CN105074439B - 印刷电路板的印刷检查方法和印刷检查装置 - Google Patents

印刷电路板的印刷检查方法和印刷检查装置 Download PDF

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Abstract

提供一种准确地掌握印刷处理中的异常的原因的印刷检查方法。一种印刷电路板的印刷检查方法，对通过焊料印刷装置被印刷了焊料的印刷电路板进行检查，该印刷检查方法的特征在于，对印刷电路板的作为检查对象的焊料以能够确定三维的形状的方法进行拍摄，基于进行上述拍摄得到的信息来分别计算作为检查对象的各焊料的体积、面积以及高度中的至少一个项目的数值，按上述项目生成按面积数据，按上述项目生成按区域数据，生成基板变形量数据，该变形量数据表示作为检查对象的印刷电路板相对于基准位置的变形量。

Description

印刷电路板的印刷检查方法和印刷检查装置
技术领域
本发明涉及一种对印刷电路板的焊料印刷进行检查的检查技术。
背景技术
以往，使用在印刷电路板上安装电子部件的表面安装系统。表面安装系统具有焊料印刷装置、电子部件贴装装置以及回流焊炉等。焊料印刷装置将包含粉末状的焊料的膏状的焊料膏印刷于印刷电路板上的要安装电子部件的规定位置处。电子部件贴装装置将规定的电子部件分别贴装于经过焊料的印刷工序后的印刷电路板的焊料印刷部分。回流焊炉对贴装有电子部件的印刷电路板进行加热来使焊料熔融以进行焊接。
在这种表面安装系统中，使用检查焊料是否被准确地印刷于印刷电路板的规定位置处的印刷检查装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1中，公开了以下方法：在进行各装置的处理后之分别拍摄基板并调整作为检查对象的区域的图像的大小、方向等，将各图像并排显示来进行检查。通过这种方法，能够使得易于进行产品的质量检验、质量管理。
专利文献1：日本特开2004-361145号公报
发明内容
发明要解决的问题
能够通过如上所述的检查方法来判断是否产生了不良，但是难以准确地确定由于什么样的原因而产生了不良。
因此，本申请发明的目的在于提供一种用于在对印刷有焊料膏的基板进行检查的焊料印刷检查装置中准确地掌握印刷处理中的异常的原因的印刷检查方法和印刷检查装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明所涉及的印刷电路板的印刷检查方法是(1)对通过焊料印刷装置被印刷了焊料的印刷电路板进行检查的印刷电路板的印刷检查方法，该印刷电路板的印刷检查方法的特征在于，对印刷电路板的作为检查对象的焊料以能够确定三维的形状的方法进行拍摄，基于进行上述拍摄得到的信息来分别计算作为检查对象的各焊料的体积、面积以及高度中的至少一个项目的数值，按上述项目生成按面积数据，该按面积数据是将所计算出的各焊料的上述至少一个项目的数值按与各数值对应的焊料的面积的设计值的大小顺序进行排列而得到的数据，将印刷电路板划分为多个区域，按上述项目生成按区域数据，该按区域数据是将各区域所包含的焊料的上述至少一个项目的数值与对应的区域对应起来而得到的按区域数据，基于进行上述拍摄得到的信息，按上述多个区域的每个区域生成基板变形量数据，该基板变形量数据表示作为检查对象的印刷电路板相对于基准位置的变形量。
(2)根据(1)所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，基于上述按面积数据、上述按区域数据以及上述基板变形量数据来判定作为检查对象的印刷电路板不良的原因。根据(2)，能够简便地确定印刷电路板的不良的原因。
(3)根据(2)所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，判定上述按面积数据、上述按区域数据以及上述基板变形量数据分别是否满足规定的条件，根据各判定结果来确定印刷电路板存在不良的情况下的不良的原因。根据(3)，在进行印刷后的印刷电路板存在不良的情况下，能够确定是因焊料的印刷导致的不良还是因印刷电路板的变形导致的不良，从而能够准确地确定不良的原因。
(4)根据(1)至(3)中的任一项所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，基于所生成的上述按面积数据来生成图表，该图表表示某一个上述项目的数值与同该数值对应的焊料的面积的设计值之间的关系，该印刷电路板的印刷检查方法使上述图表显示于画面。根据(4)，能够掌握与焊料的面积的设计值(区域尺寸)相应的印刷的倾向，从而能够更准确地确定产生不良的情况的原因。
(5)根据(1)至(4)中的任一项所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，根据所生成的上述按区域数据中的各区域的数值相对于按上述项目设定的各区域的数值的理想值的偏离，来生成将各区域用颜色区别开地进行表示的按区域图像，该印刷电路板的印刷检查方法使上述按区域图像显示于画面。根据(5)，能够按区域掌握是否存在异常，从而能够更准确地确定产生不良的情况的原因。
(6)根据(1)至(5)中的任一项所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，根据各区域的相对于上述基准位置的基板变形量来生成将各区域用颜色区别开地进行表示的按区域基板变形量图像，该印刷电路板的印刷检查方法使上述按区域基板变形量图像显示于画面。根据(6)，能够按区域掌握印刷电路板的变形量(翘曲量)，因此在产生了不良的情况下能够更准确地确定原因是否为基板的变形。
(7)本申请发明所涉及的印刷检查装置是对通过焊料印刷装置被印刷了焊料的印刷电路板进行检查的印刷检查装置，该印刷检查装置的特征在于，具备：摄像部，其对印刷电路板的作为检查对象的焊料以能够确定三维的形状的方法进行拍摄；运算部，其基于由上述摄像部拍摄到的信息来分别计算作为检查对象的各焊料的体积、面积以及高度中的至少一个项目的数值；按面积数据生成部，其按上述项目生成按面积数据，该按面积数据是将由上述运算部计算出的各焊料的上述至少一个项目的数值按与各数值对应的焊料的面积的设计值的大小顺序进行排列而得到的数据；按区域数据生成部，其将印刷电路板划分为多个区域，按上述项目生成按区域数据，该按区域数据使将各区域所包含的焊料的上述至少一个项目的数值与对应的区域对应起来而得到的数据；以及基板变形量数据生成部，其基于由上述摄像部拍摄到的信息，按上述多个区域的每个区域生成基板变形量数据，该基板变形量数据表示作为检查对象的印刷电路板相对于基准位置的变形量。
发明的效果
根据本发明，能够在对印刷有焊料膏的基板进行检查的焊料印刷检查装置中准确地掌握印刷处理中的异常的原因。
附图说明
图1是表示包括印刷检查装置的表面安装系统的结构的系统结构图。
图2是表示印刷检查装置的结构的结构图。
图3是表示印刷检查装置的功能的功能框图。
图4示出表示关于体积(图表(A))、面积(图表(B))、高度(图表(C))这些各项目的按区域尺寸数据的图表的一例和印刷有焊料膏的印刷电路板的示意图。
图5是将各块的检查结果以可视的方式显示的按区域检查结果画面例。
图6是将各块的翘曲量的检查结果以可视的方式显示的基板翘曲量的按区域检查结果画面例。
图7是表示印刷检查处理的流程的流程图。
图8是表示印刷检查处理的流程的流程图。
图9是将按区域尺寸的体积数据的图表以可视的方式显示的画面。
图10是将按区域的体积数据以可视的方式显示的画面。
图11是将关于体积的按区域数据以可视的方式显示的画面例(A)和将基板翘曲量的按区域数据以可视的方式显示的画面例(B)。
图12是关于体积的所生成的按区域尺寸数据的图表的一例。
图13是关于体积的所生成的按区域尺寸数据的图表的一例。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示包括本实施方式的印刷检查装置1的表面安装系统15的结构例的图。表面安装系统15具备焊料印刷装置2、印刷检查装置1、电子部件贴装装置4、安装后检查装置6、回流焊炉8以及外观检查装置10。表面安装系统15是将规定的电子部件焊接安装于印刷电路板表面的规定位置处的系统。表面安装系统15的结构不限于图1所示的结构，也可以是具有多台电子部件贴装装置4等的其它装置结构。
焊料印刷装置2将包含焊料粉末的膏状的焊料膏印刷于印刷电路板的规定位置处。关于印刷，通常是以使用掩膜的丝网印刷方法来进行印刷。印刷检查装置1检查通过焊料印刷装置2被印刷了焊料膏的印刷电路板是否被适当地进行了印刷。在后文中详细叙述印刷检查装置1。电子部件贴装装置4是将电子部件安装于印刷有焊料膏的印刷电路板的装置，还被称为贴装机或者表面安装装置。电子部件贴装装置4能够将电子部件高精度地定位并配置于印刷有焊料膏的规定位置处。安装后检查装置6针对通过电子部件贴装装置4被配置了电子部件的印刷电路板检查各电子部件是否被准确地配置于规定位置处。回流焊炉8对安装有电子部件的印刷电路板进行加热来使焊料熔融，从而利用焊料将电子部件固定。外观检查装置10针对固定有电子部件的印刷电路板检查电子部件最终是否被适当地安装。
以上的表面安装系统15的各装置通过传送带等相互连结，将印刷电路板从焊料印刷装置2依次输送到外观检查装置10来安装电子部件。
接着，详细叙述本实施方式所涉及的印刷检查装置1。图2是表示印刷检查装置1的结构的结构图。本实施方式的印刷检查装置1具备控制部20、辅助存储装置26、基板输送部28、检查部30以及显示部40等。这些组件通过总线50进行连接即可。
控制部20对印刷检查装置1所进行的各种处理进行控制。控制部20具备处理器22和存储器24。
处理器22执行存储器24、辅助存储装置26等中存储的控制程序、OS(Operation System：操作系统)等程序来控制各种处理。处理器22例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)。
存储器24保存程序或对处理器22提供暂时的工作区域。存储器24例如是半导体存储器，具有ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等。作为控制程序，本实施方式的存储器24具备检查处理控制程序24a和电动机驱动程序24b。检查处理控制程序24a是用于控制检查部30使其进行印刷电路板的检查处理的程序。电动机驱动程序24b是用于使基板输送部28输送印刷电路板的程序。在后文中叙述执行各程序而实现的各功能。
此外，控制部20也可以包括实现印刷检查装置1所具备的功能的一部分或全部的ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)。例如，也可以通过ASIC来实现进行由控制部20控制检查部30而进行的印刷电路板的检查处理的功能的一部分或全部。
辅助存储装置26是存储各种信息、程序等的装置。在本实施方式中，辅助存储装置26还具备检查对象信息DB(数据库)26a、阈值DB 26b以及检查结果信息DB 26c。检查对象信息DB 26a保存作为检查对象的焊料的位置、形状等检查对象数据。在进行后述的印刷电路板的检查处理时，基于检查对象信息DB 26a中保存的检查对象数据来进行检查。阈值DB 26b保存在后述的检查处理中用于判定处理的各种基准值(在本实施方式中为理想值、容许范围等)。检查结果信息DB 26c保存由印刷检查装置1进行检查得到的检查结果信息。此外，这些信息、数据库也可以保存于存储器24，还可以在与印刷检查装置1以能够通信的方式连接的其它计算机等中进行存储和管理。在该情况下，可以并不必须具备辅助存储装置26。
辅助存储装置26可以是硬盘驱动器、其它磁存储装置、光学式存储装置、快闪存储器等半导体存储装置或它们的任意组合。
基板输送部28输送要在印刷检查装置1中进行检查的印刷电路板。基板输送部28从焊料印刷装置2接收被印刷了焊料的印刷电路板，将印刷电路板输送到检查位置处，将检查后的印刷电路板送出到电子部件贴装装置4。基板输送部28包括电动机28a、传送带28b等。通过控制部20来控制电动机28a的驱动，传送带28b通过电动机28a而进行动作，依次输送印刷电路板。如上所述，处理器22执行存储器24中存储的电动机驱动程序24b，由此处理器22控制基板输送部28(电动机28a)使其输送印刷电路板。
检查部30进行作为印刷检查装置1的主要功能的、印刷有焊料膏的印刷电路板的检查。具体地说，检查部30对印刷电路板进行拍摄，生成判断印刷电路板是否不存在异常所需的图像数据。检查部30具备X轴机器人32、Y轴机器人34、Z轴机器人36以及作为摄像部的摄像单元38。
X轴机器人32、Y轴机器人34、Z轴机器人36是使摄像单元38的摄像机38a和照明装置38b分别在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上移动的机构。例如，在将与所输送的印刷电路板平行的面设为XY平面的情况下，将输送印刷电路板的基板输送方向设为X轴，将在XY平面上与X轴正交的方向设为Y轴。在该情况下，X轴机器人32使摄像机38a和照明装置38b在X轴方向上移动，Y轴机器人34使摄像机38a等在Y轴方向上移动，Z轴机器人36使摄像机38a等在与XY平面正交的Z轴方向上移动。只要将各X轴机器人32～Z轴机器人36的移动范围设定为在印刷检查装置1中拍摄印刷电路板的位置处各X轴机器人32～Z轴机器人36能够在拍摄印刷电路板所需的范围内移动即可。
摄像单元38具备摄像机38a和照明装置38b。摄像单元38通过利用三角测量法的所谓光切断法来拍摄用于确定焊料在印刷电路板上的三维的形状的图像。具体地说，从照明装置38b照射被称为狭缝光等的线状的光，通过摄像机38a来拍摄该线状的光的反射光。在进行拍摄时，例如使X轴机器人32、Y轴机器人34动作，使与Y轴方向平行的线状的光沿X轴方向滑动来进行拍摄，从而拍摄印刷电路板整体。运算部106基于这样得到的拍摄数据来计算印刷电路板上的焊料的高度数据等，最终确定印刷电路板上的拍摄对象区域(检查区域)内的所印刷的焊料的面积、体积、高度。
显示部40显示各种画面。在本实施方式中，特别是，显示部40以可视的方式显示后述的印刷检查处理的结果、或者对印刷检查处理的设定画面进行显示等。显示部40例如可以是液晶显示器。
以上为本实施方式的印刷检查装置1的结构。
接着，说明本实施方式的印刷检查装置1所进行的印刷检查处理。首先，说明印刷检查装置1的功能。图3是表示本实施方式的印刷检查装置1的功能的功能框图。
印刷检查装置1具备机器人控制部100、基板输送控制部102、摄像处理控制部104、运算部106、作为按面积数据生成部的按区域尺寸数据生成部108、按区域数据生成部110、基板翘曲量运算部112、基板翘曲量按区域数据生成部114、判定部116、显示控制部118以及存储控制部120。此外，基板变形量数据生成部包括基板翘曲量运算部112和基板翘曲量按区域数据生成部114。处理器22执行存储器24、辅助存储装置26等中存储的检查处理控制程序24a等，由此实现各功能块。也可以通过ASIC来实现一部分功能或全部功能。
机器人控制部100控制X轴机器人32、Y轴机器人34以及Z轴机器人36。机器人控制部100基于检查对象信息DB 26a中保存的焊料的位置信息等检查对象数据来使摄像单元38的摄像机38a、照明装置38b移动。
基板输送控制部102控制电动机28a来驱动传送带28b。
摄像处理控制部104控制摄像单元38来拍摄印刷电路板。摄像处理控制部104基于检查对象信息DB 26a中保存的检查对象数据，使摄像机38a拍摄应该拍摄的检查区域。摄像处理控制部104通过使摄像单元38拍摄检查区域，能够得到能够确定印刷电路板的立体形状的图像信息。另外，摄像处理控制部104也能够对印刷电路板进行拍摄来获取用于确定印刷电路板的识别信息。例如，如果在印刷电路板上打印记录有识别信息的二维码等代码，则能够通过读取该代码来获取识别信息。基于识别信息，能够从检查对象信息DB26a获取对应的印刷电路板的要拍摄的焊料(检查区域)的位置等信息。
运算部106基于摄像单元38在摄像处理控制部104控制下拍摄到的图像数据，来计算作为检查对象的焊料的体积、面积、所印刷的焊料的高度等信息。在本实施方式中，运算部106能够基于如上所述那样由摄像单元38通过光切断法拍摄到的数据来计算作为对象的焊料的高度、体积、面积。此外，在本实施方式中，设是通过光切断法来确定作为检查对象的焊料的三维的形状，但是不限于此，只要是能够确定三维的形状的方法即可，可以是任何方法、手段。例如，可以是利用光切断法以外的三角测量法的基于聚光的方法、空间编码法，也可以是干涉法、光雷达法等。
按区域尺寸数据生成部108基于由运算部106计算出的焊料的体积、面积、高度这些各项目的数据，来生成按区域尺寸的各项目的数据(按面积数据)。具体地说，该数据是将作为检查对象的区域的各项目的检查数据按焊料的印刷面积从小到大的顺序进行排列而得到的数据。用于按面积排列的焊料的印刷面积是应该被印刷于各检查区域的焊料的面积的设计值(因而，根据摄像单元38的拍摄数据计算出的实际被印刷的焊料的面积有时相对于设计值的面积的数值产生偏离)。例如，在检查区域a的焊料的印刷面积的设计值为1mm2、检查区域b的焊料的印刷面积的设计值为7mm2、检查区域c的印刷面积的设计值为3mm2的情况下，从面积小的一方起，按检查区域a的检查数据、检查区域c的检查数据、检查区域b的检查数据这样的顺序进行排列。在检查项目为焊料的体积、面积、高度的情况下，将各个项目的检查数据按检查区域的面积进行排列来按项目生成数据。
图4中示出了由按区域尺寸数据生成部108生成的、表示关于体积(图表(A))、面积(图表(B))、高度(图表(C))这些各项目的按区域尺寸数据的图表的一例。在图4的图表的下方示出了印刷有焊料膏的印刷电路板(D)。印刷电路板(D)仅示意性地示出了多个焊料膏的印刷区域中的a～c。在图4的(A)～(C)的图表例如是对印刷电路板(D)进行拍摄而生成的数据的情况下，a～c的检查区域的面积从小的一方起按顺序为a、c、b。检查区域a～c的各项目的数据例如与图4的箭头所示的位置的数据分别对应。
而且，能够事先针对体积、面积、高度这些各项目分别设定作为目标的理想值和被当作合格品的容许范围，判断相对于这些值、范围有多大程度的偏离，并作为检查结果存储到检查结果信息DB 26c中，或以可视的方式显示于显示部40等。在图4中，以虚线表示理想值，以点图案填充来表示容许范围。关于理想值、容许范围，由按区域尺寸数据生成部108从辅助存储装置26的阈值DB 26b获取对应的值、范围。在图4所示的例子中，例如，关于体积，可知区域尺寸(焊料膏的面积)小的检查区域(焊料膏)存在不满足容许范围的检查区域。另外，关于高度，可知区域尺寸为中间程度的检查区域存在超过容许范围的检查区域，区域尺寸小的检查区域存在低于容许范围的检查区域。如果设图4的各数据为印刷电路板(D)的检查结果数据，则检查区域c的焊料膏的高度超过了容许范围。此外，在存在多个面积的设计值相同的焊料(检查区域)的情况下，采用该多个区域的值的平均值来作为该面积(区域尺寸)的数值。
按区域数据生成部110将印刷电路板虚拟地划分为m行×n列的区域(以下也将划分出的各区域称为“块”)，计算一个块内的检查区域的检查结果的平均值作为该块的检查结果值。m行和n列的数量根据作为检查对象的基板的大小、种类的不同而不同，能够设定为1以上的任意数。另外，例如，如果在一个块内包含一个检查区域，则将该区域的焊料的体积、面积、高度作为该块的检查值。如果在一个块内包含多个区域，则求出一个块内包含的各个区域的检查值，将它们的平均值作为该块的检查值。另外，在本实施方式中，在一个检查区域(一个焊料的区域)跨越多个块地存在的情况下，在所跨越的各块中分别采用其值来重复计算。也就是说，在某一个焊料(检查区域)跨越例如以2行2列的方式邻接的A～D这四个块而存在的情况下，在A～D这全部四个块中将该焊料的体积、高度等数据作为在各块中的数值来进行计算。
能够分别判定各块的检查值相对于理想值的偏离，以可视的方式显示于显示部40或作为检查结果存储到检查结果信息DB 26c中。在此，图5中示出了将由按区域数据生成部110生成的各块的检查结果以可视的方式显示出来的按区域检查结果画面(按区域图像)的一例。例如，将从A列到J列的方向设为X轴方向(传送带28b的输送方向)，将从1行到10行的方向设为Y轴方向。在图5所示的实际的画面中，根据相对于理想值的偏离的量(或比例)改变块的颜色来进行显示。在图5中，以改变填充的图案的方式进行表示。例如，能够将值相对于理想值而言在规定范围内的块显示为绿色，将比理想值小规定值以上的过小的块显示为蓝色、将比理想值大规定值以上的块显示为黄色或红色(使更接近理想值的值为黄色，使更远离理想值的值为红色)。在图5中，以斜线的图案表示蓝色，以粗的点图案表示绿色，以较细的点图案表示黄色。此外，对于在块内不存在焊料(检查区域)的块，只要以表示是不存在检查区域的区域的颜色、图案显示该块即可。例如，能够将黑色的填充作为不存在检查区域的块的图案。
在将图5作为关于焊料膏的高度的按区域检查结果画面的情况下，可知E列和F列的区域与理想值相比过大、即存在焊料的高度高于理想值的倾向。另外，可知A列、B列、I列、J列的区域与理想值相比过小、即存在焊料的高度低于理想值的倾向。
此外，在本实施方式中，在将由按区域数据生成部110生成的按区域数据以可视的方式显示的情况下，以将理想值设为绿色并且根据相对于理想值的偏离而以蓝色、黄色、红色等颜色进行显示的方式进行了说明，但是不限于此。例如，也可以使相对于理想值的偏离量与颜色更精细地对应来进行显示。在更精细地设定了颜色的情况下，例如能够将理想值设为绿色，在从理想值向过小的方向逐渐产生偏离的情况下，如绿色、淡蓝色、蓝色、深蓝色那样渐变地显示。另外，在向过大的方向逐渐偏离的情况下，如绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色那样渐变地显示。如果像这样根据相对于理想值的偏离更精细地改变颜色来进行显示，则能够准确地掌握按区域的变化。
基板翘曲量运算部112基于摄像单元38的拍摄处理结果来运算印刷电路板的翘曲量(变形量)。基板的翘曲量是表示传送带上的印刷电路板从基准面(Z轴方向的基准位置)向上方或下方歪曲了(或移位了)多大程度的值。关于求出基板的翘曲量的方法，只要能够求出基板的翘曲量即可，没有特别限定。例如，在通过摄像单元38对印刷电路板进行拍摄时，一边由Z轴机器人使摄像单元38上下移动以使印刷电路板表面与摄像单元38(摄像机38a和照明装置38b)的距离固定一边进行拍摄。能够根据该Z轴机器人的移动量求出表示印刷电路板相对于基准位置变形了多少的基板翘曲量。
基板翘曲量按区域数据生成部(以下也称为“翘曲量数据生成部”。)114与按区域数据生成部110同样地将印刷电路板划分为m行×n列，生成表示各区域的基板翘曲量相对于理想值偏离了多大程度的数据(基板变形量数据)。而且，与图5同样地，能够将所生成的数据以可视的方式显示。图6中示出了将由翘曲量数据生成部114生成的各块的翘曲量的检查结果以可视的方式显示出来的基板翘曲量的按区域检查结果画面(按区域基板变形量图像)的一例。与图5同样地，第3行的斜线部分表示相对于理想值过小的部分(在实际的画面中例如显示为蓝色)，以最粗的点表示的第1、2、4、5行的部分表示最接近理想值的部分(在实际的画面中例如显示为绿色)，第6行～第10行表示相对于理想值过大的部分。显示为：与第6行(在实际的画面中例如为亮黄色)相比，第7、8、10行(在实际的画面中例如为黄色)过大，第9行(在实际的画面中例如为红色)过大最多。在与图5同样地将从A列到J列的方向设为X轴方向、将从1行到10行的方向设为Y轴方向的情况下，可知表示出图6的检查结果的印刷电路板是以沿Y轴方向起伏的方式存在翘曲(从基准的位移)的基板。
判定部116基于分别由按区域尺寸数据生成部108、按区域数据生成部110以及基板翘曲量按区域数据生成部114生成的数据，来判定作为检查对象的印刷有焊料膏的印刷电路板是否存在异常，在存在异常的情况下，判定存在什么样的异常。通过后述的图7的流程图来说明判定处理的详情。
显示控制部118基于上述的按区域尺寸数据、按区域数据、基板翘曲量的按区域数据，来使显示部40显示如图4～图6所图示那样的画面。
存储控制部120使检查结果信息DB 26C等存储检查结果的数据。
以上为本实施方式的印刷检查装置1的功能块。
接着，说明本实施方式的印刷检查处理的流程。图7和图8是表示印刷检查处理的流程的流程图。
首先，基板输送控制部102使传送带28b运动，机器人控制部100使摄像单元38的摄像机38a等移动到规定的拍摄位置，摄像处理控制部104使摄像单元38拍摄作为检查对象的印刷电路板(步骤101)。
接着，运算部106基于所拍摄到的图像数据来计算各检查区域的焊料的体积、面积、高度等数据，并且，基板翘曲量运算部112计算印刷电路板的翘曲量(步骤102)。
接着，按区域尺寸数据生成部108、按区域数据生成部110、基板翘曲量按区域数据生成部114分别生成对应的数据(步骤103)。
接着，判定部116基于由按区域尺寸数据生成部108生成的按区域尺寸数据来判断是否存在异常(步骤104)。具体地说，判定部116判断体积、高度等各项目的按区域尺寸数据是否脱离了预先设定的容许范围。
在判断为不存在异常的情况下(步骤104：“是”)，判定部116基于由按区域数据生成部110生成的按区域数据来判断是否存在异常(步骤105)。具体地说，判定部116判定各块的按区域数据是否处于为了判定按区域数据而预先设定的容许范围内，如果处于容许范围外，则判断为存在异常。
在判定为不存在异常的情况下(步骤105：“是”)，判定部116判断为作为检查对象的印刷电路板不存在异常(步骤106)并结束处理。
另一方面，在基于按区域数据判定为存在异常的情况下(步骤105：“否”)，判定部116基于按区域数据来判定通过步骤105认定出的按区域数据的异常是否为局部性的(步骤107)。具体地说，在存在容许范围外的过大或过小的块的情况下，判定部116基于按区域数据来判断是仅在整个基板的一部分存在该块还是基板整体过大或过小。在一部分存在过大或过小的块的情况下，判定为异常是局部性的。
在判定部116基于按区域数据判定为异常不是局部性的(即异常是整体性的、遍及大范围)的情况下(步骤107：“否”)，判定部116基于由基板翘曲量按区域数据生成部114生成的基板翘曲量按区域数据来判断是否存在异常(步骤108)。具体地说，在翘曲量超过了预先设定的容许范围的情况下，判定部116判断为存在异常。
在判定为基板翘曲量不存在异常的情况下(步骤108：“是”)，判定部116基于按区域尺寸数据不存在异常、按区域数据存在异常且为整体性的异常、基板翘曲量不存在异常这样的判定结果，来确定不良的原因。具体地说，印刷电路板自身不存在问题，因此判定部116判定为是因印刷条件或装置异常导致的不良，更具体地说，判断为是印刷压力、印刷速度导致的不良(步骤109)。这是由于，首先，由于基板翘曲量不存在异常，因此设想不是基板自身存在问题而是印刷条件存在问题，根据按区域数据可知异常是整体性的，因此设想在整个基板上焊料过多或不足。在这种情况下，推测为由于印刷压力或印刷速度不适当而在整体上焊料膏变得过大或过小。
在基于基板翘曲量按区域数据判定为存在异常的情况下(步骤108：“否”)，由于判断为按区域尺寸数据中不存在异常且按区域数据中存在整体性的异常，且基板翘曲量的按区域数据中也存在异常，因此认定为是因印刷条件或印刷电路板自身导致的不良(步骤110)。更具体地说，判定部116认定为是因基板的局部性的变形、基板的缺损、间隙异常等导致的不良。这是由于，在基板翘曲量的按区域数据中存在异常、在按区域尺寸数据中未识别到异常而在按区域数据中识别到整体性的异常的情况下，设想存在变形或裂痕等缺损而未正常地进行印刷。间隙是指印刷焊料膏时的丝网印刷的掩膜与基板之间的间隔。当基板存在局部性的变形、缺损时，间隙变得在整个基板上不固定，从而成为整体上产生印刷电路板的焊料印刷的异常的原因。
另外，在判定部116在步骤107中判定为异常是局部性的情况下(步骤107：“是”)，与步骤108同样地，判定部116基于基板翘曲量按区域数据来判定基板翘曲量是否存在异常(步骤111)。在判定为基板翘曲量按区域数据不存在异常的情况下(步骤111：“是”)，判定部116基于按区域尺寸数据不存在异常、按区域数据存在局部性的异常、基板翘曲量不存在异常这样的判定结果，来确定不良的原因。具体地说，判定部116判定为是因印刷条件或装置异常导致的不良(步骤112)。更具体地说，由于印刷电路板不存在问题且异常是局部性的，因此判定部116能够判断为原因是印刷焊料膏的金属掩膜的局部堵塞、基板支承局部不充分等。
另外，在判定部116基于基板翘曲量按区域数据判定为存在异常的情况下(步骤111：“否”)，判定部116基于按区域尺寸数据不存在异常、按区域数据存在局部性的异常、基板翘曲量存在异常这样的判定结果，判定为所印刷的焊料不存在异常，是由印刷电路板的变形等印刷电路板自身导致的不良(步骤113)。这是由于，因为基板翘曲量局部上存在异常，所以例如基板向上方翘曲的部分(在进行印刷时向丝网掩膜侧翘曲的部分)的印刷压力整体变高，向下方翘曲的部分的印刷压力变低，分别产生因印刷电路板的变形导致的局部性的印刷异常。
另一方面，在步骤104中判定部116判定为按区域尺寸数据存在异常的情况下(步骤104：“否”，转到图8的1)，与步骤105同样地，判定部116基于由按区域数据生成部110生成的按区域数据来判断是否存在异常(步骤114)。
在判定为按区域数据不存在异常的情况下(步骤114：“是”)，判定部116基于按区域尺寸数据存在异常、按区域数据不存在异常这样的判定结果，判定为是由灰尘、污垢等异物混入到印刷电路板上的情况等其它要因导致的不良(步骤115)。
在判定为按区域数据存在异常的情况下(步骤114的“否”)，与步骤107同样地，判定部116基于按区域数据来判定按区域数据的异常是否为局部性的(步骤116)。
在判定部116基于按区域数据判定为异常不是局部性的(即异常是整体性的、遍及大范围)的情况下(步骤116：“否”)，与步骤108同样地，判定部116基于基板翘曲量按区域数据来判定是否存在异常(步骤117)。在判定为不存在异常的情况下(步骤117：“是”)，判定为是因印刷条件或装置异常导致的不良，更具体地说，判定为是由印刷压力、印刷速度导致的不良(步骤118)。这是由于，因为异常是整体性的且基板翘曲量不存在问题，所以认为原因是容易对整体产生影响的印刷条件、装置异常。
另一方面，在步骤117中判定为存在异常的情况下(步骤117：“否”)，按区域尺寸数据中存在异常，按区域数据存在整体性的异常，基板翘曲量的按区域数据中也存在异常，因此认定为是因印刷条件或印刷电路板自身的原因导致的不良(步骤119)。更具体地说，判定部116认定为是由基板的局部性的变形、基板的缺损、间隙异常等导致的不良。这是由于，在由于基板翘曲量的按区域数据中存在异常而例如与该异常对应的区域尺寸(面积)的按区域尺寸数据的值也存在异常的情况下，设想在该异常位置处存在变形或裂痕等缺损而没有被正常地印刷。当基板存在局部性的变形、缺损时，间隙变得在整个基板整体上不固定，从而成为在焊料的印刷中产生异常的原因。
另外，在判定部116在步骤116中判定为异常是局部性的情况下(步骤116：“是”)，判定部116基于基板翘曲量按区域数据来判定是否存在异常(步骤120)。在判定为基板翘曲量按区域数据不存在异常的情况下(步骤120：“是”)，判定部116基于按区域尺寸数据存在异常、按区域数据的异常是局部性的、基板翘曲量不存在异常这样的判定结果，来确定不良的原因。具体地说，判定部116判定为是因印刷条件或装置异常导致的不良(步骤121)。更具体地说，由于印刷电路板不存在问题、异常是局部性的，因此判定部116判断为原因是印刷焊料膏的金属掩膜的局部堵塞、基板支承局部不充分等。
在此，图9、图10中示出了将进行了步骤121的判定的情形下的按区域尺寸的体积数据的图表和按区域的体积数据以可视的方式显示出来的画面的一例。如图9所示，以箭头A表示的部分局部地减少，如图10所示，可知以C-4的块为中心向过小方向存在异常(具有在图10中判定为过小的部分的面积与图9中以箭头A表示的面积的值相当的关系)。像这样局部性的焊料的过小或过大的原因大多是金属掩膜的堵塞等。通过如本实施方式那样分别生成按区域尺寸的数据和按区域的数据来进行判定，能够确定存在局部性的异常，甚至能够确定出其原因为金属掩膜堵塞的可能性高。
在步骤120中判定部116判定为存在异常的情况下(步骤120：“否”)，判定部116基于按区域尺寸数据存在异常、按区域数据的异常是局部性的、基板翘曲量也存在异常这样的判定结果，判定为是由印刷电路板导致的不良(步骤122)。具体地说，这是由于，与步骤113同样地，基板翘曲量局部上存在异常，因此例如基板向上方翘曲的部分(在进行印刷时向丝网掩膜侧翘曲的部分)的印刷压力整体变高，向下方翘曲的部分的印刷压力变低，分别产生因印刷电路板的变形引起的局部的印刷异常。
以上为本实施方式的印刷检查处理的流程。此外，关于最终的判定结果，能够由存储控制部120将该结果存储到检查结果信息DB 26c中，或者由显示控制部118将产生了异常的情况与异常的原因一起显示于显示部40。
接着，说明基于印刷检查处理中的检查结果数据来确定不良的原因的方法的一例。图11的(A)是将关于体积的按区域数据以可视的方式显示出来的图像，图11的(B)是将基板翘曲量的按区域数据以可视的方式显示出来的图像。关于焊料的体积，如图11的(A)所示，3的行过小，9的行附近过大。另一方面，关于基板翘曲量，如图11的(B)所示那样，相反地，3的行附近过大，6～10的行过小。根据以上的数据能够推测出6～10的行的部分是印刷电路板相比于基准位置向负方向翘曲而过量地供给了与翘曲部分相应的量的焊料膏。另外，关于基板以鼓起的方式向正方向翘曲的部分，能够推测出所供给的焊料量减少了与翘曲部分相应的量而导致焊料的体积变得过小。因而，在得到了这样的数据的情况下，能够估计出以下的状态：基板的翘曲量存在异常，由此焊料的供给量产生了偏差。
接着，对利用以上说明的印刷检查装置1的印刷检查处理进行焊料印刷装置2的印刷条件调整以及焊料印刷装置2的性能评价的方法进行说明。首先，使焊料印刷装置2对评价用的印刷电路板进行印刷，在该评价用的印刷电路板上规则地分布有尺寸从小到大逐渐不同的检查区域。使印刷检查装置1对该评价用的印刷电路板进行检查，生成按区域尺寸数据。图12中示出了针对体积生成的按区域尺寸数据的图表。在图12所示的数据中，若是区域尺寸小于0.15附近的尺寸则低于体积的容许范围。例如，在设计成焊料印刷装置2具有能够印刷0.100的尺寸以上的焊料的性能的情况下，需要使原本为0.1以上的尺寸的检查值全部进入到容许范围内。因而，在作为评价用的印刷电路板的检查结果而得到这样的结果的情况下，需要调整焊料印刷装置2的印刷条件等，使得若是0.1以上的尺寸就进入到容许范围内。
如果在调整印刷条件等之后再次对评价用的印刷电路板进行印刷并通过印刷检查装置1进行检查的结果是得到了在0.1以上的范围的检查值进入到容许范围内的结果，则可知已将印刷条件设定为最佳的条件。另一方面，例如在调整的结果变为如图13所示的按区域尺寸数据那样区域尺寸为0.1附近的检查值收敛于容许范围内但若是大于0.5的区域尺寸则低于容许范围这样的结果等、即使反复进行调整但是应该进入容许范围内的区域尺寸的检查值也不会进入容许范围内的情况下，可知原因不在于印刷条件，而是由于焊料印刷装置2自身的劣化、故障。
因而，只要使焊料印刷装置2对评价用的印刷电路板进行印刷并通过本实施方式的印刷检查装置1进行印刷检查处理，就能够导出焊料印刷装置2的最佳的印刷条件。另外，根据是否能够进行调整使得检查值进入到容许范围内，还能够进行焊料印刷装置2的劣化等性能的评价。
根据以上的本实施方式的印刷检查装置1，能够对通过焊料印刷装置2被印刷了的印刷电路板进行检查，在产生不良的情况下准确地确定其原因。因而，能够有效地抑制不良的产生，从而能够高效地进行焊料印刷处理。
此外，在本实施方式中，以一个印刷检查装置1具备各结构的情况进行了说明，但是不限于此，也可以是如下的印刷检查系统：将各结构、各功能块分散地保持于多个设备，以整体实施本实施方式的印刷检查方法来进行检查。例如，也可以是如下的印刷检查系统：由印刷检查装置进行印刷电路板的拍摄处理，由外部的计算机进行用于确定焊料的三维的形状的运算处理、用于确定是否存在印刷不良及其原因的判定处理等。
另外，在本实施方式中，在上述的图7的流程的步骤104中的是否存在异常的判定中，与区域尺寸无关地判定按区域尺寸数据是否脱离了固定的容许范围，以上述情况进行了说明，但是不限于此。例如，也可以预先设定按区域尺寸数据的理想曲线，将相对于该理想曲线而言的规定的范围作为容许范围。通过像这样设定沿着理想曲线的容许范围，能够更准确地判定按区域尺寸数据中是否存在异常。特别是，在如图9所示那样虽然整体进入到容许范围内但是局部过小或过大的情况下，若全部设定为相同的容许范围，则在按区域尺寸的判定中会判定为不存在异常，但是在沿着理想曲线的容许范围的情况下，判定为存在异常的可能性变高，从而能够进行更准确的判定。
通过特定的方式更详细地说明了本发明，但是只要不脱离本发明的精神和范围，就能够进行各种变更和改进，这对本领域技术人员来说是不言而喻的。
附图标记说明
1：印刷检查装置；2：焊料印刷装置；4：电子部件贴装装置；6：安装后检查装置；8：回流焊炉；10：外观检查装置；15：表面安装系统；20：控制部；26：辅助存储装置；28：基板输送部；30：检查部；40：显示部。

Claims (12)

1.一种印刷电路板的印刷检查方法，对通过焊料印刷装置被印刷了焊料的印刷电路板进行检查，该印刷电路板的印刷检查方法的特征在于，
对印刷电路板的作为检查对象的焊料以能够确定三维的形状的方法进行拍摄，
基于进行上述拍摄得到的信息来分别计算作为检查对象的各焊料的体积、面积以及高度中的至少一个项目的数值，
按上述项目生成按面积数据，该按面积数据是将所计算出的各焊料的上述至少一个项目的数值按与各数值对应的焊料的面积的设计值的大小顺序进行排列而得到的数据，
将印刷电路板划分为多个区域，按上述项目生成按区域数据，该按区域数据是将各区域所包含的焊料的上述至少一个项目的数值与对应的区域对应起来而得到的数据，
基于进行上述拍摄得到的信息，按上述多个区域的每个区域生成基板变形量数据，该基板变形量数据表示作为检查对象的印刷电路板相对于基准位置的变形量。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，
基于上述按面积数据、上述按区域数据以及上述基板变形量数据来判定作为检查对象的印刷电路板的不良的原因。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，
判定上述按面积数据、上述按区域数据以及上述基板变形量数据分别是否满足规定的条件，根据各判定结果来确定印刷电路板存在不良的情况下的不良的原因。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，
基于所生成的上述按面积数据来生成图表，该图表表示某一个上述项目的数值与同该数值对应的焊料的面积的设计值之间的关系，
使上述图表显示于画面。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，
根据所生成的上述按区域数据中的各区域的数值相对于按上述项目设定的各区域的数值的理想值的偏离，来生成将各区域用颜色区别开地进行表示的按区域图像，
使上述按区域图像显示于画面。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板的印刷检查方法，其特征在于，
根据各区域的相对于上述基准位置的基板变形量来生成将各区域用颜色区别开地进行表示的按区域基板变形量图像，
使上述按区域基板变形量图像显示于画面。
7.一种印刷检查装置，对通过焊料印刷装置被印刷了焊料的印刷电路板进行检查，该印刷检查装置的特征在于，具备：
摄像部，其对印刷电路板的作为检查对象的焊料以能够确定三维的形状的方法进行拍摄；
运算部，其基于由上述摄像部拍摄到的信息来分别计算作为检查对象的各焊料的体积、面积以及高度中的至少一个项目的数值；
按面积数据生成部，其按上述项目生成按面积数据，该按面积数据是将由上述运算部计算出的各焊料的上述至少一个项目的数值按与各数值对应的焊料的面积的设计值的大小顺序进行排列而得到的数据；
按区域数据生成部，其将印刷电路板划分为多个区域，按上述项目生成按区域数据，该按区域数据是将各区域所包含的焊料的上述至少一个项目的数值与对应的区域相对应起来而得到的数据；以及
基板变形量数据生成部，其基于由上述摄像部拍摄到的信息，按上述多个区域的每个区域生成基板变形量数据，该基板变形量数据表示作为检查对象的印刷电路板相对于基准位置的变形量。
8.根据权利要求7所述的印刷检查装置，其特征在于，
还具备判定部，该判定部基于上述按面积数据、上述按区域数据以及上述基板变形量数据来判定作为检查对象的印刷电路板的不良的原因。
9.根据权利要求8所述的印刷检查装置，其特征在于，
上述判定部判定上述按面积数据、上述按区域数据以及上述基板变形量数据分别是否满足规定的条件，根据各判定结果来确定印刷电路板存在不良的情况下的不良的原因。
10.根据权利要求7所述的印刷检查装置，其特征在于，
还具备使检查结果显示于画面的显示控制部，
上述按面积数据生成部基于所生成的按面积数据来生成图表，该图表表示某一个上述项目的数值与同该数值对应的焊料的面积的设计值之间的关系，
上述显示控制部使上述图表显示于画面。
11.根据权利要求7所述的印刷检查装置，其特征在于，
还具备使检查结果显示于画面的显示控制部，
上述按区域数据生成部根据所生成的上述按区域数据中的各区域的数值相对于按上述项目设定的各区域的数值的理想值的偏离，来生成将各区域用颜色区别开地进行表示的按区域图像，
上述显示控制部使上述按区域图像显示于画面。
12.根据权利要求7所述的印刷检查装置，其特征在于，
还具备使检查结果显示于画面的显示控制部，
上述基板变形量数据生成部根据各区域的相对于上述基准位置的基板变形量，来生成将各区域用颜色区别开地进行表示的按区域基板变形量图像，
上述显示控制部使上述按区域基板变形量图像显示于画面。
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