CN109564087B - 焊料印刷检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够更加可靠且更加容易地检查填充到通孔的焊膏的状态的焊料印刷检查装置。焊料印刷检查装置(P13)具有：运送机构(2)，进行印刷基板(1)的运送、定位等；下表面检查单元(4)，检查印刷基板(1)的下表面侧。下表面检查单元(4)包括：第一下表面检查照明(4A)和第二下表面检查照明(4B)，针对印刷基板(1)的下表面的预定的检查范围，从斜下方照射三维测量用的预定的光；下表面检查相机(4C)，从正下方拍摄印刷基板(1)的下表面的预定的检查范围。并且，基于与通过下表面检查相机(4C)拍摄的印刷基板(1)的下表面的预定的检查范围相关的图像数据，执行与该检查范围中的焊膏相关的检查。

Description

焊料印刷检查装置
技术领域
本发明涉及对印刷到印刷基板上的焊膏，尤其是填充到通孔中的焊膏的印刷状态进行检查的焊料印刷检查装置。
背景技术
作为安装到印刷基板的电子部件，大体上来说存在表面安装部件和插入部件这两种部件。因此，以往，与表面安装部件相关的焊接工序和与插入部件相关的焊接工序是分别以不同的工序来进行的。
当更加详细说明时，在相对于印刷基板安装表面安装部件和插入部件这两种电子部件的以往的生产线上，首先，通过焊料印刷机对印刷基板印刷焊膏(焊料印刷工序)。接下来，对该印刷基板载放表面安装部件(表面安装工序)。之后，将该印刷基板引导到回流焊炉，进行与表面安装部件相关的焊接(回流焊工序)。接下来，针对印刷基板的通孔将插入部件的引线端子插入(插入安装工序)。然后，将该印刷基板引导到焊料槽(喷流槽或浸渍槽)，进行与插入部件相关的焊接(流工序)。
与此相对，近年来，提出了以下技术：对具有通孔的印刷基板印刷了焊膏之后，针对该通孔将插入部件的引线端子插入，通过回流焊方式进行与插入部件相关的焊接。由此，在安装表面安装部件和插入部件这两种电子部件的上述生产线中，能够省略与插入部件相关的以往的流工序，能够简化生产工序和提高生产效率。
另外，在以往的生产线中，通常，设置有用于检查印刷到印刷基板上的焊膏的印刷状态的焊料印刷检查装置。作为该焊料印刷检查装置，例如，以往已知有以下的焊料印刷检查装置：对印刷了焊膏的印刷基板的印刷面侧进行三维测量，基于此，判断焊膏的印刷状态是否良好(例如，参照专利文献1)。
然而，在如上所述的专利文献1那样的现有技术中，是与以表面安装为前提的焊料印刷对应的，由于从印刷有焊膏的印刷基板的印刷面侧进行检查，因此无法判断是否对通孔恰当地填充了焊膏。
在通孔中没有填充充足的焊膏时，有可能出现插入部件的焊接不良或接合强度降低等各种不良情况。
与此相对，近年来，提出了以下等技术：在进行焊膏印刷前后测量印刷基板的重量，求出作为该重量差的焊料重量，由此判断焊膏的印刷状态的好坏(例如，参照专利文献2)；或者照射X射线来检查插入到通孔内的插入部件的焊接状态(例如，参照专利文献3)等。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利文献特开2006－313100号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2007－227624号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2011－169791号公报。
发明内容
然而，在上述的专利文献2的构成中，由于以印刷基板整体的重量来综合判断，因此，无法针对每个通孔来辨别是否适当地填充有焊膏。
另一方面，在利用如专利文献3那样的X射线检查装置的情况下，有可能检查速度显著降低，并且作为焊料印刷检查装置来说难以得到足够的分辨率。并且，在利用X射线检查装置的情况下，操作者的处理以及对周边环境的考虑等也变得繁琐。
本发明是鉴于上述情况来完成的，其目的在于，提供一种能够更加可靠且更加容易地检查填充到通孔的焊膏的状态的焊料印刷检查装置。
以下，对适于解决上述问题的各手段分项进行说明。另外，根据需要对对应的手段附加了特有的作用效果。
手段1.一种焊料印刷检查装置，所述焊料印刷检查装置检查焊膏的印刷状态，所述焊膏被印刷在基板上，所述基板具有通孔，插入部件的引线端子被插入到所述通孔，其特点在于，所述焊料印刷检查装置包括：
至少一个非印刷面侧照射单元，能够对非印刷面侧(例如背面侧)的预定的检查范围照射预定的光，所述非印刷面侧是所述基板的表面和背面两个面之中印刷有所述焊膏的印刷面侧(例如表面侧)的相反侧；
非印刷面侧拍摄单元，能够对照射了所述预定的光的所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围进行拍摄；以及
检查单元，基于由所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的与所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围相关的图像数据，能够执行与该检查范围中的所述焊膏相关的检查，
所述非印刷面侧照射单元被构成为能够照射三维测量用的光作为所述预定的光，
所述检查单元包括：
三维运算单元，基于照射所述三维测量用的光而通过所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的图像数据，进行所述焊膏的三维测量；以及
判断单元，基于所述三维运算单元的测量値，进行所述焊膏的是否良好的判断，
所述判断单元在从所述通孔突出的部分的焊膏是预定量以上的情况下判断为良好。
根据上述手段1，通过从在基板的表面和背面两个面之中、通过焊料印刷机印刷了焊膏的印刷面侧的相反侧的非印刷面侧进行检查，能够个别地辨别印刷的焊膏是否到达了非印刷面侧等、针对各个通孔是否恰当地填充了焊膏。
作为结果，能够更加可靠地且更加容易地进行对填充到通孔的焊膏的检查。进而，能够实现检查精度的提高和检查速度的提高。
根据上述手段1，通过进行三维测量，与以二维测量来进行检查的情况相比，能够精度高地辨别出针对通孔是否恰当地填充了焊膏。其结果是，能够提高检查精度。
在以二维测量来进行检查的情况下，例如，在对基板的非印刷侧的俯视观察中，在通孔相关的焊膏的大小(面积)小于该通孔的开口部的大小(面积)的情况下，被判断为不合格品。但是，即使在该情况下，例如，在从通孔突出的焊膏的突出长度(高度)为预定长度以上的情况下，或者，在从通孔突出的部分焊膏的量(体积)为预定量以上的情况下，可以看作具有进行适当的焊接来说必要的充足的量，通过三维测量，能够将其判断为合格品。
此外，作为三维测量方法，作为一例可以例举例如相位偏移法，该相位偏移法基于在相位不同的多个图案光下拍摄的多种图像数据进行三维测量。
手段2.一种焊料印刷检查装置，所述焊料印刷检查装置检查焊膏的印刷状态，所述焊膏被印刷在基板上，所述基板具有通孔，插入部件的引线端子被插入到所述通孔，其特点在于，所述焊料印刷检查装置包括：
至少一个非印刷面侧照射单元，能够对非印刷面侧(例如背面侧)的预定的检查范围照射预定的光，所述非印刷面侧是所述基板的表面和背面两个面之中印刷有所述焊膏的印刷面侧(例如表面侧)的相反侧；
非印刷面侧拍摄单元，能够对照射了所述预定的光的所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围进行拍摄；
至少一个印刷面侧照射单元，能够对所述基板的印刷面侧的预定的检查范围照射预定的光；
印刷面侧拍摄单元，能够对照射了所述预定的光的所述基板的印刷面侧的预定的检查范围进行拍摄；以及
检查单元，基于由所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的与所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围相关的图像数据，能够执行与该检查范围中的所述焊膏相关的检查，并且，基于由所述印刷面侧拍摄单元拍摄的与所述基板的印刷面侧的预定的检查范围相关的图像数据，能够执行与该检查范围中的所述焊膏相关的检查，
所述非印刷面侧照射单元被构成为能够照射三维测量用的光作为所述预定的光，
所述检查单元包括：
三维运算单元，基于照射所述三维测量用的光而通过所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的图像数据，进行所述焊膏的三维测量；以及
判断单元，基于所述三维运算单元的测量値，进行所述焊膏的是否良好的判断，
所述判断单元在从所述通孔突出的部分的焊膏是预定量以上的情况下判断为良好。
根据上述手段2，能够获得与上述手段1相同的作用和效果。除此之外，根据上述手段2，由于从基板的印刷面侧也进行检查，因此，能够进行基于两个面检查的综合判断，能够进一步提高检查精度。
例如，在焊料印刷机中刮板的压力强的情况下、或者刮板的攻角大的情况下，刮板的前端进入到丝网掩膜的开口部内，挖去被充填的焊膏，因此，被载放到基板的印刷面侧的焊盘上的焊膏的量有可能不足。在该情况下，根据本单元，即便通过从基板的非印刷面侧的检查被判断为合格品的情况下，也能够通过基板的印刷面侧的检查判断为不合格品，能够综合地处理为不合格品。
相反地，在刮板的压力弱的情况下、或者刮板的攻角小的情况下，将焊膏压入丝网掩膜的开口部的力不足，因此，有可能出现如下情况：被填充到通孔内的焊膏的量不足，无法充分地到达基板的非印刷面侧，而与该不足的量相当的焊膏存在于印刷面侧。在该情况下，根据本手段，即便通过从基板的非印刷面侧的检查被判断为不合格品的情况下，也能够通过基板的印刷面侧的检查判断为合格品，能够综合地处理为合格品。
另外，如上述的“背景技术”中例示的那样，在不仅安装插入部件还安装表面安装部件的基板的生产线上，通过利用本手段所涉及的焊料印刷检查装置，对于与表面安装部件相关的焊料印刷部分也能够同时进行检查。因此，无需另外设置表面安装部件用的焊料印刷检查装置。并且，通过回流焊工序能够同时进行与表面安装部件相关的焊接工序和与插入部件相关的焊接工序。其结果是，有助于简化生产工序并提高生产效率。
手段3.如手段1或手段2所述的焊料印刷检查装置，其特点在于，被构成为：能够将所述基板以所述非印刷面朝下侧的方式配置，
所述非印刷面侧照射单元被构成为能够对所述基板从下侧照射所述预定的光，
所述非印刷面侧拍摄单元以能够从所述基板的下侧拍摄的方式配置。
假设在检查装置中以非印刷面侧朝上侧的方式配置了基板，则在检查过程中，填充到通孔的焊膏由于自重容易向印刷面侧移动，因此，有可能不合格品产生率变高。与此相对，根据上述手段3，能够降低这样的不良情况的发生。
附图说明
图1是示意性地示出焊料印刷检查装置的简要构成图。
图2是示出印刷基板的生产线的构成的框图。
图3是示出焊料印刷检查装置的电构成的框图。
图4是示出焊料印刷前的印刷基板的局部放大截面图。
图5是示出焊料印刷中的印刷基板的局部放大截面图。
图6是示出焊料印刷后的印刷基板的局部放大截面图。
图7是示出焊料印刷不良的印刷基板的局部放大截面图。
图8是示出回流焊后的印刷基板的局部放大截面图。
图9是示意性地示出第二实施方式所涉及的焊料印刷检查装置的简要构成图。
图10是示出第二实施方式所涉及的焊料印刷检查装置的电构成的框图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
以下，说明焊料印刷检查装置的一个实施方式。首先，参照图4～图6，说明作为焊料印刷检查装置的检查对象的印刷基板的构成。这里，在本实施方式中，作为检查对象的印刷基板1是仅安装插入部件的类型。
图4是示出焊料印刷前的印刷基板1的局部放大截面图，图5是示出焊料印刷中的印刷基板1的局部放大截面图，图6是焊料印刷后的印刷基板1的局部放大截面图。
印刷基板1是在由玻璃环氧树脂等构成的平板状的基底基板52的表面和背面两面上形成由铜箔构成的图案(省略图示)或焊盘53来形成的。在基底基板52的表面和背面两面上，在除了焊盘53以外的部分涂覆有抗蚀膜54。
另外，在印刷基板1的预定位置形成有通孔55，通孔55贯穿表里的焊盘53。通孔55用于插入部件60的引线端子60a的插入(参照图8)。然后，如图5、6所示，在焊盘53上以及通孔55内印刷(载放和填充)作为测量对象的焊膏57。
接下来，参照图2说明制造印刷基板1的生产线。图2是示出印刷基板1的生产线P10的构成的框图。在本实施方式中的生产线P10中，被设定为：从其正面侧观察从左向右运送印刷基板1。
在生产线P10中，从其上游侧(图2的左侧)依次设置有焊料印刷机P12、焊料印刷检查装置P13、部件安装机P14以及回流焊装置P15。
焊料印刷机P12是用于对印刷基板1的焊盘53上以及通孔55内印刷(载放和填充)焊膏57。例如，如图5所示，焊料印刷机P12具有平板状的丝网掩膜90、沿着该丝网掩膜90的上表面滑动的刮板92。在丝网掩膜90上，与印刷基板1的表面侧的各焊盘53对应地形成有多个开口部90a。
然后，在进行焊料印刷的情况下，首先，在印刷基板1的表面侧重叠配置丝网掩膜90。接下来，对丝网掩膜90的上表面供应焊膏57。接着，使刮板92沿着丝网掩膜90的上表面向预定方向滑动。
如此，在丝网掩膜90的开口部90a内填充了焊膏57，其结果是，成为在焊盘53上和通孔55内印刷(载放和填充)焊膏57的状态。最后，使丝网掩膜90和印刷基板1分离，将焊膏57从开口部90a抽出，由此完成焊料印刷。
焊料印刷检查装置P13用于检测如上所述那样印刷的焊膏57的状态。关于焊料印刷检查装置P13的细节，后面叙述。
部件安装机P14用于将插入部件60的引线端子60a插入到填充有焊膏57的通孔55内。
回流焊装置P15用于使焊膏57加热熔融，将焊盘53与插入部件60的引线端子60a焊料连接(焊接)(参照图8)。图8是示出回流焊后的印刷基板1的局部放大截面图。
另外，在生产线P10中，例如在焊料印刷机12和焊料印刷检查装置P13之间等上述各装置之间，设置有用于传送印刷基板1的传送机(Conveyor)P16等(参照图2)。另外，虽然省略图示，但是在焊料印刷检查装置P13和部件安装机P14之间设置有分叉装置。并且，在焊料印刷检查装置P13中被判断为合格品的印刷基板1被引导到其下游侧的部件安装机P14，另一方面，被判断为不合格品印刷基板1通过分叉装置被排出到不合格品贮存部。
接下来，参照图1对焊料印刷检查装置P13的构成详细地进行说明。图1是示意性地示出焊料印刷检查装置P13的简要构成图。
焊料印刷检查装置P13具有：运送机构2，进行印刷基板1的运送、定位等；下表面检查单元4，检查印刷基板1的下表面(背面)侧；控制装置6，用于实施运送机构2和下表面检查单元4的驱动控制等焊料印刷检查装置P13内的各种控制、实施图像处理、运算处理。控制装置6构成本实施方式中检查单元(参照图3)。
运送机构2具有：一对运送导轨2a，沿着印刷基板1的运送方向配置；以能够相对于各运送导轨2a旋转的方式配置的无缝的传送带2b；驱动该传送带2b的电机等的驱动单元(省略图示)；用于将印刷基板1定位到预定位置的夹头机构(省略图示)，并且运送机构2通过控制装置6背驱动控制。
在上述构成下，被向焊料印刷检查装置P13运入的印刷基板1中的、与运送方向正交的宽度方向上的两侧边缘部分别被插入到运送导轨2a，并且该印刷基板1被载放到传送带2b上。接着，传送带2b开始动作，将印刷基板1运送至预定的检查位置。一旦印刷基板1到达检查位置，则传送带2b停止，并且夹头机构工作。通过该夹头机构的动作，传送带2b被推高，成为印刷基板1的两侧边缘部被传送带2b和运送导轨2a的上边部夹持的状态。由此，印刷基板1被定位并固定到检查位置。一旦检查结束，则解除由夹头机构进行的固定，并且传送带2b开始动作。由此，印刷基板1被从焊料印刷检查装置P13运出。当然，运送机构2的构成不限于上述形式，也可以采用其他的构成。
下表面检查单元4配置在运送导轨2a(印刷基板1的运送路径)的下方。下表面检查单元4包括：作为非印刷面侧照射单元的第一下表面检查照明4A和第二下表面检查照明4B，针对印刷基板1的下表面的预定的检查范围，从斜下方照射三维测量用的预定的光(具有条纹状的光强度分布的图案光)；作为非印刷面侧拍摄单元的下表面检查相机4C，从正下方拍摄印刷基板1的下表面的预定的检查范围；X轴移动机构4D，能够向X轴方向移动(参照图3)；Y轴移动机构4E，能够向Y轴方向移动(参照图3)，下表面检查单元4通过控制装置6被驱动控制。
此外，印刷基板1下表面的“检查范围”是指，将下表面检查相机4C的拍摄视野(拍摄范围)的大小作为一个单位而在印刷基板1的下表面预先设定的多个区域之中的一个区域。
控制装置6通过对X轴移动机构4D和Y轴移动机构4E进行驱动控制，能够将下表面检查单元4移动到定位固定到检查位置的、印刷基板1的下表面的任意的检查范围的下方位置。并且，成为如下构成：将下表面检查单元4依次移动到设置在印刷基板1的下表面的多个检查范围，并执行与该检查范围相关的检查，由此，执行印刷基板1的下表面整个区域的检查。
第一下表面检查照明4A包括：第一光源4Aa，发出预定的光；第一液晶快门4Ab，形成第一栅格，该第一栅格将来自该第一光源4Aa的光转换成具有条纹状的光强度分布的第一图案光，第一下表面检查照明4A通过控制装置6被驱动控制。
第二下表面检查照明4B包括：第二光源4Ba，发出预定的光；第二液晶快门4Bb，形成第二栅格，该第二栅格将来自该第二光源4Ba的光转换成具有条纹状的光强度分布的第二图案光，第二下表面检查照明4B通过控制装置6被驱动控制。
在上述的构成下，从各光源4Aa、4Ba发出的光分别被引导到聚光透镜(省略图示)，在聚光透镜中成为平行光之后，经由液晶快门4Ab、4Bb被引导到投影透镜(省略图示)，作为图案光被投影到印刷基板1。另外，在本实施方式中，进行液晶快门4Ab、4Bb的切换控制，以使得各图案光的相位分别每四分之一间距进行移位。
另外，通过作为栅格而使用液晶快门4Ab、4Bb，能够照射近似理想的正弦波的图案光。由此，能够提高三维测量的测量分辨率。另外，能够电气地进行图案光的相位偏移控制，能够实现装置的紧凑化。
下表面检查相机4C包括透镜、拍摄元件等来构成。在本实施方式中，作为拍摄元件采用CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)传感器。当然，拍摄元件不限于此，可以采用例如CMOS(互补金属氧化物半导体，Complementary Metal-Oxide-SemiconductorTransistor)传感器等其他的拍摄元件。
下表面检查相机4C通过控制装置6被驱动控制。更详细来说，控制装置6与两个下表面检查照明4A，4B的照射处理同步地执行通过下表面检查相机4C的拍摄处理。
通过下表面检查相机4C拍摄的图像数据在该下表面检查相机4C内部被转换成数字信号，在此基础上以数字信号的形式被转送给控制装置6，并存储到后述的图像数据存储装置24。并且，控制装置6基于该图像数据实施后述的图像处理、运算处理等。
接下来，说明控制装置6的电构成。如图3所示，控制装置6包括负责焊料印刷检查装置P13的整体控制的CPU以及输入输出接口21(以下，称为“CPU等21”)、由键盘或鼠标、触摸面板等构成的作为“输入单元”的输入装置22、具有CRT或液晶等的显示屏的作为“显示单元”的显示装置23，用于存储通过下表面检查相机4C拍摄的图像数据等的图像数据存储装置24、用于存储各种运算结果的运算结果存储装置25、用于预先存储格柏数据(GerberData)等的各种信息的设定数据存储装置26等。另外，这些各装置22～26相对于CPU等21电连接。
接下来，对通过焊料印刷检查装置P13进行的印刷基板1的检查例程进行详细说明。该检查例程是由控制装置6(CPU等21)执行的。
在本实施方式中，在与印刷基板1的下表面侧的各检查范围相关的检查中，改变从第一下表面检查照明4A照射的第一图案光的相位，并在相位不同的第一图案光下进行四次拍摄处理，之后，改变从第二下表面检查照明4B照射的第二图案光的相位，并在相位不同的第二图案光下进行四次拍摄处理，执行获得总计8个图像数据的图像获取处理。
如上所述，若运入到焊料印刷检查装置P13的印刷基板1被定位固定到预定的检查位置，则控制装置6首先对X轴移动机构4D和Y轴移动机构4E进行驱动控制来使下表面检查单元4移动，使下表面检查相机4C的拍摄视野(拍摄范围)与印刷基板1的下表面的预定的检查范围相匹配。
并且，控制装置6对两个下表面检查照明4A、4B的液晶快门4Ab、4Bb进行切换控制，将该两个液晶快门4Ab、4Bb中形成的第一栅格和第二栅格的位置设定为预定的基准位置。
一旦第一栅格和第二栅格的切换设定完成，则控制装置6使第一下表面检查照明4A的第一光源4Aa发光，照射第一图案光，并且对下表面检查相机4C进行驱动控制，执行该第一图案光下的第一次拍摄处理。
然后，控制装置6在第一图案光下的第一次拍摄处理结束的同时，灭掉第一下表面检查照明4A的第一光源4Aa，并且执行第一液晶快门4Ab的切换处理。具体来说，将形成于第一液晶快门4Ab的第一栅格的位置从所述基准位置切换设定到第一图案光的相位偏移了四分之一间距(90°)的第二位置。
一旦第一栅格的切换设定完成，则控制装置6使第一下表面检查照明4A的第一光源4Aa发光，照射第一图案光，并且对下表面检查相机4C进行驱动控制，执行该第一图案光下的第二次拍摄处理。以后，通过重复同样的处理，获取相位彼此相差90°的第一图案光下的四个图像数据。
接下来，控制装置6使第二下表面检查照明4B的第二光源4Ba发光，照射第二图案光，并对下表面检查相机4C进行驱动控制，执行该第二图案光下的第一次拍摄处理。
然后，控制装置6在第二图案光下的第一次拍摄处理结束的同时，灭掉第二下表面检查照明4B的第二光源4Ba，并且执行第二液晶快门4Bb的切换处理。具体来说，将形成于第二液晶快门4Bb的第二栅格位置从所述基准位置切换设定到第二图案光的相位偏移了四分之一间距(90°)的第二位置。
一旦第二栅格的切换设定完成，则控制装置6使第二下表面检查照明4B的光源4Ba发光，照射第二图案光，并且对下表面检查相机4C进行驱动控制，执行该第二图案光下的第二次拍摄处理。以后，通过重复同样的处理，获取相位彼此相差90°的第二图案光下的四个图像数据。
然后，控制装置6基于在各图案光下分别拍摄的四个图像数据，通过公知的相位偏移法进行焊膏57的三维测量(高度测量)，并将相关的测量结果存储到运算结果存储装置25。通过进行该处理的功能，构成本实施方式中的三维运算单元。另外，在本实施方式中，由于从两个方向照射图案光进行三维测量，因此能够防止产生图案光照射不到的阴影部分。
接下来，控制装置6基于三维测量结果，进行被填充到各通孔55的焊膏57是否良好的判断处理。通过进行该处理的功能，构成本实施方式中的判断单元。
例如，在本实施方式中，首先，控制装置6基于上述测量结果，检测从基准面(例如印刷基板1的背面的焊盘53)突出的焊膏57的印刷范围，对该范围内的各部位的高度进行积分，由此运算出比基准面突出的焊膏57的体积。
接着，控制装置6将这样求得的焊膏57的体积数据与预先存储在设定数据存储装置26中的基准数据进行比较判断，根据该比较结果是否处于允许范围内，来判断填充到各通孔55的焊膏57的状态是否良好。
在这里，例如，如图6所示，在焊膏57从通孔55突出、与印刷基板1的背面的焊盘53接触的情况下为“判断为合格品”，如图7所示，在焊膏57不从通孔55突出、不与印刷基板1的背面的焊盘53接触的情况下为“判断为不合格品”。
在进行该处理的期间，控制装置6使下表面检查单元4移动到下一个检查范围。以后，在印刷基板1的下表面的所有检查范围重复上述一系列的处理，由此结束印刷基板1的下表面整体的检查。
控制装置6按照每个通孔55“判断为合格品”或“判断为不合格品”。并且，关于印刷基板1的下表面的所有通孔55中的焊膏57的状态判断为合格品的情况下，对该印刷基板1“判断为合格品”。另一方面，即便只有一个被“判断为不合格品”的情况下，对该印刷基板1作为整体“判断为不合格品”。
如上所述，被判断为合格品的印刷基板1被引导到其下流侧的部件安装机P14，被判断为不合格品的印刷基板1被排出到不合格品贮存部。
如以上详细叙述的那样，在本实施方式中，通过从在印刷基板1的表面和背面的两个面之中、通过焊料印刷机P12印刷了焊膏57的印刷面侧的相反侧的非印刷面侧进行检查，能够单独地辨别所印刷的焊膏57是否到达了非印刷面侧等、针对各个通孔55是否恰当地填充了焊膏57。
作为结果，能够更加可靠地且更加容易地进行对填充到通孔55的焊膏57的检查。进而，能够实现检查精度的提高和检查速度的提高。
另外，根据本实施方式，通过进行三维测量，与以二维测量来进行检查的情况相比，能够精度高地辨别出针对通孔55是否恰当地填充了焊膏57。其结果是，能够进一步提高检查精度。
在以二维测量来进行检查的情况下，例如，在对印刷基板1的背面侧的俯视观察中，在通孔55相关的焊膏57的大小(面积)小于通孔55的开口部的大小(面积)的情况下，被判断为不合格品。但是，即使在该情况下，例如，在从通孔55突出的焊膏57的突出长度(高度)为预定长度以上的情况下、或者在从通孔55突出的部分焊膏57的量(体积)为预定量以上的情况下，可以视为具有进行适当的焊接来说必要的充足的量，通过三维测量，能够将其判断为合格品。
〔第二实施方式〕
以下，参照图9、图10说明第二实施方式。但是，关于与第一实施方式相同的构成部分，附加相同符号，并省略详细说明。图9是示意性地示出第二实施方式所涉及的焊料印刷检查装置P13的简要构成图，图10是示出第二实施方式所涉及的焊料印刷检查装置P13电构成的框图。
此外，在本实施方式中作为检查对象的印刷基板1是安装表面安装部件(省略图示)和插入部件60这两种电子部件的类型。
在本实施方式的生产线P10，与上述第一实施方式同样地，设置有焊料印刷机P12、焊料印刷检查装置P13、部件安装机P14和回流焊装置P15。
但是，本实施方式中的焊料印刷检查装置P13成为从印刷基板1的表面和背面两面(上下两个面)检查焊膏57的印刷状态的构成。对于焊料印刷检查装置P13的细节后面叙述。
另外，部件安装机P14具有：在印刷到焊盘53上的焊膏57上载放表面安装部件的机构(贴片机)、以及对填充有焊膏57的通孔55内将插入部件60的引线端子60a插入的机构(插入机)。
回流焊装置P15使焊膏57加热熔融，进行焊盘53和表面安装部件的焊接、以及焊盘53和插入部件60的焊接。
接下来，对本实施方式所涉及的焊料印刷检查装置P13的构成进行详细说明。如图9所示，焊料印刷检查装置P13具有：运送机构2，进行印刷基板1的运送、定位等；上表面检查单元3，用于检查印刷基板1的上表面(表面)侧；下表面检查单元4，用于检查印刷基板1的下表面(背面)侧；控制装置6，用于实施运送机构2和上表面检查单元3、下表面检查单元4的驱动控制等焊料印刷检查装置P13内的各种控制、以及实施图像处理、运算处理(图10参照)。
上表面检查单元3配置在运送导轨2a(印刷基板1的运送路径)的上方，下表面检查单元4配置在运送导轨2a(印刷基板1的运送路径)的下方。
上表面检查单元3包括：作为印刷面侧照射单元的第一上表面检查照明3A和第二上表面检查照明3B，针对印刷基板1的上表面的预定的检查范围，从斜上方照射三维测量用的预定的光(具有条纹状的光强度分布的图案光)；作为印刷面侧拍摄单元的上表面检查相机3C，从正上方拍摄印刷基板1的上表面的预定的检查范围；X轴移动机构3D，能够向X轴方向移动(参照图10)；Y轴移动机构3E，能够向Y轴方向移动(参照图10)，上表面检查单元3通过控制装置6被驱动控制。
控制装置6通过对X轴移动机构3D和Y轴移动机构3E进行驱动控制，能够将上表面检查单元3移动到定位固定到检查位置的、印刷基板1的上表面的任意的检查范围的上方位置。并且，成为如下构成：使上表面检查单元3依次移动到设置在印刷基板1的上表面的多个检查范围，并执行与该检查范围相关的检查，由此，执行印刷基板1的上表面整个区域的检查。
第一上表面检查照明3A包括：第一光源3Aa，发出预定的光；第一液晶快门3Ab，形成第一栅格，该第一栅格将来自该第一光源3Aa的光转换成具有条纹状的光强度分布的第一图案光，第一上表面检查照明3A通过控制装置6被驱动控制。
第二上表面检查照明3B包括：第二光源3Ba，发出预定的光；第二液晶快门3Bb，形成第二栅格，该第二栅格将来自该第二光源3Ba的光转换成具有条纹状的光强度分布的第二图案光，第二上表面检查照明3B通过控制装置6被驱动控制。
上表面检查相机3C包括透镜、拍摄元件等来构成，并通过控制装置6被驱动控制。通过上表面检查相机3C拍摄的图像数据被存储到控制装置6的图像数据存储装置24。印刷基板1上表面的“检查范围”是指，将上表面检查相机3C的拍摄视野(拍摄范围)的大小作为一个单位而在印刷基板1的上表面预先设定的多个区域之中的一个区域。
下表面检查单元4配置在运送导轨2a(印刷基板1的运送路径)的下方。下表面检查单元4包括：作为非印刷面侧照射单元的第一下表面检查照明4A和第二下表面检查照明4B，针对印刷基板1的下表面的预定的检查范围，从斜下方照射三维测量用的预定的光(具有条纹状的光强度分布的图案光)；作为非印刷面侧拍摄单元的下表面检查相机4C，从正下方拍摄印刷基板1的下表面的预定的检查范围；X轴移动机构4D，能够向X轴方向移动(参照图10)；Y轴移动机构4E，能够向Y轴方向移动(参照图10)，下表面检查单元4通过控制装置6被驱动控制。
控制装置6通过对X轴移动机构4D和Y轴移动机构4E进行驱动控制，能够将下表面检查单元4移动到定位固定到检查位置的、印刷基板1的下表面的任意的检查范围的下方位置。并且，成为如下构成：使下表面检查单元4依次移动到设定在印刷基板1的下表面的多个检查范围，并执行与该检查范围相关的检查，由此，执行印刷基板1的下表面整个区域的检查。
第一下表面检查照明4A包括：第一光源4Aa，发出预定的光；第一液晶快门4Ab，形成第一栅格，该第一栅格将来自该第一光源4Aa的光转换成具有条纹状的光强度分布的第一图案光，第一下表面检查照明4A通过控制装置6被驱动控制。
第二下表面检查照明4B包括：第二光源4Ba，发出预定的光；第二液晶快门4Bb，形成第二栅格，该第二栅格将来自该第二光源4Ba的光转换成具有条纹状的光强度分布的第二图案光，第二下表面检查照明4B通过控制装置6被驱动控制。
下表面检查相机4C包括透镜、拍摄元件等来构成，并通过控制装置6被驱动控制。通过上表面检查相机4C拍摄的图像数据被存储到控制装置6的图像数据存储装置24。印刷基板1下表面的“检查范围”是指，将下表面检查相机4C的拍摄视野(拍摄范围)的大小作为一个单位而在印刷基板1的下表面预先设定的多个区域之中的一个区域。
接下来，对通过本实施方式的焊料印刷检查装置P13进行的印刷基板1的检查例程进行说明。
在本实施方式中，在与印刷基板1的上表面侧的各检查范围相关的检查中，改变从第一上表面检查照明3A照射的第一图案光的相位，并在相位不同的第一图案光下进行四次拍摄处理，之后，改变从第二下表面检查照明3B照射的第二图案光的相位，并在相位不同的第二图案光下进行四次拍摄处理，执行获得总计8个图像数据的图像获取处理。
同样地，在与印刷基板1的下表面侧的各检查范围相关的检查中，改变从第一下表面检查照明4A照射的第一图案光的相位，并在相位不同的第一图案光下进行四次拍摄处理，之后，改变从第二下表面检查照明4B照射的第二图案光的相位，并在相位不同的第二图案光下进行四次拍摄处理，执行获得总计8个图像数据的图像获取处理。
此外，本实施方式中的印刷基板1的上表面侧和下表面侧的各检查范围所涉及的图像获取处理(获取8个图像数据的图像获取处理)的流程分别与上述第一实施方式中的印刷基板1的下表面侧的各检查范围所涉及的图像获取处理的流程相同，因此，省略详细说明。
然后，控制装置6基于在印刷基板1的上表面侧和下表面侧、在各图案光下分别拍摄的四个图像数据，通过公知的相位偏移法进行焊膏57的三维测量(高度测量)，并将相关的测量结果存储到运算结果存储装置25。
接下来，控制装置6基于三维测量结果，进行在印刷基板1的上表面被印刷到各焊盘53上的焊膏57的是否良好的判断处理、在印刷基板1的下表面侧被填充到各通孔55的焊膏57的是否良好的判断处理。
并且，在针对印刷基板1的上表面和下表面的所有的焊盘53和通孔55中的焊膏57的状态判断为良好的情况下，对该印刷基板1进行“判断为合格品”。另一方面，即便只有一个被“判断为不合格品”的情况下，对该印刷基板1作为整体“判断为不合格品”。
如以上详细说明的那样，根据本实施方式，能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果。并且，根据本实施方式，由于从印刷基板1的表面侧也进行检查，因此，能够进行基于两个面检查的综合判断，能够进一步提高检查精度。
例如，在焊料印刷机P12中刮板92的压力强的情况下、或者刮板92的攻角大的情况下，刮板92的前端进入到丝网掩膜90的开口部90a内，挖去被充填的焊膏57，因此被载放到印刷基板1的表面侧的焊盘53上的焊膏57的量有可能不足。在该情况下，根据本实施方式，即便通过从印刷基板1的背面侧的检查而判断为合格品的情况下，也能够通过印刷基板1的表面侧的检查判断为不合格品，能够综合地处理为不合格品。
相反地，在刮板92的压力弱的情况下、或者刮板92的攻角小的情况下，将焊膏57压入丝网掩膜90的开口部90a的力不足，因此，有可能出现如下情况：被填充到通孔55内的焊膏57的量不足，无法充分地到达印刷基板1背面侧，而与该不足的量相当的焊膏57存在于表面侧。在该情况下，根据本实施方式，即便通过从印刷基板1的背面侧的检查被判断为不合格品的情况下，也能够通过印刷基板1的表面侧的检查而判断为合格品，能够综合地处理为合格品。
另外，如本实施方式那样，在安装表面安装部件和插入部件60这两种电子部件的印刷基板1的生产线P10中，通过利用本实施方式所涉及的焊料印刷检查装置P13，对于与表面安装部件相关的焊料印刷部分也能够同时进行检查。因此，无需另外设置表面安装部件用的焊料印刷检查装置。并且，通过回流焊工序(回流焊装置P15)能够同时进行与表面安装部件相关的焊接工序和与插入部件相关的焊接工序。其结果是，有助于简化生产工序并提高生产效率。
此外，不限于上述实施方式的记载内容，例如，可以如下实施。当然，也可以是以下未例示的其他的应用例、变形例。
(a)在上述第一实施方式中，在仅安装插入部件60的印刷基板1的生产线P10中，采用了仅从下表面侧(非印刷面侧)检查该印刷基板1的焊料印刷检查装置(单面检查装置)P13。
不限于此，在仅安装插入部件60的印刷基板1的生产线P10中，也可以是如下构成：设置如上述第二实施方式那样的焊料印刷检查装置(双面检查装置)P13，从印刷基板1的表面和背面两个面检查焊膏57的印刷状态。
(b)在上述第二实施方式中，在安装表面安装部件和插入部件60这两种电子部件的印刷基板1的生产线P10中，采用了从印刷基板1的表面和背面两个面检查的焊料印刷检查装置(双面检查装置)P13。
不限于此，在安装表面安装部件和插入部件60这两种电子部件的印刷基板1的生产线P10中，例如也可以是如下构成：分别设置将表面安装用(表面侧用)的现有的焊料印刷检查装置和插入安装用(背面侧用)的上述第一实施方式所涉及的焊料印刷检查装置P13。
(c)在上述各实施方式中，是如下构成：在各通孔55中，印刷基板1的表面和背面两个面的焊盘53未被电连接，但不限于此，例如也可以是如下构成：通过对通孔55内施加电镀加工等，印刷基板1的表面和背面两个面的焊盘53被电连接。
(d)在上述各实施方式中，成为如下构成：在进行了通过相位偏移法的三维测量的基础上，获取各图案光的相位每90°不同的四个图像数据，但是相位偏移次数和相位偏移量并不限于此。也可以采用通过相位偏移法能够进行三维测量的其他相位偏移次数和相位偏移量。
例如，可以是获取相位每120°(或90°)不同的三个图像数据来进行三维测量的构成，或者，可以是获取相位每180°(或90°)不同的两个图像数据来进行三维测量的构成。
(e)在上述各实施方式中为通过相位偏移法来进行三维测量的构成，但不限于此，例如，可以采用光切割法、空间编码法等其他的三维测量法。
(f)在上述各实施方式中为如下构成：每当进行焊膏57的是否良好的判断时，求出从基准面突出的焊膏57的体积，将该体积数据和基准数据进行比较判断，判断该比较结果是否处于允许范围内，但是，焊膏57的是否良好判断处理也并不限于此。
例如，也可以构成为：通过判断从通孔55突出的焊膏57的突出长度(峰高或平均高度)是否为预定长度以上来进行焊膏57的状态的良否判断。
(g)在上述各实施方式中，成为了当进行印刷基板1的检查时照射图案光进行三维测量的构成，但是，也可以代替该构成或者在该构成的基础上进行二维测量的构成。
例如，可以是如下构成：在下表面检查单元4中，除了第一下表面检查照明4A和第二下表面检查照明4B以及下表面检查相机4C之外，还具有二维检查用的照明装置。另外，也可以是如下构成：省略第一下表面检查照明4A和第二下表面检查照明4B，不进行三维测量，而仅实施二维测量。另外，在第二实施方式中，对于上表面检查单元3也可以采用同样的构成。
在以二维测量进行检查的情况下，例如，从印刷基板1的下表面(非印刷面)侧的俯视观察中，与该通孔55相关的焊膏57的大小(面积)小于通孔55的开口部的大小(面积)的情况下能够判断为不合格品。
(h)在上述各实施方式中，成为了如下构成：使下表面检查单元4依次移动到设定在印刷基板1的下表面的多个检查范围，并执行与该检查范围相关的检查，由此执行对印刷基板1的下表面整个区域的检查，但是不限于此，也可以是在下表面检查单元4被固定的构成下、连续运送印刷基板1并检查印刷基板1的构成(对于第二实施方式的上表面检查单元3也是同样的)。
(i)在上述各实施方式中，是如下构成：配置为印刷基板1的背面(非印刷面)侧朝向下侧，从下侧检查与通孔55相关的焊膏57的印刷状态，但是不限于此，也可以是如下构成：配置为印刷基板1的背面(非印刷面)侧朝向上侧，从上侧检查与通孔55相关的焊膏57的印刷状态。
符号说明
1…印刷基板，2…运送机构，4…下表面检查单元，4A…第一下表面检查照明，4B…第二下表面检查照明，4C…下表面检查相机，6…控制装置，53…焊盘，55…通孔，57…焊膏，60…插入部件，60a…引线端子，P13…焊料印刷检查装置。

Claims (3)

1.一种焊料印刷检查装置，所述焊料印刷检查装置检查焊膏的印刷状态，所述焊膏被印刷在基板上，所述基板具有通孔，插入部件的引线端子被插入到所述通孔，其特征在于，所述焊料印刷检查装置包括：
至少一个非印刷面侧照射单元，能够对非印刷面侧的预定的检查范围照射预定的光，所述非印刷面侧是所述基板的表面和背面两个面之中印刷有所述焊膏的印刷面侧的相反侧；
非印刷面侧拍摄单元，能够对照射了所述预定的光的所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围进行拍摄；以及
检查单元，基于由所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的与所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围相关的图像数据，能够执行与该检查范围中的所述焊膏相关的检查，
所述非印刷面侧照射单元被构成为能够照射三维测量用的光作为所述预定的光，
所述检查单元包括：
三维运算单元，基于照射所述三维测量用的光而通过所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的图像数据，进行所述焊膏的三维测量；以及
判断单元，基于所述三维运算单元的测量値，进行所述焊膏的是否良好的判断，
所述判断单元在从所述通孔突出的部分的焊膏是预定量以上的情况下判断为良好。
2.一种焊料印刷检查装置，所述焊料印刷检查装置检查焊膏的印刷状态，所述焊膏被印刷在基板上，所述基板具有通孔，插入部件的引线端子被插入到所述通孔，其特征在于，所述焊料印刷检查装置包括：
至少一个非印刷面侧照射单元，能够对非印刷面侧的预定的检查范围照射预定的光，所述非印刷面侧是所述基板的表面和背面两个面之中印刷有所述焊膏的印刷面侧的相反侧；
非印刷面侧拍摄单元，能够对照射了所述预定的光的所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围进行拍摄；
至少一个印刷面侧照射单元，能够对所述基板的印刷面侧的预定的检查范围照射预定的光；
印刷面侧拍摄单元，能够对照射了所述预定的光的所述基板的印刷面侧的预定的检查范围进行拍摄；以及
检查单元，基于由所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的与所述基板的非印刷面侧的预定的检查范围相关的图像数据，能够执行与该检查范围中的所述焊膏相关的检查，并且，基于由所述印刷面侧拍摄单元拍摄的与所述基板的印刷面侧的预定的检查范围相关的图像数据，能够执行与该检查范围中的所述焊膏相关的检查，
所述非印刷面侧照射单元被构成为能够照射三维测量用的光作为所述预定的光，
所述检查单元包括：
三维运算单元，基于照射所述三维测量用的光而通过所述非印刷面侧拍摄单元拍摄的图像数据，进行所述焊膏的三维测量；以及
判断单元，基于所述三维运算单元的测量値，进行所述焊膏的是否良好的判断，
所述判断单元在从所述通孔突出的部分的焊膏是预定量以上的情况下判断为良好。
3.如权利要求1或2所述的焊料印刷检查装置，其特征在于，
被构成为：能够将所述基板以所述非印刷面侧朝下侧的方式配置，
所述非印刷面侧照射单元被构成为能够对所述基板从下侧照射所述预定的光，
所述非印刷面侧拍摄单元以能够从所述基板的下侧拍摄的方式配置。
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