JP2002022412A - 印刷半田検査装置 - Google Patents
印刷半田検査装置Info
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Abstract
適な時期にクリーニング実行させることができ、プリン
ト基板の品質を維持しつつ製造ラインの稼働効率の向上
が図れること。 【解決手段】 センサヘッド20は、プリント基板に対
向配置されて半田の変位量を検出する。高さ判定手段3
5は、センサヘッド20で検出された変位量と走査位置
によって得られた3次元データに基づき各半田の高さを
演算し、予め定めた設定範囲と比較する。高さ判定手段
35の判定に基づき、検出高さが設定範囲内であればク
リーニング間隔を広げる。一方、検出高さが設定範囲を
超えればクリーニング間隔を狭める。この新たなクリー
ニング時期は、前段の半田印刷装置に出力される。表示
処理手段39は、各プリント基板の高さとクリーニング
時期を経時的に表示する。
Description
査する印刷半田検査装置に係り、特に、半田の形成状態
に基づきマスクのクリーニングを適切な時期に実行させ
る印刷半田検査装置に関する。
の半田の印刷状態や、部品の搭載状態を印刷半田検査装
置で検査するようになっている。この基板の製造ライン
は、例えば半田印刷装置〜検査装置〜部品搭載装置で構
成されている。上記ライン上での検査装置には、前段の
半田印刷装置で半田が印刷されたプリント基板が搬入さ
れ、このプリント基板に印刷された半田の状態を検査し
て後段の部品搭載装置に搬出する。部品搭載装置ではプ
リント基板に電子部品を実装する。
装置で半田印刷されたプリント基板を検査し、半田印刷
の状態(高さ、欠損の有無等)を検査するようになって
いる。この検査手段は、プリント基板上に配置されたC
CDカメラの画像に基づき、各半田の配置位置及び面積
を検出するようになっている。
段の半田印刷装置によって形成状態が左右される。特
に、半田印刷装置のマスクの状態が半田の形成状態を大
きく変化させる。したがって、半田印刷装置において
は、マスクを用いて複数回のスキージを行った後にこの
マスクをクリーニングするようになっている。このクリ
ーニングによってマスク裏面、及び開口部に付着した半
田粒とフラックスを除去でき、半田形成時のにじみ(ブ
リッジ)、かすれ(オープン)を防止して品質を維持で
きる。
半田印刷装置におけるクリーニングは、所定枚数のプリ
ント基板を半田印刷する毎に実行される構成であった。
この固定値は、上記にじみ等の問題が発生しない適宜の
値が設定されるようになっている。1回のクリーニング
実行によって、ほぼ1枚のプリント基板印刷分の時間が
かかる。上記のようにクリーニングの間隔は、経験的な
固定値であるため、最適なクリーニング間隔が設定され
たものとは限らなかった。
プリント基板作成のライン全体の稼働効率の向上を図る
ことができなかった。また、従来はクリーニング間隔を
変更させることができなかった。即ち、従来のCCDを
用いた検査では、プリント基板上における平面的な半田
の配置位置及び面積しか検出できず詳細な半田の形成状
態が得られない為、クリーニング間隔を変更できなかっ
た。
れたものであり、半田の形成状態に応じて印刷部のマス
クを最適な間隔でクリーニングを実行させることがで
き、プリント基板の品質を維持しつつ製造ラインの稼働
効率の向上が図れる印刷半田検査装置の提供を目的とし
ている。
め、本発明の印刷半田検査装置は、前段の半田印刷装置
で半田形成された後、搬入された各プリント基板上の半
田の形成状態を検査する印刷半田検査装置において、前
記プリント基板の製造状態を表示画面上に各プリント基
板単位で経時的に表示させ、かつ、前記半田印刷装置の
半田印刷部のクリーニング時期を同表示画面上に表示さ
せる表示処理手段を備えたことを特徴とする。
半田形成された後、搬入された各プリント基板上の半田
の形成状態を検査する印刷半田検査装置において、前記
プリント基板に対向配置され、該プリント基板上の各半
田の変位量を検出するセンサヘッドと、前記センサヘッ
ドから出力される半田の変位量、及び前記プリント基板
上におけるセンサヘッドの走査位置に基づき、プリント
基板上の半田の変位量の3次元データを作成する3次元
データ作成手段と、前記3次元データ作成手段の演算結
果を基準値と比較して各半田の高さ、体積の各項目につ
いて半田の形成状態を判断する判定手段と、前記プリン
ト基板の半田の形成状態を表示画面上に各プリント基板
単位で経時的に表示させ、かつ、前記半田印刷装置の半
田印刷部のクリーニング時期を同表示画面上に表示させ
る表示処理手段と、を備えたことを特徴とする。
体積の基準値に基づく所定の設定範囲が定められ、該設
定範囲内に前記検出された高さ、体積の値が含まれる場
合にはクリーニング間隔を広げ、設定範囲を越えた場合
にはクリーニング間隔を狭めるクリーニング間隔変更手
段を備えた構成としてもよい。
時期の変更を前記表示手段上に表示出力する構成にもで
きる。
変更後のクリーニング時期を示す信号を前記半田印刷部
に出力する構成としてもよい。
おけるクリーニング時期が表示手段上に表示され、クリ
ーニング状態を容易に知ることができる。そして、検出
された半田の高さ等が設定範囲と比較され、クリーニン
グ時期が変更され、表示あるいは半田印刷装置に出力さ
れる。これにより、半田印刷装置におけるクリーニング
時期が最適に変更でき、プリント基板の印刷品質を維持
でき、またライン全体の稼働効率の向上が図れるように
なる。
形態を説明する。図1は、印刷半田検査装置の正面図、
図2は同平面図である。検査装置1の筐体内部には、搬
送手段2が設けられプリント基板Pを図中X軸方向に搬
送させる。この搬送方向手前側には前段装置の搬出部が
設けられ、搬送方向後端側には後段装置の搬入部が設け
られている。
有して配置された一対のレール3(3a,3b)及びベ
ルト4(4a,4b)を有する。このY軸はX軸(搬送
方向)と直交する方向である。一方は固定レール3aで
あり、ベルト4aはこの固定レール3a上を移動する無
端状に形成される。他方は固定レール3aと平行な可動
レール3bであり、同様に無端状のベルト4bを有す
る。ベルト4a,4bはそれぞれ両端が回転軸5で軸支
され、モータ6の回転でプリント基板PをX軸方向に搬
送移動させる。
は、Y軸テーブル7上に設けられている。Y軸テーブル
7は、Y軸方向に延びる複数の支軸、ボールネジ、及び
モータ等からなるY軸移動手段8によってY軸方向に移
動自在である。このY軸テーブル7上には、支軸、ボー
ルネジ、及びモータ等からなるW軸移動手段10が設け
られ、可動レール3bをW軸方向に移動自在に支持して
いる。W軸はY軸と同方向である。これにより、可動レ
ール3bは固定レール3aに対してY軸方向に移動し、
互いの間隔が可変自在であり、搬送するプリント基板P
の幅に対応することができる。なお、不図示であるが、
固定レール3a、及び可動レール3bには側部位置にそ
れぞれプリント板Pを案内する側板が設けられている。
基板Pを検査する検査手段12が設けられている。この
検査手段12のセンサヘッド20にはレーザ変位計が用
いられ、プリント基板Pの表面側の半田の突起(高さ方
向Zの変位量)を検出する。この検査手段12は、X,
Y軸方向に移動走査され、プリント基板Pの3次元デー
タを出力する。検査手段12の検出信号は処理手段32
に出力される。
変位計による変位量の検出原理を示す概要図である。光
源51からのレーザビームをプリント基板Pの基板面に
照射し、その照射点Sの反射光による像を結像レンズ5
3によって受光素子54の受光面54aに結像させる構
成である。
に移動すると(半田等の突起があると)、照射点Sが
S’あるいはS”に移動し、対応して受光素子54の受
光面54aの結像点Kの位置がK’あるいはK”に移動
する。受光素子54は、この結像点Kの位置に対応した
検出信号を出力し、この信号の変化量に基づきプリント
基板P上の突起(半田)の変位量(高さや外形)を出力
する。レーザ変位計が検出可能な検出範囲は、図示の如
く所定の範囲を有している。
走査移動手段27を備えている。走査移動手段27は、
X軸移動手段28と、Z軸移動手段29で構成され、Z
軸移動手段29にセンサヘッド20が設けられている。
X軸移動手段28は、プリント基板Pの検査位置上部に
おいてX軸方向に沿って水平な支軸、ボールネジ、及び
モータ等で構成されている。このX軸方向の長さはプリ
ント基板Pの長さ程度である。
モータによってX軸方向に移動自在な移動体29aと、
移動体29aの上下方向(Z軸方向)に設けられた支
軸、ボールネジ、及びモータ等で構成されている。この
移動体29a(センサヘッド20)はボールネジの回転
によって上下に昇降自在に構成されている。これによ
り、センサヘッド20は、プリント基板Pの搬送方向
(X軸方向)に走査移動自在である。ここで、Z軸移動
手段29は、プリント基板Pと所定の間隔を維持した状
態で変位量を測定する倣い計測を行うため、センサヘッ
ド20を高さ方向に移動させる。
が回転によりベルト4a,4b上をX軸方向に移動す
る。略中央部の検査位置には固定用のストッパ13が突
出しており、プリント基板Pがこの検査位置にて停止す
るようになっている。プリント基板Pは位置検出センサ
(不図示)により検査位置に達したことが検出された
後、モータ6の停止で検査手段12の直下に位置する。
この状態でプリント基板Pは不図示の矯正機構により搬
送方向の反りが矯正される。具体的には、レール3a,
3bは、この長さ方向に渡ってプリント基板Pの両端部
を挟持し、この両端部は長さ方向の反りが矯正される。
される。センサヘッド20は、プリント基板P上の変位
量(半田突起)をX,Y軸方向に走査して行う。うちX
軸方向の走査は走査移動手段27によりセンサヘッド2
0を移動制御して行う。また、Y軸方向の走査は、搬送
装置1のY軸テーブル7を移動制御して行うようになっ
ている。
センサヘッド20によるレーザビームの照射点をプリン
ト基板Pの4隅部分(位置T1)から開始し、同時にモ
ータを駆動してY軸テーブル7をこのプリント基板Pの
幅Dに対応した距離だけY1方向に移動させて(同Y軸
方向を主走査方向とする)、連続的に半田突起の変位量
を検出していく。このY軸テーブル7の移動時、固定レ
ール3a及び可動レール3bの間隔は不変であるためプ
リント基板Pは、同Y1方向に移動する。レーザビーム
の照射点がプリント基板Pの他端側(位置T2)まで移
動すると、モータ8bの駆動を停止させる。
28のモータを駆動してセンサヘッド20をX軸方向に
所定量(位置T3)まで移動(副走査)させる。このX
軸方向への移動量は、センサヘッド20の走査範囲xA
に対応している。図2記載のように、センサヘッド20
がレーザビームをX軸方向に図中xAの幅で走査する場
合、この走査幅xAに対応した所定量だけセンサヘッド
20をX軸方向に移動させる。
動させて連続的に半田突起の変位量を検出していく。こ
の後、走査移動手段27のX軸移動手段28のモータを
駆動してセンサヘッド20をX軸方向に所定量(位置T
4まで)移動(副走査)させる。以上のようなX,Y軸
への移動走査の繰返しでプリント基板P上の半田突起の
変位量を連続的に検出していく。
可能な構成であることを利用して、プリント基板Pの検
査処理時に、センサヘッド20側はX軸方向にのみ移動
制御するようになっている。
ト基板Pに対して相対的にX,Y軸に走査することによ
って、センサヘッド20からは連続的にプリント基板P
上の半田の突起に対応した高さデータ(検出信号)を連
続出力する。検査手段12がプリント基板Pの検査を終
了した後は、ストッパ13が退避してモータ6の駆動に
よりプリント板PはX軸方向の後段装置に搬出される。
X軸方向に移動させ、プリント基板PをY軸方向に移動
させる構成としたが、他、センサヘッド20がX,Y軸
に移動する構成としてもよく、センサヘッド20とプリ
ント基板Pが相対的にX,Y軸方向に移動する構成であ
ればよい。
図である。処理手段32は、CPU,ROM,RAM,
タイマ等を有し所定の処理プログラムの実行により測定
したプリント基板P上の半田の形成状態を判断処理す
る。クリーニング時期入力手段33には、キーボードや
外部データ入力により、半田印刷装置のクリーニング時
期が入力される。センサヘッド20から出力される(検
出信号)3次元データは、上記X軸移動手段28及びY
軸移動手段8のX,Y軸の走査により半田の突起に対応
して連続的に変化するデータである。
成手段34により3次元データに変換される。即ち、
X,Y軸の走査位置に対応した2次元データと、センサ
ヘッド20から出力される変位量のデータに基づき3次
元データを生成する。この際、プリント基板Pの面上に
おける半田の形成状態のみ抽出してデータ化されるよう
になっている。また、この3次元データは、記憶手段3
8に格納される。
判断する。データベースDBには予めプリント基板Pに
形成されるべきプリント基板P上の全半田の高さの基準
平均値と、この基準高さ(基準平均値)を中心とする上
下限の設定範囲が設定されている。そして、検出された
各半田の高さの平均値がこの設定範囲内であるか、ある
いは設定範囲を超えたかを判断し、判断結果をクリーニ
ング間隔変更手段37に出力する。
断する。データベースDBには、予めプリント基板P上
に形成されるべき全半田の基準体積、及びこの基準体積
を中心とする上下限の設定範囲が設定されており、検出
された全半田の体積がこの設定範囲内であるか、あるい
は設定範囲を越えたかを判断し、判断結果をクリーニン
グ間隔変更手段37に出力する。
定手段35、あるいは体積判定手段36の判定結果のい
ずれか一方を設定に基づき切り替えて選択的に取り込
み、前記クリーニング時期入力手段33に入力されたク
リーニング時期を変更するか否かを判断する。そして、
更新したクリーニング間隔信号を前段の半田印刷装置に
出力する。
入力手段33に入力されたクリーニング時期により印刷
された各プリント基板Pの各半田の高さの平均値が前記
設定範囲内であればクリーニング間隔を広げるクリーニ
ング間隔信号を出力する。一方、クリーニング時期入力
手段33に設定されたクリーニング間隔による各プリン
ト基板Pの各半田高さの平均値が前記設定範囲を越えた
場合にはクリーニング間隔を狭めるクリーニング間隔信
号を出力する。同様に、体積検出の判断時には、クリー
ニング時期入力手段33に入力されたクリーニング時期
により印刷された各プリント基板Pの全体積が前記設定
範囲内であればクリーニング間隔を広げるクリーニング
間隔信号を出力する。一方、クリーニング時期入力手段
33に入力されたクリーニング時期による各プリント基
板Pの全体積が前記設定範囲を越えた場合にはクリーニ
ング間隔を狭めるクリーニング間隔信号を出力する。こ
のクリーニング間隔信号、及び上記検出された半田高さ
及び体積の情報は表示処理手段39に出力される。
号、及び体積の情報とクリーニング時期を所定の表示形
式にして表示手段40上に画像表示する。図5は、表示
手段40上の画像表示例を示す図である。図示の例は、
半田の高さの検出時の画像であり、表示処理手段39
は、図示のように縦軸が高さ、横軸がプリント基板Pの
枚数として、1枚のプリント基板P検査毎に、形成され
ている半田の平均高さを表示し、半田高さの変動を容易
に確認できるようになっている。また、半田の体積検出
時においては、縦軸が体積として同様に各プリント基板
Pの体積の変動を検出できるようになっている。
ニング時期入力手段33のクリーニング間隔が4枚であ
り、1サイクルあたり複数枚(図示の例では4枚)のプ
リント基板Pの検査を実行し、nサイクル(n=1以
上、図示の例ではn=2)の期間中、継続して半田高さ
の平均値が範囲内であったとする。この場合、クリーニ
ング間隔変更手段37は、3サイクル開始時にクリーニ
ング間隔を1枚のプリント基板P分だけ広げたクリーニ
ング間隔信号を半田印刷装置に出力する。これにより、
3サイクル目では1枚増加させて計5枚のプリント基板
Pを印刷(検査)した後にクリーニングが実行されるこ
とになる。ここで、3サイクル目の5枚のプリント基板
Pにおける半田の高さの平均値がいずれも設定範囲内で
あれば、クリーニング間隔を最適な間隔に近づけたこと
になる。同時に、クリーニング間隔を広げることがで
き、プリント基板Pの製造品質を維持しつつ印刷装置及
びライン全体の稼働効率を向上できるようになる。以降
も、同様の高さ検出処理を実行して最適なクリーニング
間隔が得られるようになる。
ング時期入力手段33のクリーニング間隔が5枚であ
り、1サイクルあたり複数枚(図示の例では5枚)のプ
リント基板Pの検査を実行し、nサイクル(n=1以
上、図示の例ではn=2)の期間中に半田高さの平均値
が範囲を越えた場合があったとする。この場合、クリー
ニング間隔変更手段37は、3サイクル開始時にクリー
ニング間隔を1枚のプリント基板P分だけ狭めたクリー
ニング間隔信号を半田印刷装置に出力する。これによ
り、3サイクル目では計4枚のプリント基板Pを印刷
(検査)した後にクリーニングが実行されることにな
る。ここで、3サイクル目の4枚のプリント基板Pにお
ける半田の高さの平均値がいずれも設定範囲内であれ
ば、クリーニング時期を最適な時期に近づけたことにな
る。同時に、プリント基板Pの製造品質を維持すること
ができるようになる。また、以降も、同様の高さ検出処
理を実行して最適なクリーニング時期が得られるように
なる。なお、指定領域の半田の高さ、面積、体積を基準
値として設定してもよい。
態と、半田印刷部のクリーニング時期が同一の表示画面
上に経時的に画面表示されるため、現在のクリーニング
時期を容易に把握できるようになる。また、走査移動す
るセンサヘッドの出力によって、各半田の高さ、体積を
求め、基準値と比較して各項目について半田の形成状態
を判断し、該形成状態と、クリーニング時期を同一の表
示画面上に経時的に表示させることにより、半田の形成
状態の変化状態を容易に把握できるようになる。また、
基準となる設定範囲と検出された値を比較してクリーニ
ング時期を変更させる構成とすることにより、クリーニ
ング時期を最適にでき、プリント基板の品質の維持、お
よびラインの稼働効率の向上を図ることができるように
なる。この変更されたクリーニング時期を表示すること
により変更後のクリーニング時期を刻時表示でき、最新
のクリーニング時期を把握できるようになる。また、変
更後のクリーニング時期に基づき半田印刷装置のクリー
ニング時期を変更させる構成とすれば、検査装置の検出
結果に基づき半田装置のクリーニング時期が最適となる
ようフィードバックできるため、プリント基板の品質の
維持およびラインの稼働効率の向上を自動化できるよう
になる。
正面図。
要図。
0…センサヘッド、28…X軸移動手段、29…Z軸移
動手段、32…処理手段、33…クリーニング時期入力
手段、34…3次元データ作成手段、35…高さ判定手
段、36…体積判定手段、37…クリーニング間隔変更
手段、38…記憶手段、39…表示処理手段、40…表
示手段、P…プリント基板。
Claims (5)
- 【請求項1】 前段の半田印刷装置で半田形成された
後、搬入された各プリント基板上の半田の形成状態を検
査する印刷半田検査装置において、 前記プリント基板の製造状態を表示画面上に各プリント
基板単位で経時的に表示させ、かつ、前記半田印刷装置
の半田印刷部のクリーニング時期を同表示画面上に表示
させる表示処理手段を備えたことを特徴とする印刷半田
検査装置。 - 【請求項2】 前段の半田印刷装置で半田形成された
後、搬入された各プリント基板上の半田の形成状態を検
査する印刷半田検査装置において、 前記プリント基板に対向配置され、該プリント基板上の
各半田の変位量を検出するセンサヘッドと、 前記センサヘッドから出力される半田の変位量、及び前
記プリント基板上におけるセンサヘッドの走査位置に基
づき、プリント基板上の半田の変位量の3次元データを
作成する3次元データ作成手段と、 前記3次元データ作成手段の演算結果を基準値と比較し
て各半田の高さ、体積の各項目について半田の形成状態
を判断する判定手段と、 前記プリント基板の半田の形成状態を表示画面上に各プ
リント基板単位で経時的に表示させ、かつ、前記半田印
刷装置の半田印刷部のクリーニング時期を同表示画面上
に表示させる表示処理手段と、を備えたことを特徴とす
る印刷半田検査装置。 - 【請求項3】 予め定めた基準となる半田の高さ、体積
の基準値に基づく所定の設定範囲が定められ、該設定範
囲内に前記検出された高さ、体積の値が含まれる場合に
はクリーニング間隔を広げ、設定範囲を越えた場合には
クリーニング間隔を狭めるクリーニング間隔変更手段を
備えた請求項2記載の印刷半田検査装置。 - 【請求項4】 前記表示処理手段は、クリーニング時期
変更を前記表示手段上に表示出力する請求項3記載の印
刷半田検査装置。 - 【請求項5】 前記クリーニング間隔変更手段は、変更
後のクリーニング時期を示す信号を前記半田印刷部に出
力する請求項3記載の印刷半田検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000200936A JP3411890B2 (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 印刷半田検査装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006071416A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Anritsu Corp | 印刷はんだ検査装置 |
JP2015126222A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | ヤマハ発動機株式会社 | 検査装置 |
US9221128B2 (en) | 2012-11-12 | 2015-12-29 | Koh Young Technology Inc. | Method of inspecting a solder joint |
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2000
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006071416A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Anritsu Corp | 印刷はんだ検査装置 |
US9221128B2 (en) | 2012-11-12 | 2015-12-29 | Koh Young Technology Inc. | Method of inspecting a solder joint |
JP2015126222A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | ヤマハ発動機株式会社 | 検査装置 |
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