CN105917217B - 品质管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供品质管理系统,用于表面安装生产线,该表面安装生产线执行焊料印刷工序、贴装工序以及回流焊工序,在所述焊料印刷工序中,通过焊料印刷装置向印刷基板印刷焊料,在所述贴装工序中,通过贴装机在印刷基板上配置电子部件,在所述回流焊工序中,通过回流焊炉来对电子部件进行焊料接合,所述品质管理系统具备:端子检测装置,其在所述贴装工序后生成端子信息,该端子信息是与配置在所述印刷基板上的所述电子部件的端子的位置有关的信息;以及安装检查装置,其在所述回流焊工序后,根据所述端子信息来确定所述电子部件具有的端子的位置,并检查该端子与印刷基板的焊料接合状态。
Description
技术领域
本发明涉及对安装于印刷基板的部件的状态进行检查的系统。
背景技术
作为在印刷基板上安装部件的方法之一,有表面安装。表面安装是指,在印刷基板上涂敷焊料膏剂并在载置要安装的部件后加热熔化焊料从而固定部件的安装方式。为了能进行集成度高的基板的制造,在自动进行部件到印刷基板上的安装的装置中,多采用表面安装。
在使部件到基板的安装自动化的情况下,在冷却焊料后,需要检查部件是否正常安装到基板上(以下,回流焊后检查)。特别是准确判定是否通过焊料正常地接合了部件具有的端子与基板上的电极(焊盘)的连接部,在担保制品的品质方面尤为重要。
为了进行回流焊后检查,需要准确检测在基板上的哪个位置上载置有哪个部件。作为与此关联的技术,在专利文献1中公开了一种部件安装系统,其将与部件的尺寸有关的信息从在基板装载有部件的贴装机向对部件的接合状态进行检查的检查装置发送,由检查装置根据该信息来识别要检查之处。通过该系统,即使在部件的大小因个体差而发生波动的情况下,检查装置也能正确识别部件的大小。
另外,在专利文献2中记载有对所装载的部件进行检测并选择最适合的检查库来实施检查的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2011-91181号公报
专利文献2:JP特开2004-151057号公报
发明内容
发明要解决的课题
在对部件具有的端子与基板上的电极(焊盘)的接合状态进行检查的情况下,当然需要知道基板上的部件的位置,还需要准确掌握部件具有的端子的前端位于何处。这是由于,若不能正确掌握端子的前端位置,则无法正确判定焊缝的形成状态、焊料相对于端子的润湿状态。端子的前端位置例如能通过对端子与焊盘的接合部分进行摄像并解析所得到的图像来进行检测。
另一方面,还存在像端子完全埋没在焊料中那样的情况、端子的上表面与焊料平滑连接那样的情况那样,无法确定端子与焊料的边界的情形。这样的情形尤其容易在2针脚小型模具部件或晶体管、一部分的SOP(Small Outline Package;小引出线封装)部件等中发生。
在现有的表面安装生产线上如此无法确定端子的前端位置的情况下,无法准确判定焊料的接合状态,从而会发生将良品判定为不良品的问题。
在专利文献1记载的部件安装系统中,能根据实测值来确定印刷基板上的部件的装载位置,但无法检测端子的前端位置。另外,在专利文献2记载的方法中,能检测部件并选择适当的检查库,但同样无法检测端子的前端位置。
另一方面,还考虑利用检测出的部件的位置来估计端子的前端位置这样的方法。然而,端子的位置或长度在制造时存在偏差,未必在估计出的位置上一定存在端子的前端。
本发明考虑上述的课题而提出,其目的在于,提供在表面安装生产线上提高焊料接合状态的检查判定精度的技术。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的品质管理系统用于表面安装生产线,该表面安装生产线执行焊料印刷工序、贴装工序以及回流焊工序,在所述焊料印刷工序中,通过焊料印刷装置向印刷基板印刷焊料,在所述贴装工序中,通过贴装机在印刷基板上配置电子部件,在所述回流焊工序中,通过回流焊炉来对电子部件进行焊料接合。
具体而言,本发明所涉及的品质管理系统具备:端子检测装置,其在所述贴装工序后生成端子信息,该端子信息是与配置在所述印刷基板上的所述电子部件的端子的位置有关的信息;以及安装检查装置,其在所述回流焊工序后,根据所述端子信息来确定所述电子部件具有的端子的位置,根据确定出的所述端子的位置来确定检查区域,并检查该检查区域中的、端子与印刷基板的焊料接合状态。
端子检测装置具有在电子部件到印刷基板的配置(贴装)结束后生成与所配置的该电子部件具有的端子的位置有关的信息即端子信息的手段。端子信息只要能使安装检查装置确定基板上的端子的位置,就可以是任何信息。例如,可以是端子相对于部件的相对位置。另外,也可以包含与端子的宽度或长度、配置角度等有关的信息。
另外,安装检查装置是在回流焊工序结束后对电子部件具有的端子与印刷基板上的电极(焊盘)的接合状态进行检查的装置。另外,安装检查装置根据由端子检测装置生成的端子信息来确定检查对象的端子位于印刷基板上的何处。
根据该构成,安装检查装置能准确地识别检查对象的端子位于基板上的何处,因此即使在端子的前端埋没在焊料中那样的情况下,也能准确地判定端子与焊盘的接合状态。
另外,优选地,所述端子检测装置对配置在印刷基板上的电子部件进行摄像,并根据获得的图像中所含的像素的亮度值来检测端子所在的区域。
在对部件照射光的情况下,关于由端子反射的光与由焊料反射的光,反射光的特性不同。具体而言,端子使光正反射,印刷后的焊料使光漫反射。故而,端子检测装置通过光学式检测该特性的差异,能检测端子与焊料的边界,能确定端子的位置。
另外,优选地,所述端子信息包含表征端子相对于基准位置的相对性的位置关系的信息,该基准位置设定在检查对象的电子部件上。
基准位置是指用于确定端子的位置的作为基准的位置,只要能被端子检测装置和安装检查装置共享,则无论何种位置均可。例如,可以是设定在部件上的点。另外,可以是部件的边缘部等。安装检查装置能使用基准位置以及端子相对于基准位置的相对性的位置信息来确定端子的位置。
另外,优选地,所述端子信息包含表征端子相对于所述基准位置的相对位置、端子的宽度以及端子的长度的信息。
除了定义端子相对于基准位置的相对位置之外,还定义端子的宽度以及长度,从而安装检查装置能确定检查对象的端子所在的区域。
另外,优选地,所述端子检测装置是贴装机和部件检查装置当中的至少一者,所述贴装机用于在印刷基板上配置电子部件,所述部件检查装置用于对配置在印刷基板上的电子部件的配置状态进行检查。
若端子信息的生成是在配置部件之后,则既可以由配置部件的装置自身来执行,也可以由对部件的配置状态进行检查的装置来执行。
另外,优选地,所述安装检查装置是外观检查装置和内部检查装置当中的至少一者,所述外观检查装置通过可见光像来检查印刷基板上的电极与电子部件具有的端子之间的焊料接合状态,所述内部检查装置通过可见光像以外的波束来检查印刷基板上的电极与电子部件具有的端子之间的焊料接合状态。
如此,安装检查装置既可以是通过可见光像来进行检查的装置,也可以是通过X射线等可见光像以外的波束来进行检查的装置。
此外,本发明能确定为包含上述手段的至少一部分的品质管理系统。另外,还能确定为所述品质管理系统的控制方法、用于使所述品质管理系统动作的程序以及记录有该程序的记录介质。
关于上述处理或手段,只要在技术上不产生矛盾,就能自由组合实施。
发明效果
根据本发明,能在表面安装生产线上提高焊料接合状态的检查判定精度。
附图说明
图1是说明基于回流焊方式的基板的生产以及检查的流程的图。
图2是说明实施方式中的检查的概要的图。
图3是说明焊料的接合状态判定的图。
图4是说明不能准确判定接合状态的情形的图。
图5是传送至检查装置的检查对象信息的数据结构。
图6是说明确定部件所在的区域的方法的图。
图7是说明确定端子所在的区域的方法的图。
图8是配置于部件检查装置的照明装置和相机的配置例。
图9是由部件检查装置生成的端子信息的数据结构。
图10是部件检查装置的动作流程图。
图11是外观检查装置以及X射线检查装置的动作流程图。
图12是说明确定端子所在的区域的其他方法的图。
具体实施方式
(系统构成)
图1是示意地表示印刷基板的表面安装生产线上的生产设备以及品质管理系统的构成例的图。表面安装(Surface Mount Technology:SMT;表面贴装技术)是指在印刷基板的表面焊接电子部件的技术,表面安装生产线主要由焊料印刷~部件的贴装~回流焊(焊料的熔敷)这三个工序构成。
如图1所示,在表面安装生产线上,作为生产设备,从上游侧起依次设置焊料印刷装置110、贴装机120、回流焊炉130。焊料印刷装置110是通过丝网印刷在印刷基板上的电极部(称为焊盘)印刷膏剂状的焊料的装置。贴装机120是用于拾取要安装于基板的电子部件并在对应部位的焊料膏剂之上载置部件的装置,也称为芯片贴装机。回流焊炉130是用于在对焊料膏剂进行加热溶融后实施冷却从而将电子部件在基板上焊料接合的加热装置。这些生产设备110~130经由网络(LAN)与生产设备管理装置140连接。生产设备管理装置140是负责生产设备110~130的管理、综合控制的系统,具有对定义各生产设备的动作的安装程序(包含动作次序步骤、制造条件、设定参数等)、各生产设备的日志数据等进行存储、管理、输出的功能等。另外,生产设备管理装置140还具有在从操作者或其他装置受理安装程序的变更指示时进行相应的生产设备中所设定的安装程序的更新处理的功能。
另外,在表面安装生产线上,设置有在焊料印刷~部件的贴装~回流焊的各工序的出口检查基板的状态并自动检测不良或者不良的风险的品质管理系统。品质管理系统除了良品与不良品的自动区分之外,还具有根据检查结果或分析结果来反馈至各生产设备的动作的功能(例如,安装程序的变更等)。
如图1所示,本实施方式所涉及的品质管理系统构成为包含:焊料印刷检查装置210、部件检查装置220、外观检查装置230、X射线检查装置240这4种检查装置、以及检查管理装置250、分析装置260、作业终端270等。
焊料印刷检查装置210是用于对从焊料印刷装置110搬出的基板检查焊料膏剂的印刷状态的装置。在焊料印刷检查装置210中,对基板上印刷的焊料膏剂进行二维乃至三维的计测,并根据其计测结果,针对各种检查项目来判定是否为正常值(容许范围)。作为检查项目,例如有焊料的体积、面积、高度、位置偏离、形状等。在焊料膏剂的二维计测中,能使用图像传感器(相机)等,在三维计测中,能利用激光位移计、相位偏移法、空间编码法、光切断法等。
部件检查装置220是用于对从贴装机120搬出的基板检查电子部件的配置状态的装置。在部件检查装置220中,对载置于焊料膏剂之上的部件(可以是部件主体、电极(引线)等部件的一部分)进行二维乃至三维的计测,并根据其计测结果,针对各种检查项目来判定是否为正常值(容许范围)。作为检查项目,例如有部件的位置偏离、角度(旋转)偏离、缺件(未配置部件)、部件差异(配置的是不同部件)、极性差异(部件侧与基板侧的电极的极性不同)、正反颠倒(部件朝背面方向配置)、部件高度等。与焊料印刷检查同样,在电子部件的二维计测中,能使用图像传感器(相机)等,在三维计测中,能利用激光位移计、相位偏移法、空间编码法、光切断法等。
外观检查装置230是用于对从回流焊炉130搬出的基板来检查焊接的状态的装置。在外观检查装置230中,对回流焊后的焊料部分进行二维乃至三维的计测,并根据其计测结果,针对各种检查项目,判定是否为正常值(容许范围)。作为检查项目,在与部件检查相同的项目之外,还包含焊缝形状的良好与否等。在焊料的形状计测中,除了上述激光位移计、相位偏移法、空间编码法、光切断法等之外,还能利用所谓的彩色高光方式(将R、G、B的照明以不同的入射角透射至焊料面,通过天顶照相机来拍摄各色的反射光,从而将焊料的三维形状作为二维的色调信息进行检测的方法)。
X射线检查装置240是利用X射线像来检查基板的焊接的状态的装置(内部检查装置)。例如,在BGA(Ball Grid Array;球栅阵列封装)、CSP(Chip Size Package;芯片级封装)等封装部件或多层基板的情况下,焊料接合部隐藏在部件或基板之下,因此通过外观检查装置230(也就是外观图像)无法检查焊料的状态。X射线检查装置240就是用于弥补这样的外观检查的弱点的装置。作为X射线检查装置240的检查项目,例如有部件的位置偏离、焊料高度、焊料体积、焊料球径、后侧焊缝(back fillet)的长度、焊料接合的良好与否等。此外,作为X射线像,可以使用X射线透过图像,优选使用CT(Computed Tomography;断层扫描)图像。
这些检查装置210~240经由网络(LAN)与检查管理装置250连接。检查管理装置250是负责检查装置210~240的管理、综合控制的系统,具有对定义各检查装置210~240的动作的检查程序(检查次序步骤、检查条件、设定参数等)、各检查装置210~240得到的检查结果或日志数据等进行存储、管理、输出的功能等。
分析装置260是具有如下功能的系统,即,通过分析检查管理装置250中所汇总的各检查装置210~240的检查结果(各工序的检查结果)来进行不良的预测、不良的原因估计等的功能、以及根据需要进行向各生产设备110~130的反馈(安装程序的变更等)的功能等。
作业终端270是具有如下功能的系统:对生产设备110~130的状态、各检查装置210~240的检查结果、分析装置260的分析结果等信息进行显示的功能、对生产设备管理装置140、检查管理装置250进行安装程序或检查程序的变更(编辑)的功能、以及确认表面安装生产线整体的动作状况的功能等。
生产设备管理装置140、检查管理装置250、分析装置260均能通过具备CPU(中央运算处理装置)、主存储装置(存储器)、辅助存储装置(硬盘等)、输入装置(键盘、鼠标、控制器、触控面板等)、显示装置等的通用的计算机系统来构成。这些装置140、250、260既可以是各自独立的装置,也可以在一个计算机系统中安装这些装置140、250、260的全部功能,还能在生产设备110~130或检查装置210~240的任一装置所具备的计算机中安装这些装置140、250、260的功能的全部或一部分。另外,尽管在图1中划分了生产设备与品质管理系统的网络,但只要能相互进行数据通信,则无论使用何种构成的网络均可。
(品质管理系统的实施方式)
接下来,说明前述表面安装生产线上的品质管理系统的实施方式。本实施方式所涉及的品质管理系统构成为包含:部件检查装置220、外观检查装置230、X射线检查装置240以及检查管理装置250。
针对本实施方式所涉及的品质管理系统进行的检查的细节,参照表示数据的流程的图即图2来进行说明。
如前所述,部件检查装置220是检查是否在基板上正常地贴装了电子部件的装置。
另外,外观检查装置230以及X射线检查装置240是通过可见光线或者X射线来检查基板上配置的电子部件的端子是否正常地焊接于基板上的焊盘的装置。即,在制品已完成的状态下进行检查的手段。在此,被判定为不良的基板被划分为不良品,根据需要,还要进行目视检查等追加检查。在实施方式的说明中,将由外观检查装置230以及X射线检查装置240进行的检查称为回流焊后检查。
各检查装置设置在检查生产线上,成为能对所搬送的基板进行检查的构成。另外,各检查装置在检查完成时,将检查结果发送至检查管理装置250。
在此成问题的是,因部件与焊料的配置状态,会在回流焊后检查中发生误判定。针对该问题,参照图3来说明通过焊料对焊盘与端子进行了接合的部分的剖面图。此外,在图3中,涂黑表示的区域是端子,影线表示的区域是焊盘。
如图3所示,良品的焊缝是从端子朝着焊盘,形成山的原野那样的宽倾斜面。与之相对,在发生焊料不足时,倾斜面的面积变小,反之,在焊料过多的情况下,焊缝成为堆积在焊盘上的形状。外观检查装置230以及X射线检查装置240根据这样的焊料的形状来进行接合状态的判定。
接合状态的判定例如能根据从焊盘端到端子端的长度、前侧焊缝(front fillet)的长度、焊料相对于焊盘或端子的接触角、焊料的润湿高度等来进行。在判定它们的情况下,外观检查装置230以及X射线检查装置240必须识别端子的前端(端子端)位于基板上的何处,并检查适当的部位。
然而,还存在端子埋没在焊料中的情形、端子与焊料平滑连接的情形等从外观上无法判别端子的前端位置的情况。图4是说明这样的情形的图。例如,在图4(a)的情形中,翼形引线埋在焊料中,从外部无法确认前端。另外,在图4(b)的情形中,端子的上表面与焊料平滑相连,因此难以检测出边界在何处。另外,在图4(c)的情形中,扁平引线与图4(a)的情形同样,埋在焊料中。
若发生这样的情形,则在各检查装置中会发生以下的问题。
(1)外观检查装置
外观检查装置230由于是根据部件的外观来进行检查,因此在看不见端子的前端的情况下,必须估计端子的前端位置。端子的前端位置例如能根据检查装置具有的部件的信息来进行估计。
然而,部件具有个体差,因此在估计出的地点未必一定存在端子端。另外,若是检查到并非端子端的部分,例如,即使偏离幅度为微米单位,焊料的润湿角、润湿高度也会发生较大变化,其结果是,存在无法正确进行是良品还是不良品的判定的风险。
(2)X射线检查装置
另一方面,X射线检查装置240照射X射线来进行检查,因此即使是端子端被埋没那样的情形,通过检测端子与焊料的透过率之差,也能识别端子与焊料的边界。然而,在使用该手法的情况下,除了照射X射线的工序之外,还需要追加对端子和焊料进行识别的工序,因此会额外花费检查时间。另外,在想要提升对端子和焊料进行识别的精度的情况下,需要清楚地摄像边界,因此摄像时间会增加,检查时间会进一步增加。虽然也能省略该工序,但会发生不能正确进行良品和不良品的判定这样与外观检查装置同样的问题。
为此,本实施方式所涉及的品质管理系统在贴装工序结束后,前进至回流焊工序之前,确定端子相对于部件主体的位置,并临时存储该端子的位置,在回流焊后检查中加以利用。
具体而言,在部件检查装置220进行部件检查时,提取端子所在的区域,生成表征该区域的位置的信息(以下,端子信息),并与检查结果一起存储至检查管理装置250。另外,在进行回流焊后检查之际,外观检查装置230以及X射线检查装置240从检查管理装置250获取端子信息,在确定出端子所在的区域的基础上进行检查。以下,针对各处理进行详细说明。
首先,说明各检查装置进行的检查的概要。在本实施方式所涉及的品质管理系统中,检查管理装置250如前所述,将检查程序传送至各检查装置,各检查装置使用该检查程序来进行检查。在检查程序中,除了检查次序步骤之外,还包含针对进行检查的对象的信息(以下,检查对象信息)。
图5是表征检查对象信息的数据结构的例子。在检查对象信息中,携带有关于安装于基板的部件的信息(部件信息)以及关于检查区域的信息(检查区域信息)。检查区域是指表征进行检查的单位的物体,既可以是部件主体,也可以是部件具有的端子。另外,也可以是连接该端子的焊盘。在检查区域信息中记录有检查对象的位置、大小、关于角度的信息、以及检查项目、检查基准等,各检查装置参照该信息来进行检查。
在图5的例子中,按每个部件来定义了以基板为基准的座标以及角度。另外,按每个检查区域来定义了以部件为基准的座标以及角度。此外,在检查区域是部件自身的情况下,以部件为基准的座标以及角度均为0。
首先,说明部件检查装置进行的处理。
若印刷基板被搬入至部件检查装置220,则部件检查装置220获取所搬入的印刷基板的基板ID。基板ID既可以从生产设备管理装置140等获取,在能通过摄像印刷基板进行读取的情况下,也可以从基板直接读取。然后,从检查管理装置250获取与所搬入的印刷基板对应的检查对象信息,并执行部件检查。
在部件检查中,对被定义为检查区域的部件以及端子进行检查。在此,参照图6以及图7来说明图5所示的检查对象信息与由检查装置实际进行检查的区域的对应关系。
首先,参照图6,说明确定部件的方法。在图6中,标号601表示所搬入的印刷基板,标号602表示部件在该印刷基板上所在的区域。另外,图中所示的X轴以及Y轴是用于表示部件的位置的轴。部件的位置是通过以基板的中心为原点(0,0)的X-Y座标系来表现的。例如,以标号602所表示的部件的位置能通过部件的中心点的座标(Xp,Yp)以及相对于基板的角度(例如以X轴正方向为0度,逆时针定义。在本例中为0度)来表现。各参数与图5所示的部件信息当中的“X座标(对基板)”“Y座标(对基板)”“角度(对基板)”分别对应。通过这些部件信息来定义配置在印刷基板上的部件的位置以及姿势。
接下来,参照图7来说明确定检查区域的方法。检查区域的位置通过以部件为基准的位置来表现。在图7中,标号701表示部件主体,标号702表示该部件具有的端子。另外,标号703表示连接该端子的焊盘。另外,图中所示的X轴以及Y轴是用于表征端子的位置的轴。端子的位置通过以部件的中心为原点(0,0)的X-Y座标系来表现。例如,以标号702表示的端子能通过与端子的左下对应的点704的座标(Xt,Yt)、端子的横向长度Wt、纵向长度Ht以及相对于部件的角度(0度)来表现。各参数与图5所示的检查区域信息当中的“X座标(对部件)”“Y座标(对部件)”“横向长度”“纵向长度”“角度(对部件)”分别对应。
如以上说明,通过部件信息以及检查区域信息,来表现进行检查的对象的区域位于印刷基板上的何处。
此外,设定于基板的原点在检查装置间共享。即,通过表征以原点为基准的位置,能唯一确定印刷基板上的区域。
部件检查装置检测如此定义的区域中是否实际存在检查对象的部件或端子(即,部件是否正确贴装),生成检查结果,并发送至检查管理装置250。
如前所述,由于部件或端子的大小存在个体差,因此即使是安装相同的部件,按每个印刷基板,也会发生检查对象区域的位置的偏离。但即使有些许的偏离,也不影响部件检查而能进行检查自身。然而,在回流焊后检查中,该误差会影响检查品质,因此为了防止该状况,部件检查装置220在部件检查的完成后,生成表征端子的准确的位置的端子信息。
具体而言,在用相机对对象的部件进行摄像后,识别端子部分与焊料部分,提取端子所在的区域。端子部分与焊料部分的识别例如通过从摄像出的图像之中提取特定的颜色空间所含的像素来执行。
进行焊料接合前的端子的表面平滑,因此入射的光发生正反射。与之相对,由于焊料的表面不平滑,因此入射的光发生漫反射。利用该状况,能根据像素值(亮度值)来识别端子所在的区域与除此以外的区域。
具体的例子如图8所示。如图8所示,若将对部件照射光的照明装置与用于进行摄像的相机设置为同一角度,则在端子以外的部分所反射的光的强度弱于被端子反射的光的强度。因此,通过判定图像中所含的像素的亮度值为阈值以上还是小于阈值,能估计端子所在的区域。另外,能根据图像上的位置来求取端子在空间内的位置、长度、角度等。
例如,设图像所含的像素的亮度值在各色取0~255的范围(即1677万色的全彩图像),并将阈值设为225以上,则针对RGB的各分量,选择亮度值全部处于225~255的范围的像素,从而能提取端子所在的区域。另外,能根据提取结果来计算端子的准确的位置。此外,尽管本例是在照射的光为白色的情况下的例子,但照射光也可以是其他颜色,在此情况下,可以按每种颜色来设置阈值。
此外,用于估计是否存在端子的区域的参数(例如RGB各分量的亮度的阈值)既可以包含在检查区域信息中,也可以独立地存储在部件检查装置中。另外,该参数只要能表征颜色空间内的给定的范围,则还可以通过RGB以外的值来定义。
此外,尽管在使参数包含在检查区域信息中的情况下,能按每个端子来进行定义,但在本实施方式中,对多个端子赋予了同一参数。当然,也可以按每个端子设定不同的参数。
图9是由部件检查装置220生成的端子信息的例子。在端子信息中,包含用于唯一识别端子的键值(基板ID、部件ID、端子编号)以及关于与端子对应的区域的信息。存在端子的区域与检查区域信息同样,通过以部件的中心为原点且以部件的特定方向为X轴的X-Y座标系来表现。图9的端子信息所示的“X座标(对部件)”“Y座标(对部件)”“横向长度”“纵向长度”“角度(对部件)”分别与图5所示的检查区域信息的相同项对应,但各项在不是基于规格的值而是实测值这点上不同。
发送至检查管理装置250的端子信息被临时存储,与在回流焊后检查中用到的检查程序一起被传送至外观检查装置230以及X射线检查装置240。
然后,外观检查装置230以及X射线检查装置240在检查端子相对于焊盘的接合状态之际,参照获取到的端子信息,确定对应的端子所在的区域。此外,经过回流焊工序,焊料熔化,因此部件纵向(图8的Z轴方向)下沉,XY平面上的座标以及角度也变化。但由于端子相对于部件主体的相对位置不变化,因此能根据在回流焊前获取到的信息来进行回流焊后的检查。
(处理流程图)
图10是部件检查装置220进行的检查处理的流程图。图10所示的处理是在检查对象的印刷基板被搬入的定时执行的。此外,设检查程序预先从检查管理装置250传送。
首先,在步骤S11中,使用相机来对检查对象的基板进行摄像。在此所摄像的图像是用于计测端子的位置的图像,但在进一步需要用于进行部件检查的图像的情况下,可以另行摄像。另外,在多次进行摄像的情况下,可以分别使用不同的相机。
接下来,在步骤S12中,参照检查程序中所含的检查对象信息来提取检查对象。在此所提取的检查对象是“部件”或者“端子”的任一者。
在步骤S13中,实施针对检查对象的部件检查,并生成检查结果。检查既可以通过二维计测来进行,也可以通过三维计测来进行。
在步骤S14中,在从检查对象信息中获取到检查对象所含的端子所对应的图像参数之后,从在步骤S11获取到的图像之中,提取与该图像参数一致的区域。例如,在亮度值的范围为0~255、且图像参数为“亮度值>225”的情况下,提取亮度值为225以上且255以下的区域。
然后,在步骤S15中,根据提取出的区域,生成与基板上的端子分别对应的多个端子信息,并将该多个端子信息与在步骤S13生成的检查结果一起发送至检查管理装置250。
图11是由外观检查装置230以及X射线检查装置240执行的检查处理的流程图。图11所示的处理在向各检查装置搬入印刷基板、启动检查的定时被分别执行。此外,设检查程序预先从检查管理装置250发出。
首先,在步骤S21中,参照检查程序中所含的检查对象信息,并提取检查对象。在此所提取的检查对象是“焊盘”。
接下来,在步骤S22中,参照检查对象信息来确定与检查对象的焊盘对应的端子,并从检查管理装置250获取与该端子对应的端子信息。通过本步骤来确定与检查对象的焊盘相接合的端子的位置。此外,在无法获取与检查对象的焊盘对应的端子信息的情况下,使用检查对象信息中所含的端子的位置信息来估计端子的位置。
在步骤S23中,实施针对检查对象的焊盘的检查(外观检查或者X射线检查)。若检查完成,则在生成检查结果之后发送至检查管理装置250。
如以上说明,在本实施方式所涉及的品质管理系统中,在进入回流焊工序前,预先检测并保存端子的位置,在回流焊后检查中,使用该信息来确定端子的位置。如此,即使在端子与焊料通过回流焊一体化而难以区分开那样的情况下,也能准确地确定端子的位置。另外,由此能提高回流焊后检查的精度。即,能抑制因误判定而将良品判定为不良品的情形,因此能削减检查成本,提高生产率。
(变形例)
此外,实施方式的说明只是说明本发明的例示,本发明在不脱离发明的主旨的范围内能适当变更或者组合实施。
例如,尽管在实施方式的说明中,是使用以部件的中心点为原点的座标系来表现了与端子对应的区域,但关于与端子对应的区域,只要是能由检查装置进行确定的方法,则无论通过何种方法来表现均可。图12是表示定义与端子对应的区域的其他方法的图。在图12的例子中,在部件的端边当中设置作为基准的端边(显示为粗线),根据从该端边到端子的中心的距离A、端子的宽度B以及端子的长度C,来定义端子的位置。在图9的例子中使用5个值来表现了端子的位置,但在端子与部件平行、且能确定部件的端边当中作为基准的端边的情况下,也能如本例这样,以3个值来进行定义。
另外,尽管在实施方式的说明中,检查管理装置250将全部端子信息先汇总后发送至外观检查装置230以及X射线检查装置240,但端子信息也可以在检查装置之间直接收发。
另外,尽管在实施方式的说明中是由部件检查装置220来生成端子信息,但只要能获取所配置的部件具有的端子的地点,则端子信息例如由贴装机120生成也可以。
标号说明
110···焊料印刷装置
120···贴装机
130···回流焊炉
140···生产设备管理装置
210···焊料印刷检查装置
220···部件检查装置
230···外观检查装置
240···X射线检查装置
250···检查管理装置
260···分析装置
270···作业终端
Claims (6)
1.一种品质管理系统,用于表面安装生产线,其特征在于,
该表面安装生产线执行焊料印刷工序、贴装工序以及回流焊工序,在所述焊料印刷工序中,通过焊料印刷装置向印刷基板印刷焊料,在所述贴装工序中,通过贴装机在印刷基板上配置电子部件,在所述回流焊工序中,通过回流焊炉来对电子部件进行焊料接合,
所述品质管理系统具备:
端子检测装置,其在所述贴装工序后生成端子信息,该端子信息是与配置在所述印刷基板上的所述电子部件具有的端子相对于所述电子部件的主体的相对位置有关的信息;以及
安装检查装置,其在所述回流焊工序后,根据所述端子信息来确定所述电子部件具有的端子在所述印刷基板上的位置,根据确定出的所述端子的位置来确定检查区域,并检查该检查区域中的、端子与印刷基板的焊料接合状态,
所述端子检测装置包括照明装置和进行摄像的相机,所述照明装置和所述相机分别配置于所述检查区域的两侧且各自与所述电子部件的表面所在的平面而成的角度彼此相同,
所述端子检测装置对配置在印刷基板上的电子部件进行摄像,并根据获得的图像中所含的像素的亮度值来检测端子所在的区域。
2.根据权利要求1所述的品质管理系统,其特征在于,
所述端子信息包含表征端子相对于基准位置的相对性的位置关系的信息,该基准位置设定在检查对象的电子部件上。
3.根据权利要求2所述的品质管理系统,其特征在于,
所述端子信息包含表征端子相对于所述基准位置的相对位置、端子的宽度以及端子的长度的信息。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的品质管理系统,其特征在于,
所述端子检测装置是贴装机和部件检查装置当中的至少一者,所述贴装机用于在印刷基板上配置电子部件,所述部件检查装置用于对配置在印刷基板上的电子部件的配置状态进行检查。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的品质管理系统,其特征在于,
所述安装检查装置是外观检查装置和内部检查装置当中的至少一者,所述外观检查装置通过可见光像来检查印刷基板上的电极与电子部件具有的端子之间的焊料接合状态,所述内部检查装置通过可见光像以外的波束来检查印刷基板上的电极与电子部件具有的端子之间的焊料接合状态。
6.根据权利要求4所述的品质管理系统,其特征在于,
所述安装检查装置是外观检查装置和内部检查装置当中的至少一者,所述外观检查装置通过可见光像来检查印刷基板上的电极与电子部件具有的端子之间的焊料接合状态,所述内部检查装置通过可见光像以外的波束来检查印刷基板上的电极与电子部件具有的端子之间的焊料接合状态。
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