(57)【要約】【課題】撮像に要する処理時間を短縮し、検査効率を大幅に高める。【解決手段】各部品には、あらかじめ、サイズに応じて３段階の分解能レベルのいずれかが設定されている。これらの部品を分解能の高いものから順に順序づけ、１番目の部品（Ｎｏ．３）から順に各部品に着目し、設定された分解能ラベルに応じた撮像対象領域Ｂ１，Ｂ２・・・を設定する。ただし、設定した領域に他の近傍の部品を含むことができる場合には、その部品を、設定されている分解能レベルを考慮することなく、前記撮像対象領域に割り付ける。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像倍率の設定にばらつきのある複数の被検査部位を含むワークを撮像手段の撮像倍率を切り替えながら複数回撮像することを前提に、前記ワークの設計図情報を用いて各撮像倍率の撮像対象領域を設定する準備のステップを実行した後に、前記準備のステップで設定された各撮像対象領域が順次撮像されるように、ワークと撮像手段との位置関係および撮像倍率を調整して複数回の撮像を行い、各撮像により生成された画像を用いて各被検査部位を検査する方法において、
前記準備のステップでは、前記ワーク上の各被検査部位を設定された撮像倍率の高い順または低い順に順序づけた後、その順序に沿って前記設計図情報中の各被検査部位に１番目の被検査部位から順に着目し、前記着目中の被検査部位が既に他の撮像対象領域に割り付けられていないことを条件に、着目中の被検査部位に対応する撮像倍率の撮像対象領域を当該被検査部位を含む位置に設定するとともに、この撮像対象領域内に含まれ、かつ他の撮像対象領域に割り付けられていないすべての被検査部位を前記設定した撮像対象領域に割り付けることを特徴とする検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載された検査方法において、
前記準備のステップの撮像対象領域を設定する処理では、設定した撮像対象領域への割り付けが完了した被検査部位が前記撮像対象領域から出ないことを条件に、他の割り付けされていない被検査部位を含むように撮像対象領域の設定位置を調整する検査方法。
【請求項３】
請求項１に記載された検査方法において、
前記検査において、処理対象の画像に対応する撮像対象領域にその領域にかかる撮像倍率に対応しない被検査部位が割り付けられているとき、その被検査部位の画像を当該被検査部位に対応する撮像倍率に適合した分解能の画像に変換し、変換後の画像に対して前記検査のための画像処理を実行する検査方法。
【請求項４】
撮像倍率の設定にばらつきのある複数の被検査部位を含むワークを、撮像倍率の切り替えが可能な撮像手段の前記撮像倍率を切り替えながら複数回撮像し、各撮像により生成された画像を用いて各被検査部位の検査を行う装置において、
前記ワークの設計図情報を用いて各撮像倍率の撮像対象領域を設定する領域設定手段；前記領域設定手段が設定した各撮像対象領域を撮像するのに必要な情報が登録された記憶手段；前記記憶手段の登録情報に基づき、ワークと撮像手段との位置関係および撮像倍率を調整して前記撮像手段を駆動することにより、前記複数回の撮像を行う撮像制御手段；前記複数回の撮像により生成された各画像を順に用いて前記検査のための画像処理を実行する画像処理手段；の各手段を具備し、
前記領域設定手段は、ワーク上の各被検査部位を設定された撮像倍率の高い順または低い順に順序づけた後、その順序に沿って前記設計図情報中の各被検査部位に１番目の被検査部位から順に着目し、前記着目中の被検査部位が既に他の撮像対象領域に割り付けられていないことを条件に、着目中の被検査部位に対応する撮像倍率の撮像対象領域を当該被検査部位を含む位置に設定するとともに、この撮像対象領域内に含まれ、かつ他の撮像対象領域に割り付けられていないすべての被検査部位を前記設定した撮像対象領域に割り付ける処理を実行する計測処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像倍率の設定にばらつきのある複数の被検査部位を含むワーク（たとえば部品実装基板）を検査対象として、撮像手段の撮像倍率を切り替えながらワークを撮像し、毎時の撮像により生成された画像を用いて各被検査部位の検査を実行する方法、およびその方法を実行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装基板を画像処理により検査する検査装置では、大きさの異なる複数の部品が実装されたり、部品の実装密度が場所によって異なる点を考慮して、カメラの撮像倍率を切り替えながら撮像を行う場合がある。
【０００３】
たとえば、下記の特許文献１では、あらかじめ基板の基板上の部品にそれぞれその部品に適した撮像倍率を対応づけておき、各撮像倍率毎に、その倍率が対応づけられた部品がまとめて撮像できるように各倍率の撮像対象領域（特許文献１では「撮像エリア」と記載。）の設定位置を定めている。
【０００４】
【特許文献１】特許  第２５７０６５０号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１では、各撮像倍率の撮像対象領域に、それぞれその領域にかかる撮像倍率が設定された部品のみを割り付けている。したがって、ある撮像倍率の撮像対象領域内に他の撮像倍率が設定された部品が含まれていても、その部品に対する画像処理は行われず、別途、その部品に対応する撮像倍率による撮像で生成された画像を処理する必要がある。
このような方法では、部品毎にその部品に適した分解能の画像を得られるというメリットはあるが、撮像回数は多くなる傾向がある。また、撮像対象領域や撮像倍率を切り替えるにはメカを動かさなければならないため、撮像に要する処理時間が長くなり、検査を効率良く行えない、という問題もある。
【０００６】
この発明は上記の問題に着目してなされたもので、検査のための撮像回数ができるだけ少なくなるように撮像対象領域の設定を工夫して、撮像に要する処理時間を短縮し、もって検査効率を大幅に高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかる計測処理方法は、撮像倍率の設定にばらつきのある複数の被検査部位を含むワークを、撮像手段の撮像倍率を切り替えながら複数回撮像することを前提に、前記ワークの設計図情報を用いて各撮像倍率の撮像対象領域を設定する準備のステップを実行した後に、前記準備のステップで設定された各撮像対象領域が順次撮像されるように、ワークと撮像手段との位置関係および撮像倍率を調整して複数回の撮像を行い、各撮像により生成された画像を用いて各被検査部位に対し所定の計測処理を実行するものである。
【０００８】
上記において、各被検査部位に対する撮像倍率の設定は、被検査部位の大きさ、種類、他の被検査部位との関係などに応じて変化する。
たとえば、被検査部位が小さくなるほど、拡大された画像が必要になるため、撮像倍率が高く設定される場合がある。また、形状が複雑な被検査部位に対し、単純な形状のものより高い撮像倍率が設定される場合や、被検査部位の配置密度が高い部分の被検査部位に、配置密度が低い部分の被検査部位より高い撮像倍率が設定される場合もある。
撮像倍率が高くなるほど、撮像により得られる画像の分解能も高くなるから、詳細な計測処理を行ったり、微細な部位を確認しやすい状態になる。
なお、被検査部位への倍率の設定は、倍率そのものを示すデータにより行ってもよいが、これに限らず、たとえば生成すべき画像の分解能を示すデータを用いてもよい。
【０００９】
「ワークの設計図情報」は、各被検査部位の位置、大きさ、傾きなどを示すためのもので、たとえばＣＡＤデータが使用される。
この発明では、前記準備のステップにおいて、ワーク上の各被検査部位を設定された撮像倍率の高い順または低い順に順序づけた後、その順序に沿って前記設計図情報中の各被検査部位に１番目の被検査部位から順に着目し、着目中の被検査部位が既に他の撮像対象領域に割り付けられていないことを条件に、当該被検査部位に対応する撮像倍率の撮像対象領域を着目中の被検査部位を含む位置に設定するとともに、この撮像対象領域内に含まれ、かつ他の撮像対象領域に割り付けられていないすべての被検査部位を前記設定した撮像対象領域に割り付ける。
【００１０】
上記の準備のステップにおいて、たとえば各被検査部位を倍率の高い順に順序づけた場合、最初に設定される撮像対象領域は、最も面積の小さな領域となる。以後、着目対象の被検査部位が変わって倍率が低くなるにつれ、設定される撮像対象領域は大きくなる。
ここで、設定された撮像対象領域内に着目中の被検査部位以外の被検査部位が含まれていると、その被検査部位に対応する倍率が着目中の被検査部位に対応するものより低い場合でも、その部位は着目中の被検査部位と同じ撮像対象領域に割り付けられる。よって、設定されている倍率に関わらず、着目中の被検査部位の近傍にある被検査部位を同じ撮像対象領域に割り付けることが可能になるから、撮像回数を従来より減らすことが可能になる。
【００１１】
また上記の設定処理によれば、最も高い倍率が設定されている被検査部位を、確実に設定された倍率で撮像することができるから、高い分解能の画像を用いた検査を要する部位について、検査の精度を確保することができる。また低い倍率が設定されている被検査部位が設定された倍率より高い倍率の撮像対象領域に割り付けられる場合でも、その被検査部位の全体画像を取得できるので、検査に支障が生じるおそれがない。
【００１２】
また各被検査部位に倍率の低い順に着目して撮像対象領域を設定する場合には、上記とは反対に、最も面積の大きな撮像対象領域から順に設定されるので、撮像回数をさらに削減することができる。
【００１３】
上記の検査方法の好ましい一態様では、前記準備のステップの撮像対象領域を設定する処理において、設定した撮像対象領域への割り付けが完了した被検査部位が前記撮像対象領域から出ないことを条件に、他の割り付けされていない被検査部位を含むように撮像対象領域の設定位置を調整する。このようにすれば、いずれの撮像対象領域とも、割り付けされた被検査部位を領域から出さない範囲で、より多くの被検査部位が割り付けられるように調整できるので、撮像対象領域の設定数を少なくすることができる。よって、検査の際の撮像回数を減らして、処理の効率を向上することが可能になる。
【００１４】
他の好ましい態様の検査方法では、処理対象の画像に対応する撮像対象領域にその領域にかかる撮像倍率に対応しない被検査部位が割り付けられているとき、その被検査部位の画像を当該被検査部位に対応する撮像倍率に適合した分解能の画像に変換し、変換後の画像に対して前記検査のための画像処理を実行する。
たとえば、倍率２ｎの撮像対象領域に倍率ｎに対応する被検査部位が含まれている場合には、この被検査部位の画像を圧縮することにより、元の画像の１／２の分解能の画像に変換する。また倍率ｎの撮像対象領域に倍率２ｎに対応する被検査部位が含まれている場合には、この被検査部位の画像を膨張させることにより、元の画像の２倍の分解能の画像に変換する。なお前記撮像対象領域にかかる倍率に対応する被検査部位については、上記の変換処理を行うことなく、当該被検査部位の画像をそのまま処理すればよい。
【００１５】
一般に、各被検査部位について、それぞれその部位に設定された倍率に適合した分解能の画像を処理することを前提に、判定基準値などの検査用のパラメータが設定されることが多いが、設定された倍率とは異なる撮像倍率の撮像対象領域に割り付けられて、本来の分解能とは異なる分解能の画像が生成されると、前記パラメータをそのまま使用できなくなる。しかし、この発明では、処理対象の画像に対応する撮像対象領域にその領域にかかる撮像倍率とは異なる撮像倍率に対応する被検査部位が含まれている場合には、その被検査部位の画像を本来の倍率に適合した分解能の画像に圧縮または膨張させて変換するので、前記パラメータを変更することなく検査を行うことが可能になる。
【００１６】
つぎに上記の検査方法を実施するための検査装置は、撮像倍率の切り替えが可能な撮像手段；検査対象のワークの設計図情報を用いて各撮像倍率の撮像対象領域を設定する領域設定手段；前記領域設定手段が設定した各撮像対象領域を撮像するのに必要な情報が登録された記憶手段；前記記憶手段の登録情報に基づき、ワークと撮像手段との位置関係および撮像倍率を調整して前記撮像手段を駆動することにより、前記複数回の撮像を行う撮像制御手段；前記複数回の撮像により生成された各画像を順に用いて前記検査のための画像処理を実行する画像処理手段とを具備する。
前記領域設定手段は、前記した準備のステップを実行することにより、ワーク上の各被検査部位を複数の撮像対象領域のいずれかに割り付けるので、前記した方法と同様に、検査時の撮像回数を削減し、処理効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、近傍にある被検査部位を、設定されている撮像倍率に関わらず、１つの撮像対象領域に割り付けることができるので、検査の際の撮像回数を削減することができ、効率の良い検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、この発明が適用された基板検査装置の構成例を示す。
この実施例の基板検査装置は、部品実装基板の製造ライン中の部品実装工程を経た基板を処理対象として、部品の実装位置毎に検査を行うもので、コントローラ１、カメラ２、基板ステージ３、照明装置４、入力部５、モニタ６、および記憶媒体に対する読み書き処理装置７（ＣＤドライブ、光ディスクドライブなど）が含まれる。
【００１９】
前記カメラ２は、撮像倍率の切り替えが可能なカラーカメラであって、前記基板ステージ３の上方に撮像面を下方に向けた状態で固定配備される。基板ステージ３には、検査対象の基板を水平に支持するテーブル（図示せず。）や、このテーブルをＸ方向（基板の長さ方向）およびＹ方向（基板の幅方向）に移動させるための移動機構（図示せず。）が含まれる。照明装置４は、検査対象の基板を照明するためのものである。
【００２０】
前記コントローラ１には、コンピュータによる制御部１１のほか、画像入力部１２、倍率調整処理部１３，ＸＹステージ制御部１４、照明制御部１５、メモリ１６、検査結果出力部１７などが設けられる。
画像入力部１２には、前記カメラ２に対するインターフェース回路やＡ／Ｄ変換回路が含まれる。倍率調整処理部１３は、カメラ２の撮像倍率の切り替え制御を行う。ＸＹステージ制御部１４は、前記基板ステージ３の移動を制御し、照明制御部１５は、前記照明装置４の点灯・消灯動作を調整する。
【００２１】
この実施例の基板検査装置では、カメラ２の撮像倍率を切り替えながら基板を複数回撮像することにより、各部品について、部品の有無、位置ずれ、傾きなどを判定するのに必要な画像を生成する。前記メモリ１６には、検査にかかる一連の処理手順が記述されたプログラムのほか、毎時の撮像の撮像対象領域を表す情報（以下、「撮像データ」という。）や検査データファイルなどが格納される。
検査データファイルには、各部品に対する検査領域の設定データ（領域の位置や大きさを表す。）のほか、部品の色彩を検出するための２値化しきい値や検出された部品の適否を判別するための判定基準値などの情報（以下、これらを「検査用パラメータ」という。）が格納される。
【００２２】
前記制御部１１は、前記撮像データに基づき、倍率調整処理部１３を用いてカメラ２の撮像倍率を調整するとともに、ＸＹステージ制御部１４を用いて基板ステージ３の移動を制御した後に、カメラ２による撮像を行う。この撮像により生成された画像は画像入力部１２を介して制御部１１に入力され、その内部のメモリ（ＲＡＭ）に格納される。制御部１１は、このＲＡＭに格納された画像の各部品に対し、それぞれ前記検査データファイル内の設定データを用いて検査領域を設定し、その領域内の画像に対し、被検査部位の抽出、計測、判定の各処理を、順次実行する。
【００２３】
基板上のすべての部品に対する判定処理が終了すると、制御部１１は、これらの判定結果をとりまとめて、基板の良、不良を判定する。この最終の判定結果や不良と判定された場合の不良部位に関する情報は、検査結果出力部１７に与えられた後、この検査結果出力部１７から図示しない外部装置に出力される。
【００２４】
検査対象の部品には、それぞれその部品の検査に必要な画像の分解能として、以下の３種類のレベルＬ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれかが対応づけられる。なお、この分解能レベルも、前記検査データファイルに登録される。
Ｌ１は最も高いレベルであって、１画素につき１０μｍの分解能が設定される。Ｌ２は２番目に高いレベルであって、１画素につき１５μｍの分解能が設定される。Ｌ３はもっとも低いレベルであって、１画素につき２０μｍの分解能が設定される。
【００２５】
この実施例のメモリ１６には、部品種毎に、その部品の検査に必要な画像の分解能やその分解能に対応した検査用パラメータを対応づけたライブラリデータが登録されている。また検査に先立ち、前記読み書き処理装置７などを用いて検査対象の基板のＣＡＤデータを読み込み、そのＣＡＤデータと前記ライブラリデータとをリンクさせることにより、基板上の各部品の分解能レベルや検査用パラメータを設定する。さらに、各撮像倍率の部品の配置状態に基づき、毎時の撮像における撮像倍率や撮像対象領域の位置を定めるとともに、各撮像対象領域に割り付ける部品を決定する。
以下、撮像対象領域の設定方法や部品の割り付け方法について、詳細に説明する。
【００２６】
図２は、検査対象の基板の構成を示す。この図では、図示を簡単にするために、各部品をその大きさを反映した矩形として表すとともに、各矩形内に部品の識別番号を記載している。以下、この識別番号を「部品番号」という。また個々の部品に言及する場合には、「Ｎｏ．１」のように、言及する部品の部品番号を用いて表す。
【００２７】
この実施例では、前記分解能レベルを部品のサイズに応じて決定している。具体的には、各部品のサイズを３つのグループに分け、サイズが最小のグループには前記レベルＬ１（１０μｍ／画素）を、中間のサイズのグループには前記レベルＬ２（１５μｍ／画素）を、サイズが最大のグループには前記レベルＬ３（２０μ／画素）を、それぞれ対応づける。
【００２８】
撮像対象領域の設定処理では、前記基板上の部品を分解能に基づき順序づけた後、その順序に沿って、先頭の部品から順に１つずつ各部品に着目し、その着目中の部品の位置および対応する分解能に応じて撮像対象領域を設定するようにしている。また着目中の部品の近傍位置に、撮像対象領域に含めることが可能な部品があれば、その部品に対応する分解能にかかわらず、当該部品を撮像対象領域に割り付けるようにしている。
【００２９】
図３は、前記図２に示した構成の基板について、各部品を分解能に基づき順序づけた結果を示すもので、各部品の近傍に、部品の順序を丸付き数字で示してある。なお、この例では、分解能の高い順に部品を順序づけているが、同じ分解能レベルが対応づけられている部品間では、部品番号が若い方が前になるようにしている。
【００３０】
図４は、前記撮像データが格納されたテーブル（以下、「撮像データテーブル」という。）の構成例を示す。
この撮像データテーブルでは、各撮像対象領域について、その領域の識別番号（以下「領域番号」という。）、対応する分解能レベル、領域の代表点（左上頂点、中心点など）の座標、および領域に割り付けられた部品の部品番号を格納している。なお、ここに示した撮像データテーブルは、前記図３の順序づけがされた基板を対象に、つぎの図５の処理を実行することにより生成される。
【００３１】
図５は、撮像対象領域の設定処理の流れを示す。なお、この図５では、部品をＡｉ、Ａｋとして表し、撮像対象領域をＢｊとする。ｉ，ｋは、前記図３に丸付き数字で示した部品の並び順序に対応する。このうち、ｉは着目中の部品を示すカウンタであって、１から最大値ｉｍａｘまでの範囲で変化する。一方、ｋは、ｉの各値につき、ｉ＋１からｉｍａｘまでの範囲で変化する。
【００３２】
まず最初のＳＴ１（ＳＴは「ステップ（ＳＴＥＰ）」を表す。）で、各部品を、前記した分解能に基づき順序づけた後、ＳＴ２において、前記ｉ，ｊにそれぞれ初期値「１」をセットする。
【００３３】
さらに、ＳＴ３では、分解能Ｒの初期値を最大レベルであるＬ１に設定する。なお、この分解能Ｒにより、撮像対象領域Ｂｊ（以下、単に「領域Ｂｊ」という場合もある。）のサイズが定められる。Ｒが最大の分解能Ｌ１に設定されたときには、後記する図７〜１６に示すように、領域Ｂｊは最も小さくなる。
【００３４】
ＳＴ４〜１２は、この分解能Ｒに応じたサイズの領域Ｂｊの位置を決めるための処理である。この処理は、前記ＣＡＤデータを用いて行われる。
まずＳＴ４では、部品Ａｉが領域Ｂｊの中心に位置するように、領域Ｂｊを仮設定する。続いてＳＴ５では、カウンタｋを初期値ｉ＋１に設定する。以下、このｋがｉｍａｘとなるまで、ＳＴ６〜１２のループが繰り返される。
【００３５】
ＳＴ７では、部品Ａｋが既にいずれかの撮像対象領域に割り付けられているかどうかをチェックする。ここで部品Ａｋの割り付けが完了していない場合にはＳＴ８に進み、部品Ａｋが領域Ｂｊに含まれているか否かをチェックする。ここで部品Ａｋが領域Ｂｊに包含されていれば、ＳＴ８が「ＹＥＳ」となってＳＴ１１に進み、部品Ａｋを領域Ｂｊに割り付ける。
【００３６】
一方、部品Ａｋの一部が領域Ｂｊからはみ出していたり、部品Ａｋが完全に領域Ｂｊの外にある場合には、ＳＴ８が「ＮＯ」となってＳＴ９に進む。
ＳＴ９では、部品Ａｋが領域Ｂｊ内に含まれるように領域Ｂｊを調整することが可能であるかどうかをチェックする。なお、この調整処理は、既に領域Ｂｊに割り付けられた部品が領域Ｂｊからはみ出さないことを条件とする。
【００３７】
ここで図６を用いて、ＳＴ９の判定方法について説明する。
この処理では、領域Ｂｊに含まれるすべての部品（図６の例では部品Ａｉのみである。）、および領域Ｂｊに含まれるか否かの判定の対象となる部品Ａｋの各頂点の座標を求め、これらの座標が分布する範囲が領域Ｂｊより小さいかどうかを判定する。具体的には、ｘ軸方向において、最も右にある点の座標ｘＭと最も左にある点の座標ｘＬとの差を求め、この差（ｘＭ−ｘＬ）を前記領域Ｂｊの幅ｄｘと比較する。またｙ軸方向において、最も上にある点の座標ｙＭと最も下にある点座標ｙＬとの差を求め、この差（ｙＭ−ｙＬ）を前記領域Ｂｊの高さｄｙと比較する。ここで（ｘＭ−ｘＬ）＜ｄｘかつ（ｙＭ−ｙＬ）＜ｄｙであれば、部品Ａｋを領域Ｂｊ内に含めることが可能である。よって領域Ｂｊを、図中の一点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動させることができる。
なお、図６では、領域Ｂｊ内に着目中の部品Ａｉのみが割り付けられている例を示しているが、その他の部品が割り付けられている場合も、同様に、ｘ，ｙの各軸方向毎に、各頂点の分布する範囲の幅を求め、これらをｄｘ，ｄｙと比較すればよい。
【００３８】
図５に戻って、部品Ａｋについて、上記ＳＴ９の判定が「ＹＥＳ」であれば、ＳＴ１０に進み、部品Ａｋが含まれるように領域Ｂｊの位置を調整し、しかる後にＳＴ１１を実行する。ＳＴ１１で部品Ａｋが領域Ｂｊに割り付けられると、ＳＴ１２に進み、ｋの値を１つ大きくし、ＳＴ６に戻る。
なお、部品Ａｋが既に他の撮像対象領域に割り付けられている場合（ＳＴ７が「ＹＥＳ」の場合）や、領域Ｂｊの調整が不可能であると判定した場合（ＳＴ９が「ＮＯ」の場合）には、ＳＴ１１の処理を実行せずにＳＴ１２に進み、ｋの値を更新する。
【００３９】
このようにしてｋがｉｍａｘを越えるまでＳＴ６〜１２のループが実行され、ＳＴ１３に進み、カウンタｉを１つ大きな値に変更する。この更新後のｉがｉｍａｘ以下であれば、ＳＴ１５に進み、更新後のｉにより特定される部品Ａｉに撮像対象領域が割り付けられているかどうかをチェックする。
【００４０】
もし、部品Ａｉが割り付け済みであれば、ＳＴ１５からＳＴ１３に戻り、再度ｉの値を更新する。
一方、部品Ａｉがいずれの撮像対象領域にも割り付けられていない場合には、ＳＴ１５が「ＮＯ」となってＳＴ１６に進み、カウンタｊを１つ大きな値に更新する。
さらにＳＴ１７では、部品Ａｉが分解能Ｒに対応しているかどうかをチェックする。対応している場合には、ＳＴ１７が「ＹＥＳ」となってＳＴ４に移行する。これにより、前回の領域と同じサイズの新たな領域Ｂｊが、新たな着目部品Ａｉに対して設定される。
【００４１】
部品Ａｉが分解能Ｒに対応していない場合には、ＳＴ１７が「ＮＯ」となる。この場合には、ＳＴ１８で分解能Ｒを１段階下のレベルに変更（たとえばＬ１からＬ２に変更）した後にＳＴ４に進む。これにより、新たな撮像対象領域Ｂｊは、前回の撮像対象領域より大きな領域となる。
【００４２】
新たに設定された領域Ｂｊについても、前記したのと同様に、ＳＴ６〜１２が実行されるので、部品Ａｉの近傍に割り付けが済んでいない部品があれば、その部品を領域Ｂｊに含めることが可能になる。
【００４３】
以下、着目対象の部品を変更しながら同様の処理を実行した結果、カウンタｉがｉｍａｘを越えると、ＳＴ１４が「ＹＥＳ」となって処理を終了する。
【００４４】
図７〜１６は、前記図３に示した基板について、図５の処理を実行したときの撮像対象領域の設定状態の変化を順を追って表したものである。以下、これらの図を参照しつつ、撮像対象領域の設定処理をより具体的に説明する。なお、以下では必要に応じて、図５のステップ番号を参照する。
【００４５】
図７は、順序づけにより１番目に設定されたＮｏ．３の部品に対し、ＳＴ４の処理により撮像対象領域Ｂ１が設定された状態を示す。この後、２番目以降の部品についてＳＴ６〜１２の処理が行われる。この段階では、いずれの部品についても、ＳＴ７は「ＮＯ」であるが、いずれもＮｏ．３の部品の近傍に位置していないため、ＳＴ８，９とも「ＮＯ」となる。このため撮像対象領域Ｂ１には、Ｎｏ．３以外の部品は割り付けされない。
【００４６】
図８は、２番目の部品（Ｎｏ．１０）に対し、ＳＴ４の処理により撮像対象領域Ｂ２が設定された状態を示す。この後は、３番目以降の部品に対し、ＳＴ６〜１２の処理が実行されるが、この時点でも、３番目、４番目、５番目の部品（Ｎｏ．１１，Ｎｏ．４，Ｎｏ．７）については、ＳＴ７，８，９が「ＮＯ」となるため、領域Ｂ２への割り付けができない。
【００４７】
しかしながら、つぎの６番目の部品（Ｎｏ．８）および７番目の部品（Ｎｏ．９）は、領域Ｂ２の調整によりこの領域Ｂ２内に含められる範囲に位置しているから、ＳＴ９が「ＹＥＳ」となる。よってＳＴ１０，１１の処理により、領域Ｂ２が図９に示すような位置に調整され、Ｎｏ．８，９の部品が割り付けられる。
【００４８】
図１０は、３番目の部品（Ｎｏ．１１）に対し、ＳＴ４の処理により撮像対象領域Ｂ３を設定した状態を示す。この領域Ｂ３については、４番目以降の部品が含まれるかどうかをチェックすることになるが、６番目および７番目の部品は、既に領域Ｂ２に割り付けられたので、ＳＴ７が「ＹＥＳ」となる。
また、その他の部品については、ＳＴ７は「ＮＯ」となるが、４番目、５番目、８番目、９番目、１１番目の部品（Ｎｏ．４，Ｎｏ．７，Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．６）は、いずれもＮｏ．３の部品から離れているので、ＳＴ８，９が「ＮＯ」となる。また１０番目、１２番目の部品（Ｎｏ．１０，Ｎｏ．１２）は、Ｎｏ．３の近くにはあるが、大きすぎるため、領域Ｂ３に含めるのは不可能である。よって、これらの部品についても、ＳＴ８，９が「ＮＯ」となり、割り付け対象外となる。
【００４９】
この結果、領域Ｂ３の位置は、図１０に示した位置で確定される。つぎは、４番目の部品（Ｎｏ．４）が着目対象となるが、この部品は、分解能レベルＬ２に対応づけられているので、ＳＴ１７が「ＮＯ」となり、ＳＴ１８において分解能ＲがＬ２に変更される。この結果、ＳＴ４を実行すると、図１１に示すように、Ｎｏ．４の部品を中心に、領域Ｂ１〜Ｂ３より大きな領域Ｂ４が設定される。
【００５０】
この段階では、５番目以降の部品がＳＴ６〜１２の処理対象となるが、１０番目の部品（Ｎｏ．５）以外の部品は、いずれもＳＴ７が「ＹＥＳ」またはＳＴ９が「ＮＯ」となって、割り付けの対象外となる。しかし、前記Ｎｏ．５の部品は、領域Ｂ４に完全に含まれていないが、領域Ｂ４の調整によりこの領域内に含めることが可能な位置にあるので、ＳＴ９が「ＹＥＳ」となり、ＳＴ１０で領域Ｂ４の調整が行われる。この結果、領域Ｂ４は、図１２に示す位置に調整される。
【００５１】
つぎは、５番目の部品（Ｎｏ．７）に着目する。この部品もレベルＬ２の分解能に対応づけられているので、前記領域Ｂ４と同じ大きさの領域Ｂ５が図１３に示す位置に設定される。
【００５２】
この段階では、６番目以降の部品がＳＴ６〜１２の処理対象となるが、このうち１１番目の部品（Ｎｏ．６）が領域Ｂ５の調整によりこの領域Ｂ５内に含めることが可能な位置にあるので、ＳＴ９が「ＹＥＳ」となる。よって、ＳＴ１０，１１の処理により、領域Ｂ５の位置が調整されて、Ｎｏ．６の部品が領域Ｂ５に割り付けられる。
【００５３】
なお、Ｎｏ．８，９，１０の部品は、領域Ｂ５に含められる範囲にあるが、既に領域Ｂ２に割り付けられているため、ＳＴ７が「ＹＥＳ」となり、割り付け対象外となる。その他の部品も、ＳＴ７が「ＹＥＳ」になるか、ＳＴ８，９が「ＮＯ」となるため、割り付けの対象外となる。
よって、領域Ｂ５の位置は、図１４に示すように調整され、Ｎｏ．７およびＮｏ．６の部品がこの領域Ｂ５に割り付けられる。
【００５４】
つぎは、６番目の部品（Ｎｏ．８）に着目するが、この部品は既に領域Ｂ２に割り付けられているので、ＳＴ１５が「ＹＥＳ」となり、独自の撮像対象領域は設定されない。つぎの７番目の部品（Ｎｏ．９）も同様である。
つぎに、８番目の部品（Ｎｏ．１）が着目対象となるが、この部品はレベルＬ３の部品であるため、前記ＳＴ１７，１８の処理により、撮像対象領域の大きさが変更される。この結果、図１５に示すように、領域Ｂ４やＢ５より大きな領域Ｂ６が、Ｎｏ．１の部品を基準に設定される。
【００５５】
ここで９番目の部品（Ｎｏ．２）がＳＴ６〜１２の処理対象となるが、このＮｏ．２の部品はＮｏ．１の部品の近傍に位置するので、ＳＴ９が「ＹＥＳ」となってＳＴ１０の処理が行われる。一方、１０番目、１１番目の部品（Ｎｏ．５，Ｎｏ．６）は、既に領域Ｂ４，Ｂ５に割り付けられているので、ＳＴ７が「ＹＥＳ」となり、割り付けの対象外となる。また１２番目の部品（Ｎｏ．１２）もＮｏ．１の部品から離れているため、ＳＴ８，９が「ＮＯ」となり、割り付けの対象外となる。
よって、領域Ｂ６は、図１６に示すように調整され、Ｎｏ．１およびＮｏ．２の部品が割り付けられる。
【００５６】
この後、１０番目、１１番目の部品は割り付け済みであるため、これらに対しては、ＳＴ１５が「ＹＥＳ」となり、最後の１２番目の部品（Ｎｏ．１２）に着目対象が移ってＳＴ４が実行され、領域Ｂ７が設定される。
この処理の後のＳＴ５でカウンタｋを更新すると、ｋ＞ｉｍａｘとなり、ＳＴ６が「ＹＥＳ」となる。この判定を受けてＳＴ１３に進み、カウンタｉを更新すると、ｉ＞ｉｍａｘとなる。よってＳＴ１４が「ＹＥＳ」となり、処理終了となる。
【００５７】
図１６では、前記位置調整後の領域Ｂ６とともに、最後のＮｏ．１２の部品に対して設定された領域Ｂ７を示している。この図１６の状態になったときに、前記図４に示した撮像データテーブルが完成し、メモリ１５に登録される。
【００５８】
上記したように、この実施例では、設定された分解能が高いものから順に各部品に着目して、撮像対象領域を割り付けるとともに、着目中の部品の近傍に撮像対象領域に含めることができる部品があれば、その分解能に関わらず、前記撮像対象領域に割り付けるようにしたので、従来の方法よりも撮像対象領域の数を減らすことができる。よって、検査の際の撮像回数も削減することができる。
【００５９】
つぎに、検査における処理の流れについて、図１７を用いて説明する。
まず最初のＳＴ２１で、前記撮像データを特定するためのカウンタｎに初期値「１」をセットした後、ＳＴ２２において、前記撮像データテーブルからｎ番目の撮像データを読み出す。
【００６０】
ＳＴ２３では、カメラ２の撮像倍率が撮像データ中の分解能レベルに対応する値になるように調整するとともに、撮像データ中の代表点の座標（ｘｎ，ｙｎ）がカメラ２の視野中心に対応するように、カメラ２と基板との位置関係を調整する。そして、これらの調整が終了すると、カメラ２にトリガ信号を与え、撮像を行わせる。これによりｎ番目の撮像対象領域について、その領域に設定された分解能の画像が生成される。
【００６１】
ＳＴ２４では、前記撮像データに含まれる部品番号に基づき、前記メモリ１５の検査データファイルから、その番号に該当する検査情報を読み出す。そして、その中の検査領域の設定データを用いて前記画像上の部品に検査領域を設定する。
なお、この検査領域の設定データは、前記撮像対象領域の設定処理を終了した後に、その設定に基づき良品の基板を撮像し、生成された画像に対する領域指定操作を受け付けることにより、設定されたものである。
【００６２】
ＳＴ２５では、この検査領域が設定された部品に対応する分解能が処理対象の画像に適合しているかどうかをチェックする。ここで分解能が適合していない場合には、ＳＴ２５が「ＮＯ」となってＳＴ２６に進み、前記検査領域内の画像が部品に対応する分解能の画像になるように、圧縮処理を行う。
【００６３】
この圧縮処理は、前記検査領域の一頂点（たとえば左下頂点）を原点として、圧縮後の画像の分解能に応じて画素数を削減するとともに、変換後の各画素について、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に濃度補間処理を行って濃度値を決定する。なお、この実施例では、前記原点を基準に、変換後の各画素につき、変換前の画像における対応点の座標をサブピクセル単位で求め、その対応点の近傍の４画素の濃度について、各画素と前記対応点との距離を重みとする加重平均演算を行う。この方法は、「直線補間法」と呼ばれる公知の手法であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６４】
上記の圧縮処理により、部品に対応する分解能の画像が得られると、ＳＴ２７に進む。なお、前記部品に設定された分解能が画像の分解能と同一である場合には、ＳＴ２５が「ＹＥＳ」となり、ＳＴ２６の処理を行わずにＳＴ２７に進む。
【００６５】
ＳＴ２７では、検査領域の画像を２値化して、部品の色彩が現れている領域を抽出し、その位置や面積などを計測する。さらに、ＳＴ２８では、前記計測値を判定基準値と比較することにより、部品の適否を判別する。
【００６６】
以下、前記撮像データに他の部品番号が含まれている場合には、ＳＴ２９からＳＴ２４に戻り、つぎの部品番号に対応する部品について、同様にＳＴ２４〜２８を実行する。すべての部品番号に対応する部品を処理すると、ＳＴ２９からＳＴ３０を介してＳＴ３１に進み、前記ｎの値を１つ大きな値に更新し、その新たなｎに対応する撮像データを用いて、同様の処理を実行する。
【００６７】
このようにして、登録されたＮ個の撮像データに対する処理が終了すると、ＳＴ３０が「ＹＥＳ」となってＳＴ３２に進む。ＳＴ３２では、毎時の判定結果を統合して、基板の良否を判定し、その判定結果を出力し、処理を終了する。なお、不良判定された部品がある場合には、ＳＴ３２ではその部品の部品番号なども出力する。
【００６８】
上記の検査によれば、生成された画像の分解能より低い分解能が設定されている部品については、検査領域内の画像を当該部品に適合した分解能の画像に変換してから処理を行うので、判定基準値などの検査用パラメータを変更する必要がない。特に、この実施例のように、ライブラリデータを用いて検査用パラメータを設定する場合には、部品が割り付けられる撮像対象領域の分解能を考慮せずに該当するライブラリデータを抽出すれば良いので、ティーチング作業時の処理が複雑になるのを防止することができる。
なお、生成された画像の分解能に適合しない部品については、画像を変換する処理に代えて検査用パラメータの値を変更するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記の実施例では、基板上の部品を分解能の高い順に順序づけ、その順序に沿って、先頭の部品から順に撮像対象領域を設定するので、レベルＬ１の分解能が設定された部品については、必ずその分解能に応じた撮像対象領域に割り付けることができる。よって、高分解能で検査する必要のある部品について、精度を落とさずに検査することができる。またレベルＬ２やＬ３の分解能が設定された部品についても、その全体画像を取得できるので、検査に支障が生じることがない。また全体画像として、本来より高い分解能の画像が生成されるので、圧縮処理後の画像の精度も確保することができる。
【００７０】
ただし、検査の目的によっては、上記とは反対に、各部品を分解能の低い順に順序づけて撮像対象領域を設定してもよい。
図１８〜２４は、前記図２に示した基板の各部品を分解能の低い順に順序づけて撮像対象領域を設定した結果を、段階を追って示したものである。
【００７１】
各図中の丸付き数字で示すように、この実施例では、図３の例とは逆に、レベルＬ３に対応するＮｏ．１の部品から順に順序づけられる。撮像対象領域の設定手順は、ＳＴ１の順序づけが逆になる点と、ＳＴ３で分解能Ｒを最低レベルのＬ３に設定する点を除けば、前記図５と同様である。よって、この実施例については、図１８〜２４をもって詳細な説明を省略する（これらの図でも、各撮像対象領域に、設定される順にＢ１，Ｂ２，・・・の符号を付してある。また第２の領域Ｂ２の調整後の状態と第３の領域Ｂ３の初期設定状態については、図２１にひとまとめにして表している。）。
【００７２】
なお、図１８〜２４の実施例で設定された撮像データを用いた検査では、設定された分解能レベルよりも低い分解能の画像が生成される部品（たとえばＮｏ．４など）について、検査領域内の画像を膨張処理することにより分解能を調整する。この場合、膨張処理の際に画素補完処理を実行すれば、分解能の低下をある程度抑えることができる。
【００７３】
上記の実施例では、最大サイズの撮像対象領域から順に設定されるため、先の実施例よりも撮像対象領域の総数が少なくなる。よって、検査時の撮像回数も削減できるので、その分、検査にかかる時間を短縮することができる。
よって、高精度の検査を要さない場合であれば、この実施例の方法で撮像対象領域を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の一実施例にかかる基板検査装置のブロック図である。
【図２】検査対象の基板の構成を概略化して示す説明図である。
【図３】図２の基板上の各部品を分解能の高い順に順序づけた結果を示す説明図である。
【図４】撮像データテーブルの構成例を示す説明図である。
【図５】撮像対象領域の設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】部品の割り付けの可否を判定する方法を示す説明図である。
【図７】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図８】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図９】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１０】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１１】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１２】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１３】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１４】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１５】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１６】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１７】検査の流れを示すフローチャートである。
【図１８】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図１９】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図２０】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図２１】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図２２】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図２３】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【図２４】基板に対する撮像対象領域の設定処理の推移を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  コントローラ
２  カメラ
３  基板ステージ
１１  メモリ
１２  倍率調整処理部
１４  ＸＹステージ制御部
１６  メモリ
【図１】
2007248145.tif 000003
【図２】
2007248145.tif 000004
【図３】
2007248145.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007248145.tif 000007
【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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【図１７】
2007248145.tif 000019
【図１８】
2007248145.tif 000020
【図１９】
2007248145.tif 000021
【図２０】
2007248145.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年3月15日(2006.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
撮像倍率の設定にばらつきのある複数の被検査部位を含むワークを、撮像倍率の切り替えが可能な撮像手段の前記撮像倍率を切り替えながら複数回撮像し、各撮像により生成された画像を用いて各被検査部位の検査を行う装置において、
前記ワークの設計図情報を用いて各撮像倍率の撮像対象領域を設定する領域設定手段；前記領域設定手段が設定した各撮像対象領域を撮像するのに必要な情報が登録された記憶手段；前記記憶手段の登録情報に基づき、ワークと撮像手段との位置関係および撮像倍率を調整して前記撮像手段を駆動することにより、前記複数回の撮像を行う撮像制御手段；前記複数回の撮像により生成された各画像を順に用いて前記検査のための画像処理を実行する画像処理手段；の各手段を具備し、
前記領域設定手段は、ワーク上の各被検査部位を設定された撮像倍率の高い順または低い順に順序づけた後、その順序に沿って前記設計図情報中の各被検査部位に１番目の被検査部位から順に着目し、前記着目中の被検査部位が既に他の撮像対象領域に割り付けられていないことを条件に、着目中の被検査部位に対応する撮像倍率の撮像対象領域を当該被検査部位を含む位置に設定するとともに、この撮像対象領域内に含まれ、かつ他の撮像対象領域に割り付けられていないすべての被検査部位を前記設定した撮像対象領域に割り付ける処理を実行する検査装置。