各々でも、主検査処理部６２ａ〜６８ａが基板１を不良と判定したとき、救済検査処理部６２ｂ〜６８ｂが機能し、イメージマッチングを行って救済可否を判定する。
【００４４】
イメージマッチングでは、予め登録された良品画像が使用される。良品画像は、登録良品画像記憶部５８に格納されており、各救済検査処理部６０ｂ〜６８ｂに参照される。例えば、欠品検査処理部６０の救済検査処理部６０ｂは、対象部品の欠品検査のための良品画像を参照する。良品画像と被検査画像が所定レベル以上に一致すれば、基板１は良品であると判断され、救済される。他の救済検査処理部６２ｂ〜６８ｂも同様の処理を行う。
【００４５】
イメージマッチングの処理、すなわち、良品画像と被検査画像が同じかどうかを判別する処理は、特に限定されない。イメージマッチング処理としては、例えば、正規化相互相関法を適用できる。この場合、両画像が近いほど高い値が得られる。そこで、所定のしきい値以上の値が得られれば、良品、すなわち、救済可能と判定される。
【００４６】
また例えば、イメージマッチング処理では、最小誤差二乗法が適用されてもよい。この場合、各画素の差分を二乗して総和をとる。この誤差総和の大きさで両画像の一致、不一致を判定できる。
【００４７】
各々のイメージマッチング処理のために、複数の良品画像を登録しておくことも好適である。例えば、本実施の形態では、８枚の良品画像が予め用意され、登録良品画像記憶部５８に格納される。８枚の良品画像のいずれかと被検査画像が一致すれば、基板１は該当部位に関して良品であると判定される。
【００４８】
図７は、解析ユニット４６による解析処理の流れを示している。図７の処理は、基板１中の部品毎に行われる。図示のように、まず、欠品検査処理部６０の主検査処理部６０ａが、ロジック検査により欠品発生の有無を判定する（Ｓ１０）。判定結果が良品であれば（Ｓ１２、ＯＫ）、Ｓ２０の位置ずれ検査へ進む。判定結果が不良であれば（Ｓ１２、ＮＧ）、救済検査処理部６０ｂによりイメージマッチングが行われ、救済可否が判定される（Ｓ１４）。救済検査の判定結果が良品であれば（Ｓ１６、ＯＫ）、Ｓ２０の位置ずれ検査へ進む。判定結果が不良であれば（Ｓ１６、ＮＯ）、不良が記録され（Ｓ１８）、着目部品の検査を終了する。
【００４９】
以降、検査項目毎に同様の処理が繰り返される。詳細は省略するが、位置ずれ検査処理部６０の主検査処理部６０ａおよび救済検査処理部６０ｂが、位置ずれに関してロジック検査とイメージマッチングの救済検査を行う（Ｓ２０〜Ｓ２８）。部品立ち検査処理部６４の主検査処理部６４ａおよび救済検査処理部６４ｂが、部品立ちに関してロジック検査とイメージマッチングの救済検査を行う（Ｓ３０〜Ｓ３８）。表裏反転検査処理部６６の主検査処理部６６ａおよび救済検査処理部６６ｂが、表裏反転に関してロジック検査とイメージマッチングの救済検査を行う（Ｓ４０〜Ｓ４８）。さらに、ハンダ付け検査処理部６８の主検査処理部６８ａおよび救済検査処理部６８ｂが、ハンダ付けに関してロジック検査とイメージマッチングの救済検査を行う（Ｓ５０〜Ｓ５８）。
【００５０】
最終的に、ハンダ付けのロジック検査で判定結果が良品である場合（Ｓ５２、ＯＫ）、基板１は着目部品に関しては良品である（Ｓ６０）。また、Ｓ５２の判定がＮＧでも、イメージマッチングによる救済検査の判定結果が良品である場合（Ｓ５６、ＯＫ）、基板１は着目部品に関して良品である（Ｓ６０）。
【００５１】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明した。上記のように、本発明によれば、外観検査装置は、ロジック検査処理に加えて、イメージマッチングを行う。ロジック検査では、本発明の背景の項で述べたように、検査部位および検査項目によっては誤判定が多発することがある。そして、何時どの部位のどの検査項目で誤判定が発生しやすいかの予測が容易でない。本発明は、ロジック検査処理とは全く異なる処理であるイメージマッチングを採用することで、上記のようなロジック検査の限界を補える。すなわち、イメージマッチングはロジック検査とは全く異なる処理なので、ロジック検査で誤判定が生じる状況でも、イメージマッチングでは正しい判定が可能なことがある。ロジック検査を手順型と呼ぶならば、イメージマッチングは冗長型ということができる。ロジック検査が論理的であるのに対して、イメージマッチングは非論理的な検査ということもできる。
【００５２】
このようにして、本発明によれば、ロジック検査に加えて、ロジック検査とは全く異なるイメージマッチングによる救済検査を行うことで、ロジック検査の不良判定能力の限界を補うことができる。本来良品であると判定されるべき対象が不良と判定される事態の発生を少なくできる。したがって、外観検査装置の検査能力を向上することが可能である。
【００５３】
次に、本発明の別の実施の形態を説明する。本実施の形態の基本的な構成および動作は、上述の図１の実施の形態と同様である。ただし、本実施の形態の外観検査装置は、救済検査の対象を制限する点で上述の図１の実施の形態と異なる。すなわち、本実施の形態の外観検査装置は、救済検査処理部６０ｂ〜６８ｂによる救済の候補を、主検査処理部６０ａ〜６８ａのロジック検査処理での良品基準からのロジック検査用パラメータの外れの程度が救済候補範囲内である基板へと制限する。
【００５４】
図８を参照すると、あるロジック検査において、良品基準の上下限内の範囲が図示のように定められているとする。上述の実施の形態では、ロジック検査用パラメータが良品の範囲に入らない場合、不良の程度に拘わらず、救済検査処理が行われた。
【００５５】
これに対して、本実施の形態では、良品の範囲の外側に、図示のように救済候補範囲が設定される。そして、ある着目部位のロジック検査において、ロジック検査用パラメータが良品基準から外れた場合、同パラメータが救済候補範囲に入っていれば、着目部品は救済の候補になる。すなわち、着目部位に対して救済検査のためのイメージマッチングが行われる。同パラメータが救済候補範囲に入っていなければ、不良の程度が激しく、イメージマッチングで良品と判定される可能性が低い。そこで、救済検査処理を行うことなく、不良という判断が下される。
【００５６】
なお、図８では、救済候補範囲は良品の範囲の両側に設定されている。しかし、救済候補範囲は、良品の範囲の一方の側のみに設定されてもよい。例えば、良品基準でロジック検査用パラメータの上限または下限のみが設定されているとき、救済候補範囲もパラメータの上限または下限側に設定されればよい。
【００５７】
また、上述の救済候補範囲は、図１の判定基準記憶部４８に格納され、検査処理部６０〜６８により参照されることが好適である。
【００５８】
図９は、本実施の形態の解析処理の流れを示している。図９の全体的な処理は、前述の実施の形態に係る図７の処理と同様である。ただし、図９に示されるように、ロジック検査処理とイメージマッチング処理の間に、ロジック検査用パラメータが救済候補範囲内であるか否かの判断が追加されている。
【００５９】
すなわち、欠品検査においては、ロジック検査の結果が不良であるとき（Ｓ１２、ＮＧ）、ロジック検査用パラメータが救済候補範囲内であるか、より詳細には、ウインドウ内に多く存在する画素輝度が救済候補範囲内であるか否かが判定される（Ｓ１３）。Ｓ１３の判定結果がＹＥＳであれば、Ｓ１４に進んでイメージマッチングと救済検査が行われる。Ｓ１３の判定結果がＮＯであれば、イメージマッチングを行うことなく、不良が記録され（Ｓ１８）、ターゲットの部品の検査が終了する。検査結果は、欠品すなわち不良となる。
【００６０】
位置ずれ検査、部品立ち検査、表裏反転検査、ハンダ検査についても、同様に、ロジック検査用パラメータが救済候補範囲内か否かを判定するステップ（Ｓ２３、Ｓ３３、Ｓ４３、Ｓ５３）が、イメージマッチングの前に設定される。
【００６１】
以上、本発明の別の実施の形態を説明した。本発明によれば、上記のように救済の候補を制限することにより、救済の可能性のある被検査対象に対しては、イメージマッチング処理を行うことができる。その一方、救済の可能性のないような不良品に対しては、イメージマッチング処理を行わずにすむ。これにより、検査処理の負担を軽減できる。
【００６２】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る外観検査装置は、本来良品である被検査対象が不良であると判定される事象の発生を少なくすることができ、画像認識技術を用いる外観検査の分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施の形態に係る外観検査装置の全体構成図である。
【図２】被検査対象の例である基板の外観図である。
【図３】図３（ａ）、図３（ｂ）はそれぞれ、側方試験における側方光、落射試験における落射光およびそれらの反射光の方向を示す図である。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）はそれぞれ、側方試験、落射試験において得られる画像の例を示す図である。
【図５】解析ユニットの機能ブロック図である。
【図６】ロジック検査用の検査ウインドウを示す図である。
【図７】解析処理のフローチャートである。
【図８】本発明の別の実施の形態で設定される救済候補範囲を示す図である。
【図９】救済候補範囲を利用する解析処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１  基板、  １０  外観検査装置、  １２  メインユニット、  １４  試験ユニット、  ４６  解析ユニット、  ４８  判定基準記憶部、  ５０  登録良品画像記憶部、  ６０  欠品検査処理部、  ６２  位置ずれ検査処理部、  ６４  部品立ち検査処理部、  ６６  表裏反転検査処理部、  ６８  ハンダ検査処理部、  ６０ａ〜６８ａ  主検査処理部、  ６０ｂ〜６８ｂ  救済検査処理部。
【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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