JP2009038233A - Method and device for inspecting printed board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被測定物であるプリント板の所望の測定範囲、特に印刷されたはんだ面の形状をセンサで走査して検査するプリント板検査装置及び方法に関する。一般に、検査は、センサを走査してプリント板に印刷されたはんだ形状の測定値を取得する工程を有し、その後に、その測定値を基にはんだ形状の良否を判定する工程をシリアルに行っておいたが、本発明は、走査し測定値を取得中でも、所定の条件が揃ったところで検査を開始することにより、トータルとしての検査時間の短縮を図る技術に係る。 The present invention relates to a printed circuit board inspection apparatus and method for inspecting a desired measurement range of a printed circuit board, which is an object to be measured, in particular by scanning the shape of a printed solder surface with a sensor. In general, the inspection has a step of scanning a sensor to obtain a measurement value of a solder shape printed on a printed board, and then serially performing a step of determining the quality of the solder shape based on the measurement value. However, the present invention relates to a technique for shortening the total inspection time by starting an inspection when predetermined conditions are met, even while scanning and acquiring measurement values.
従来、例えば、印刷はんだ検査装置としては、プリント板の表面をレーザ光等で照射し、プリント板の表面からの反射光を受光するセンサを有し、そのセンサにより測定（三角測量）した結果として得られた測定値、例えば、プリント板上の印刷はんだ箇所の変位（高さを含む）或いは輝度（プリント板から反射した光の量、受光量（光の強さ）を含む。）の測定値を基に、判定の基準となる基準データと比較して判定している（特許文献１、２）。 Conventionally, for example, as a printed solder inspection apparatus, as a result of having a sensor that irradiates the surface of a printed board with a laser beam or the like and receives reflected light from the surface of the printed board, the measurement (triangulation) by the sensor Measurement values obtained, for example, measurement values of displacement (including height) or brightness (including the amount of light reflected from the printed board and the amount of received light (intensity of light)) of the printed solder on the printed board. Based on the above, determination is made by comparison with reference data that is a reference for determination (Patent Documents 1 and 2).
このような検査装置（方法）においては、一般に、プリント板を一定方向から搬送させて所定の検査位置で停止させて、そこで、センサ又は／及びプリント板をＸステージ及びＹステージ（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の各方向への移動台と移動手段）を用いて走査して（相対的な走査を行って）測定するが、走査方向には、主走査と主走査に直交する方向へ走査する副走査があり、主走査のときに測定を行い、副走査は、センサを現在の主走査位置から次の主走査を行うべき位置へずらす為に行われ、そのずらす範囲は、主走査のときセンサによって検出できる副走査方向の検出幅に相当する。その様子を示すのが図８である。図８は、プリント板の上から、主走査と副走査の軌跡を模擬的に示す図である。図８で、隣り合う主走査間の距離Ｌ（ほぼ１回の副走査距離）は、センサが主走査方向と直交する方向へのセンシングできる範囲で決定される。 In such an inspection apparatus (method), in general, the printed board is transported from a certain direction and stopped at a predetermined inspection position, where the sensor or / and the printed board are moved to the X stage and the Y stage (X axis direction, Measurement is performed by performing scanning (relative scanning is performed) using a moving table and moving means in each direction in the Y-axis direction. In the scanning direction, scanning is performed in a direction orthogonal to the main scanning and the main scanning. There is sub-scanning and measurement is performed during main scanning, and sub-scanning is performed to shift the sensor from the current main scanning position to the position where the next main scanning is to be performed. This corresponds to the detection width in the sub-scanning direction that can be detected by the sensor. This is shown in FIG. FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the trajectories of main scanning and sub scanning from above the printed board. In FIG. 8, the distance L between adjacent main scans (substantially one sub-scan distance) is determined within a range in which the sensor can sense in a direction orthogonal to the main scan direction.
なお、走査とは、センサと被測定物であるプリント板との相対的な位置の移動を行って、被測定物の表面の測定範囲におけるセンサによる測定位置を変更することを言い、ここでは、主走査時に、実際の測定を行っている。走査、つまり相対的な位置移動にあたっては、センサ又は被測定物の一方だけの、或いは双方の移動のいずれでも可能である。特許文献１，２では、主走査を被測定物側を移動させて行い、副走査をセンサ側に移動させることで行っている。 Note that scanning refers to changing the measurement position by the sensor in the measurement range of the surface of the object to be measured by moving the relative position of the sensor and the printed board that is the object to be measured. Actual measurement is performed during main scanning. In scanning, that is, relative position movement, either one of the sensor and the object to be measured or both movements are possible. In Patent Documents 1 and 2, main scanning is performed by moving the measured object side, and sub-scanning is performed by moving the sensor side.
従来は、プリント板のほぼ全面にわたって図８に示すような矩形状の走査を繰り返して行われていた。 Conventionally, rectangular scanning as shown in FIG. 8 has been repeated over almost the entire surface of the printed board.
一般に、プリント板検査装置として生産ラインにおいて取り扱うプリント板の枚数は相当の数になり、時間的な効率が要求される。つまり、プリント板検査装置としては、測定の速度を早くして、或いは測定に係る時間を減らして、効率よく稼働させることが常に求められる課題とされている。 In general, the number of printed boards handled in a production line as a printed board inspection apparatus is considerable, and time efficiency is required. That is, as a printed board inspection apparatus, it is a problem that is always required to operate efficiently by increasing the measurement speed or reducing the measurement time.
しかしながら上記の従来技術では、はんだが印刷されていない領域も走査するので、無駄な時間が生じる。さらに、走査を終了して、その後に検査するのでシリアルに時間が経過する問題があった。 However, in the above-described conventional technique, an area where solder is not printed is also scanned, so that a wasteful time occurs. Furthermore, since the scanning is finished and then inspected, there is a problem that time elapses serially.
一般に走査は機械的な移動が伴うので、時間が係る。したがって、走査中に測定値を取得しながら、取得した順に検査を行えばよいのであるが、次のような問題があった。つまり、従来、例えば、検査はプリント板のはんだ箇所毎にその位置での測定値を基にした高さデータと、予め記憶しておいた設計上のその位置における高さの許容値とを比較して判定される。したがって、検査するにあたって、はんだ箇所の位置を正確に合わせる必要がある。ところが搬送されて来て測定位置に配置されたプリント板は、所定の測定位置に正確に停止することは困難であり、都度わずかながらずれる可能性が大きい。したがって、一般的にはプリント板の両端に設けられた基準マークを測定して、測定したときの測定値の測定位置をその基準マークの位置を基に校正していた。したがって、走査の完了を待って、位置を校正し、そして、検査をしていた。これらはシリアルな動作であり、時間を要する欠点があった。一方、先に基準マークだけを走査、測定し、その後に主走査して測定する順に、その主走査と並列に、校正及び検査を行うこともできるが、基準マーク付近を走査するだけ走査回数が増える欠点があった。つまり、多くの例では、基準マーク付近にはんだ箇所があるので、基準マークを測定する為の主走査、測定と、はんだ箇所の主走査、測定とがダブって実施せざるを得なかった。
一般には、走査時間は、測定した後のデータ処理に比べ、大きな時間である。
Generally, scanning takes time because it involves mechanical movement. Therefore, it is only necessary to perform inspections in the order of acquisition while acquiring measurement values during scanning, but there are the following problems. In other words, conventionally, for example, the inspection is performed by comparing the height data based on the measured value at each position of the solder on the printed board with the allowable height value at that position in the design stored in advance. Is determined. Therefore, when inspecting, it is necessary to accurately align the position of the solder location. However, it is difficult to accurately stop the printed board that has been transported and placed at the measurement position, and there is a high possibility that it will slightly shift each time. Therefore, generally, the reference marks provided at both ends of the printed board are measured, and the measurement position of the measured value when measured is calibrated based on the position of the reference mark. Thus, waiting for the scan to complete, the position was calibrated and inspected. These are serial operations and have the disadvantage of requiring time. On the other hand, it is possible to perform calibration and inspection in parallel with the main scan in the order of scanning and measuring only the reference mark first, and then performing the main scan and measuring. There were increasing drawbacks. That is, in many examples, since there is a solder spot in the vicinity of the reference mark, the main scanning and measurement for measuring the reference mark and the main scanning and measurement of the solder spot must be performed in a double manner.
In general, the scanning time is longer than the data processing after measurement.
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改良するものであって、プリント板のはんだエリア（はんだ箇所の個々の範囲、もしくはそれらが近接しているときは、それらの集合）は、設計上、予め知られているので、設計情報を基に無駄な走査を防止しするとともに、走査中であっても部分的にでも早く検査を開始する技術を提供することにある。 The object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and the solder area of the printed board (individual ranges of solder locations, or a set of them when they are close together) is designed. Since it is known in advance, it is an object of the present invention to prevent unnecessary scanning based on design information and to provide a technique for starting an inspection early even during scanning or partially.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、はんだ印刷がなされ、かつ複数の基準位置を示すマークが付されたプリント板の表面をＸ軸方向の長さＬに亘って光を照射して該表面からの反射光を受けるラインセンサ（２）と、前記プリント板と該ラインセンサとを相対的に前記Ｘ軸方向と略直交するＹ軸方向と平行に前記主走査させる主走査機構（１１）と、前記Ｘ軸方向側に次の主走査位置を、前記長さＬを基に所定距離［Ｌ―δ］（ただし、０≦δ≪Ｌ）づつ主走査毎に変更させる副走査を行う副走査機構（３）と、前記主走査機構及び副走査機構を走査制御して取得した前記ラインセンサの出力からその測定位置における変位を測定値として出力する測定部（２５）と、該測定値を基に前記プリント板のはんだ状態を検査する検査部（３５）とを備えたプリント板検査装置において、予め、測定対象とする前記プリント板について、該プリント板内で前記はんだ印刷された領域及び基準位置を示す複数のマークが付された領域をＸ−Ｙ直交座表系で表した基板設計情報を受けて、前記主走査すべき測定領域を決定するとともに、その測定領域の全部を主走査するための走査ルート情報を形成する走査ルート形成手段（３６）、を備え、さらに、前記測定部は、生成された走査ルート情報に基づいて前記主走査機構及び副走査機構を制御する走査制御部（２５ａ）と、前記主走査機構が少なくとも２つの前記マークが付された領域を走査したことを検知して前記検査部に対して通知することにより、前記走査制御部による残りの主走査に拘わらず前記検査部に検査動作を開始させる検知手段（２５ｃ）と、を備えたプリント板検査装置。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to the surface of the printed board on which the solder printing is performed and the marks indicating a plurality of reference positions are attached over the length L in the X-axis direction. A line sensor (2) for receiving reflected light from the surface, and the main scanning of the printed circuit board and the line sensor in parallel with the Y-axis direction substantially perpendicular to the X-axis direction. The scanning mechanism (11) and the next main scanning position on the X-axis direction side are changed for each main scanning by a predetermined distance [L−δ] (where 0 ≦ δ << L) based on the length L. A sub-scanning mechanism (3) that performs sub-scanning, and a measurement unit (25) that outputs, as a measurement value, a displacement at the measurement position from the output of the line sensor obtained by scanning control of the main scanning mechanism and the sub-scanning mechanism. Inspecting the solder state of the printed board based on the measured value In the printed board inspection apparatus provided with the inspection unit (35), the printed board to be measured in advance is an area in which the solder printed area and a plurality of marks indicating the reference position are attached in the printed board. Forming a scanning route for determining the measurement region to be main-scanned and forming the scanning route information for main-scanning the whole measurement region in response to the substrate design information represented by XY orthogonal coordinate system Means (36), and the measuring unit further includes a scanning control unit (25a) for controlling the main scanning mechanism and the sub-scanning mechanism based on the generated scanning route information, and the main scanning mechanism includes at least two. By detecting that the region marked with the two marks has been scanned and notifying the inspection unit, the inspection unit performs an inspection operation regardless of the remaining main scanning by the scan control unit. Printed circuit board inspection apparatus comprising sensing means for initiating the (25c), the.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記走査ルート形成手段は、前記プリント板について、該プリント板内で前記はんだ印刷された領域及びマークされた領域を含む１つもしくは複数の測定領域をＸ−Ｙ直交座表系で表した基板設計情報を受けて、該測定領域を前記Ｘ軸に投影したときのＸ軸投影範囲と、前記Ｙ軸に投影したときのＹ軸投影範囲を算出する投影範囲算出手段（３１）と、該Ｘ軸投影範囲と所定距離［Ｌ―δ］とから、全測定領域を測定するための主走査回数及び各主走査回の前記Ｘ軸方向の主走査位置を決定し、かつ、各主走査回におけるＹ軸方向の主走査範囲を前記Ｙ軸投影範囲から決定する主走査範囲決定手段（３２ａ）とを有し、決定された前記主走査範囲の全部を走査するためのルートの位置を示す位置情報、及び方向を含む走査ルート情報を生成する走査ルート決定手段（３２）と、を備えた。 According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the scanning route forming means includes one of the printed board including the solder-printed area and the marked area in the printed board. Alternatively, it receives substrate design information in which a plurality of measurement areas are expressed in an XY orthogonal coordinate system, and the X-axis projection range when the measurement areas are projected onto the X axis and the Y when projected onto the Y axis. From the projection range calculation means (31) for calculating the axial projection range, and the X-axis projection range and the predetermined distance [L-δ], the number of main scans for measuring the entire measurement region and the X of each main scan number Main scanning range determining means (32a) for determining a main scanning position in the axial direction and determining a main scanning range in the Y-axis direction at each main scanning time from the Y-axis projection range. Route position for scanning the entire main scan range And location information indicating a, and the scan route determining means for generating a scanning route information including the direction (32), with a.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記走査ルート決定手段は、予め記憶されている前記マークが付された領域を含む設計上の特徴的な配置と、前記主走査範囲決定手段が求めた主走査位置とから、前記２つのマークが付された領域を主走査する主走査位置を特定し、これら２つの主走査を優先して走査する走査ルート情報を生成することを特徴とする請求項１又２に記載のプリント板検査装置。 A third aspect of the present invention is the invention according to the first or second aspect, wherein the scanning route determination means includes a design characteristic arrangement including an area with the mark stored in advance. From the main scanning position obtained by the main scanning range determining means, a main scanning position for main scanning the area with the two marks is specified, and scanning route information for scanning with priority given to these two main scannings. The printed circuit board inspection apparatus according to claim 1, wherein the printed circuit board inspection apparatus is generated.
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記検知手段による少なくとも２つの前記マークが付された領域を走査したことを検知した通知を受けて、前記２つのマークの測定位置を基準として、前記主走査によって測定された各測定値の測定位置を校正する位置校正手段（２５ｂ）を備え、前記検査部は、前記校正された測定位置における測定値に基づいて判定用データを生成し、該判定用データと、予め記憶されている設計上の位置の基準データであって、前記校正された測定位置と同じ位置の該基準データとを比較し、良否を判定する構成とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the two marks are received in response to the detection that the detection unit detects that at least two regions with the marks are scanned. And a position calibration means (25b) for calibrating the measurement position of each measurement value measured by the main scanning with reference to the measurement position, and the inspection unit makes a determination based on the measurement value at the calibrated measurement position Data is generated, and the determination data is compared with the reference data of the design position stored in advance and the reference data at the same position as the calibrated measurement position to determine pass / fail The configuration.
請求項５に記載の発明は、プリント板をＸ軸方向の長さＬに亘って光を照射して該表面からの反射光を受けるセンサ（２）と、前記プリント板と該センサとを相対的に前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向と平行に前記主走査させる主走査機構（１１）と、前記Ｘ軸方向側に次の主走査位置を前記長さＬに基く所定距離［Ｌ―δ］（ただし、０≦δ≪Ｌ）づつ主走査毎に変更させる副走査を行う副走査機構（３）と、を備えたプリント板検査装置の走査方法において、検査前に、検査対象とされる前記プリント板について、該プリント板内で前記はんだ印刷された領域及び基準位置を示す複数のマークが付された領域をＸ−Ｙ直交座表系で表した基板設計情報を受ける段階と、該基板設計情報を基に測定領域を前記Ｘ軸に投影したときのＸ軸投影範囲と、前記Ｙ軸に投影したときのＹ軸投影範囲を算出する投影範囲算出段階と、該Ｘ軸投影範囲と前記所定距離［Ｌ―δ］とから、全測定領域を測定するための主走査回数及び各主走査回の前記Ｘ軸方向の主走査位置を決定し、かつ、各主走査回におけるＹ軸方向の主走査範囲を前記Ｙ軸投影範囲から決定する主走査範囲決定段階と、決定された前記Ｘ軸方向の主走査位置及び前記Ｙ軸方向の主走査範囲を基に前記副走査機構及び前記主走査機構を制御する手順を含む走査ルート情報を決定する走査ルート決定段階と、検査時に、前記走査ルート情報に従って副走査機構及び主走査機構を制御して、走査及び測定を実行する走査段階と、前記走査段階の進行過程において、検知手段が２つのマークが主走査されて測定されたことを検知する検知段階と、該検知段階で２つのマークが検知された後は、前記走査段階における残りの走査と並行して、少なくとも前記２つのマークの測定位置を基準として、前記主走査によって測定された各測定値の測定位置を校正する校正段階と、前記校正された測定位置における測定値に基づくデータと、予め記憶されている設計上の位置の基準データであって、前記校正された測定位置と同じ位置の該基準データとを比較し、良否を判定する検査段階と、を備えた。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a sensor (2) that receives light reflected from the surface by irradiating the printed board with light over a length L in the X-axis direction, and the printed board and the sensor relative to each other. In particular, the main scanning mechanism (11) that performs the main scanning in parallel with the Y-axis direction orthogonal to the X-axis, and the next main scanning position on the X-axis direction side based on the length L [L-δ In the scanning method of the printed board inspection apparatus, the sub-scanning mechanism (3) that performs sub-scanning that is changed for each main scan by 0 ≦ δ << L is set as an inspection target before inspection. Receiving the board design information for the printed board, in which the solder printed area and the area with a plurality of marks indicating the reference position are represented in an XY orthogonal coordinate system in the printed board; An X-axis projection range when a measurement area is projected onto the X-axis based on design information; The number of main scans for measuring the entire measurement area from the projection range calculation stage for calculating the Y-axis projection range when projected onto the Y-axis, and the X-axis projection range and the predetermined distance [L−δ] And a main scanning range determining step of determining a main scanning position in the X-axis direction for each main scanning time and determining a main scanning range in the Y-axis direction in each main scanning time from the Y-axis projection range. A scanning route determining step for determining scanning route information including a procedure for controlling the sub-scanning mechanism and the main scanning mechanism based on the main scanning position in the X-axis direction and the main scanning range in the Y-axis direction; In the scanning stage in which scanning and measurement are performed by controlling the sub-scanning mechanism and the main scanning mechanism in accordance with the scanning route information, and in the progress of the scanning stage, the detection means is measured by scanning the two marks main. Detection stage to detect After the two marks are detected in the detection stage, in parallel with the remaining scans in the scanning stage, each measurement value measured by the main scanning with reference to the measurement position of at least the two marks A calibration stage for calibrating the measurement position, data based on the measurement value at the calibrated measurement position, and reference data of a design position stored in advance, which is the same position as the calibrated measurement position. An inspection stage for comparing the reference data with each other to determine pass / fail.
本発明によれば、プリント板が設計されたときのはんだ領域を示す基板設計情報を基に、その測定範囲を算出し、ラインセンサによる主走査方向と直交する方向へのセンシングの幅Ｌを基準に主走査の位置と走査範囲を決定しておいて、検査時に、決定された走査範囲を主走査することにより、所望の測定範囲だけ走査する構成なので、例えば、同じプリント板であってもはんだ領域でない領域を無駄に走査することなく、必要なところだけ走査できるので、測定時間の短縮ができる。
また、少なくとも２つのマークを検出した後は、その後の走査箇所があったとしても、その時点から先に測定した位置の校正をし、検査動作をスタートさせる校正にしたので、トータルでの時間の短縮が図れる。また、マークのみを目的とした主走査がないため、無駄な走査時間の軽減が図れる。
According to the present invention, the measurement range is calculated based on the board design information indicating the solder area when the printed board is designed, and the sensing width L in the direction perpendicular to the main scanning direction by the line sensor is used as a reference. The main scanning position and the scanning range are determined, and at the time of inspection, the determined scanning range is main scanned to scan only a desired measurement range. Since it is possible to scan only necessary portions without wastefully scanning non-regions, measurement time can be shortened.
In addition, after detecting at least two marks, even if there is a subsequent scanning point, the position measured earlier from that point is calibrated and the inspection operation is started. It can be shortened. Further, since there is no main scanning for the purpose of only marks, useless scanning time can be reduced.
本発明の実施形態を図１〜図７を用いて説明する。図１は、本実施形態の構成を示す機能ブロック図である。図２は、プリント板のはんだ領域をＸ座標及びＹ座標へ投影し、走査範囲を求める手順を説明するための図である。図３は、図２の走査範囲を基にした走査ルートを説明するための図である。図４は、走査ルートの変形例を示す図である。図５は、走査ルートの他の変形例を示す図である。図６は、走査機構部の副走査機構の例を示す図である。図７は、走査機構部の主走査機構の例を示す図である。図６、図７は、従来から使用されてきた技術である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present embodiment. FIG. 2 is a view for explaining a procedure for obtaining a scanning range by projecting the solder area of the printed board onto the X coordinate and the Y coordinate. FIG. 3 is a diagram for explaining a scanning route based on the scanning range of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a modified example of the scanning route. FIG. 5 is a diagram showing another modification of the scanning route. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the sub-scanning mechanism of the scanning mechanism unit. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the main scanning mechanism of the scanning mechanism unit. 6 and 7 are techniques that have been used conventionally.
以下、「走査機構」で走査のメカニカルな技術を説明し、「走査・測定の機能構成」では、その走査機構をどのように制御して走査・測定するかを説明し、「検査装置」でプリント板のはんだ形状の判定・検査の構成及び工程を説明する。 In the following, “Scanning mechanism” explains the mechanical technology of scanning, and “Scanning / measurement functional configuration” explains how to scan / measure by controlling the scanning mechanism, and “Inspection device” The configuration and process for determining and inspecting the solder shape of the printed board will be described.
［走査機構］
走査機構は、プリント板ｗとラインセンサ２との相対的位置（又は距離、方向）を順次移動、或いは変更して、ラインセンサ２がプリント板ｗの測定範囲の全般に亘って測定できるようにする。走査は、被測定物とラインセンサ２の相対的移動であるから、何れか一方を移動できれば良い。ここでは一例として、図６及び図７に示す技術を用いる。走査には、具体的な動作としては測定位置を変更するための「移動」が伴うので「移動」で説明しても良いが、以下は、用語として「走査」を用いて説明する。
[Scanning mechanism]
The scanning mechanism sequentially moves or changes the relative position (or distance and direction) between the printed board w and the line sensor 2 so that the line sensor 2 can measure over the entire measurement range of the printed board w. To do. Since scanning is a relative movement between the object to be measured and the line sensor 2, it is sufficient that either one can be moved. Here, as an example, the technique shown in FIGS. 6 and 7 is used. Since the scanning is accompanied by “movement” for changing the measurement position as a specific operation, it may be described as “movement”. However, the term “scanning” will be used in the following description.
先ず図６及び図７を基に、走査機構について説明する。図５において、走査機構部１は、大きくはラインセンサ２、副走査機構３、及び未検査のプリント板ｗを順次搬送する搬送装置４と、で構成されている。主走査機構１１は、この例では搬送装置内に含まれている。 First, the scanning mechanism will be described with reference to FIGS. In FIG. 5, the scanning mechanism unit 1 is mainly composed of a line sensor 2, a sub-scanning mechanism 3, and a transport device 4 that sequentially transports an uninspected printed board w. The main scanning mechanism 11 is included in the transport device in this example.
プリント板ｗは、いわば被測定物であり、表面にクリームはんだが印刷された検査対象のプリント板ｗである。このプリント板ｗの表面の一部又は全部が測定範囲となりうる。以下の説明では、プリント板の全部が測定範囲として説明する。 The printed board w is a so-called object to be measured, and is the printed board w to be inspected with cream solder printed on the surface. A part or all of the surface of the printed board w can be a measurement range. In the following description, the entire printed board will be described as the measurement range.
ラインセンサ２は、この例では、測定範囲にあるプリント板の表面を三角測量を行ってその変位を測定するセンサである。そのためプリント板をレーザ光で照射するレーザ光源とプリント板から反射してくる反射光を検出する変位検出器とを備えている。 In this example, the line sensor 2 is a sensor that measures the displacement by performing triangulation on the surface of the printed board in the measurement range. Therefore, a laser light source for irradiating the printed board with laser light and a displacement detector for detecting reflected light reflected from the printed board are provided.
副走査機構３は、ラインセンサ２を支持する支持体３ａをＸ軸モータ３ｂの駆動により、レール３ｃを介してＸ方向に移動させる。つまりＸ方向に副走査させる。 The sub-scanning mechanism 3 moves the support 3a that supports the line sensor 2 in the X direction via the rail 3c by driving the X-axis motor 3b. That is, the sub-scan is performed in the X direction.
搬送装置４は、図６及び図７に示すように、２本の搬送ベルト５，５がプリント板ｗの搬送方向に沿うようにして円筒状の一対のプーリ６，６で巻回されている。一方のプーリ６には、搬送モータ７が設けられており、搬送ベルト５，５を回転させて未検査のプリント板をＸ正方向に搬送させる。２本の搬送ベルト５，５間の所定の位置には高さ方向（Ｚ方向）に上下動自在なストッパ８が設けられており、搬送されてくる未検査のプリント板ｗを停止させる。また、２本の搬送ベルト５，５間のストッパ８近傍にはＺ方向に上下動自在なクランパ９が設けられており、クランパ９は、ラインセンサ２により検査されるときは搬送ベルト５，５に替わってプリント板ｗを載置するとともに、搬送方向に直交するＹ方向に移動自在な突き当て板１０，１０により、プリント板ｗを挟持する。 As shown in FIGS. 6 and 7, the transport device 4 is wound around a pair of cylindrical pulleys 6, 6 so that two transport belts 5, 5 are along the transport direction of the printed board w. . One pulley 6 is provided with a conveyance motor 7 and rotates the conveyance belts 5 and 5 to convey an uninspected printed board in the X positive direction. A stopper 8 that is movable up and down in the height direction (Z direction) is provided at a predetermined position between the two conveyor belts 5 and 5, and stops the uninspected printed board w being conveyed. Also, a clamper 9 that can move up and down in the Z direction is provided in the vicinity of the stopper 8 between the two conveyor belts 5 and 5. When the clamper 9 is inspected by the line sensor 2, the conveyor belts 5 and 5 are provided. Instead, the printed board w is placed, and the printed board w is sandwiched between the butting plates 10 and 10 that are movable in the Y direction orthogonal to the transport direction.
搬送装置４には、主走査機構１１が設けられている。主走査機構１１は、搬送装置４を支持体１１ａで支持してＹ軸モータ１１ｂの駆動により、レール１１ｃを介して搬送装置４自身を搬送方向と直交する方向のＹ方向に移動させる。つまり主走査させる。 The transport device 4 is provided with a main scanning mechanism 11. The main scanning mechanism 11 supports the transport device 4 with a support 11a, and moves the transport device 4 itself in the Y direction perpendicular to the transport direction via the rail 11c by driving the Y-axis motor 11b. That is, main scanning is performed.
［走査・測定の機能構成］ [Functional configuration of scanning and measurement]
走査・測定は、図１の測定部２５で実行、制御される。図１の走査機構部１は従来技術とほぼ同じ構造であり、上記の図６及び図７で説明したものを採用できる。図１で図６及び図７における符号と一致する符号の要部は同一機能を示す。ただし、図１の走査機構部１における主走査機構１１及び副走査機構３は、図６，７の主走査、副走査に係る中心的機能を代表して模擬的に表したものである。説明上、図１では副走査機構３とラインセンサ２が分かれているが図６、７では、副走査機構はラインセンサ２を搭載し移動させる機構になっている。又、図１では、クランパ９と主走査機構１１とが分かれて記載されているが、図６、７ではクランパ９を搭載する搬送手段を主走査機構１１が移動させて主走査する機構になっている。 The scanning / measurement is executed and controlled by the measurement unit 25 in FIG. The scanning mechanism unit 1 in FIG. 1 has substantially the same structure as the prior art, and the one described in FIGS. 6 and 7 can be adopted. The main part of the code | symbol corresponding to the code | symbol in FIG.6 and FIG.7 in FIG. 1 shows the same function. However, the main scanning mechanism 11 and the sub-scanning mechanism 3 in the scanning mechanism unit 1 in FIG. 1 are representatively expressed as representative functions of the main scanning and sub-scanning in FIGS. For explanation, the sub-scanning mechanism 3 and the line sensor 2 are separated in FIG. 1, but in FIGS. 6 and 7, the sub-scanning mechanism is a mechanism for mounting and moving the line sensor 2. In FIG. 1, the clamper 9 and the main scanning mechanism 11 are described separately. However, in FIGS. 6 and 7, the main scanning mechanism 11 moves the conveying means on which the clamper 9 is mounted to perform the main scanning. ing.
図１で測定部２５は、走査制御部２５ａを有して、走査機構部１を制御して走査させて測定させるとともに、そのときのラインセンサ２からの出力を基にした高さ方向の変位量を測定値とし、ラインセンサ２からの出力を取得したときの主走査の位置を測定位置として、その測定値及び対応する測定位置とともに測定値記憶手段２６へ送り記憶させる。 In FIG. 1, the measuring unit 25 has a scanning control unit 25a, controls the scanning mechanism unit 1 to perform scanning, and measures the displacement in the height direction based on the output from the line sensor 2 at that time. Using the amount as a measured value and the position of main scanning when the output from the line sensor 2 is acquired as the measured position, the measured value and the corresponding measured position are sent to the measured value storage means 26 and stored.
このとき、プリント板ｗ上での位置の基準となる少なくとも２つのマークが設けられており、走査制御部２５ａは、自己が走査機構部１に対して走査させているときに、この２つめのマークを走査させたことを自ら検知して位置校正手段２５ｂに通知する。この通知を受けた位置校正手段２５ｂは、これら２つのマークの位置座標を基準としてラインセンサ２の出力を取得したとき測定位置（そのときの主走査の位置）を校正する。つまり、測定開始時の測定位置を主走査側の座標系で決めていたのを、２つのマークの位置を測定後の測定位置をプリント板ｗ自身の座標系に修正する。そして、校正された測定位置における測定値を測定値記憶手段２６へ送り記憶させるとともに、検査部３５に検査を開始させる。なお、ラインセンサ２は、光学的センサ（後述）を用い、測定範囲の測定個所における高さ方向の変位を検出できる。併せて、測定個所からの光量を検出することもできる（別に設けても良い）。 At this time, at least two marks serving as a reference for the position on the printed board w are provided, and the scanning control unit 25a performs this second scanning when the scanning mechanism unit 1 is scanning the scanning mechanism unit 1 itself. The fact that the mark has been scanned is detected and notified to the position calibration means 25b. Upon receiving this notification, the position calibration means 25b calibrates the measurement position (the main scanning position at that time) when the output of the line sensor 2 is acquired with reference to the position coordinates of these two marks. That is, the measurement position at the start of measurement is determined in the coordinate system on the main scanning side, but the measurement position after measuring the positions of the two marks is corrected to the coordinate system of the printed board w itself. Then, the measured value at the calibrated measurement position is sent to and stored in the measured value storage means 26 and the inspection unit 35 is started to inspect. In addition, the line sensor 2 can detect the displacement of the height direction in the measurement location of a measurement range using an optical sensor (after-mentioned). In addition, the amount of light from the measurement location can also be detected (may be provided separately).
ラインセンサ２は、主走査方向（例えば、Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に距離Ｌに亘って複数のセンサが配列しており、その配列方向に高速にレーザ光をスキャンしてほぼ同時に距離Ｌに亘ってプリント板ｗ（或いはそのはんだ領域）の変位を測定する構成を有する。したがって、１回の主走査で幅Ｌの範囲に亘って変位を測定することができる（したがって、距離Ｌは、主走査幅に相当する。）。１回の主走査を終えると、Ｘ方向に幅［Ｌ―δ］（ただし、０≦δ≪Ｌ）だけ主走査位置をずらして次の主走査をする。距離δは、隣合う主走査同士でダブって測定する範囲である。これは念のため測定漏れがないようにするためである。 The line sensor 2 has a plurality of sensors arranged over a distance L in a direction (X-axis direction) orthogonal to the main scanning direction (for example, the Y-axis direction), and scans laser light in the arrangement direction at high speed. The displacement of the printed board w (or its solder area) is measured almost simultaneously over the distance L. Accordingly, the displacement can be measured over the range of the width L by one main scanning (the distance L corresponds to the main scanning width). When one main scan is completed, the main scan position is shifted by the width [L−δ] (where 0 ≦ δ << L) in the X direction, and the next main scan is performed. The distance δ is a range measured by doubling between adjacent main scans. This is to make sure that there is no measurement omission.
走査制御部２５ａは、設計情報記憶手段３０、投影範囲算出手段３１、走査ルート決定手段３２（以上は「走査ルート形成手段」）及び制御手順記憶手段３３からの走査ルート（情報）を基に走査機構部１を制御する。走査ルートを基に制御することかから、例えば図２に示すマーク１又はマーク２の２つのマークを走査させたときのタイミングを自ら知ることができるので、そのタイミングがきたときに位置校正手段２５ｂ及び検査部３５に知らせて、それぞれの動作を開始させる。つまり、等価的に走査制御部２５ａは、２つのマークを検知し、カウントする検知手段２５ｃを有する。
以下、設計情報記憶手段３０、投影範囲算出手段３１、走査ルート決定手段３２、制御手順記憶手段３３、及び走査制御手段２５ａの順で説明する。
The scanning control unit 25 a scans based on the scanning route (information) from the design information storage unit 30, the projection range calculation unit 31, the scanning route determination unit 32 (hereinafter “scanning route formation unit”) and the control procedure storage unit 33. The mechanism unit 1 is controlled. Since the control is based on the scanning route, for example, it is possible to know the timing when the two marks 1 or 2 shown in FIG. 2 are scanned, so that the position calibration means 25b when the timing comes. And the inspection unit 35 is notified to start each operation. That is, equivalently, the scanning control unit 25a includes a detecting unit 25c that detects and counts two marks.
Hereinafter, the design information storage unit 30, the projection range calculation unit 31, the scanning route determination unit 32, the control procedure storage unit 33, and the scanning control unit 25a will be described in this order.
設計情報記憶手段３０は、基板設計情報として、主として、基板情報、基準データ及びレイアウトを記憶している。設計情報記憶手段３０は、検査対象とするプリント板ｗを特定する識別情報や検査条件等を含む基板情報を記憶していて、それらをユーザインタフェース２９で一覧表示させて検査開始にあたって選択できるようにしてある。基準データは、判定手段２８がプリント板ｗのはんだ箇所（位置）毎にはんだ状態の良否を判定するとき基準となる設計上のデータである。したがって、基準データは、データ生成手段２７が測定値を基に作り出すデータの種類と同じであり、例えば、はんだ箇所の高さ、面積、体積等を示すデータである。 The design information storage means 30 mainly stores board information, reference data, and layout as board design information. The design information storage means 30 stores board information including identification information for specifying the printed board w to be inspected, inspection conditions, etc., and displays them in a list on the user interface 29 so that they can be selected at the start of inspection. It is. The reference data is design data used as a reference when the determination unit 28 determines the quality of the solder state for each solder location (position) of the printed board w. Therefore, the reference data is the same as the type of data generated by the data generation unit 27 based on the measurement value, and is data indicating the height, area, volume, etc. of the solder location, for example.
レイアウト（情報）は、プリント板ｗを設計したときのはんだ箇所の位置及び範囲を示す情報、及びプリント板状の基準となる位置を示すマークの位置と範囲を示す情報が含まれている。以下、はんだ箇所（或いは、はんだ領域）及びマークは、２次元、Ｘ−Ｙ座表系で位置と範囲が特定できるように表されている。なお、最小単位のはんだ箇所もその位置と範囲で表され、はんだ箇所の位置範囲が連続する一固まりのはんだ領域を形成することになる。
なお、以下の説明に用いられる「測定位置」或いは「測定領域」には、はんだ箇所（或いは、はんだ領域）、及びプリント板ｗ上のはんだ箇所の座標位置の相対的な基準となる位置を示すマークの双方が含まれている。
The layout (information) includes information indicating the position and range of the solder location when the printed board w is designed, and information indicating the position and range of the mark indicating the position serving as the reference for the printed board. Hereinafter, solder locations (or solder areas) and marks are represented so that their positions and ranges can be specified in a two-dimensional, XY coordinate system. In addition, the solder unit of the minimum unit is also represented by its position and range, and a solid solder area where the position range of the solder point is continuous is formed.
The “measurement position” or “measurement area” used in the following description indicates a position that serves as a relative reference for the coordinate position of the solder spot (or solder area) and the solder spot on the printed board w. Both marks are included.
図１で走査ルート形成手段３６は、投影範囲算出手段３１及び走査ルート決定手段３２を含む。
投影範囲算出手段３１は、上記の設計情報記憶手段３０から検査対象とするプリント板ｗについて、プリント板ｗ内で１つもしくは複数の、はんだ箇所及びプリント板ｗの基準位置を示すマーク等の測定対象をＸ軸―Ｙ軸でなる座標で表したレイアウトを受けて、測定対象の領域をＸ軸上に投影したときのＸ軸投影範囲と、Ｙ軸上に投影したときのＹ軸投影範囲を算出する。
In FIG. 1, the scanning route forming unit 36 includes a projection range calculating unit 31 and a scanning route determining unit 32.
The projection range calculation means 31 measures one or a plurality of solder points and marks indicating the reference position of the printed board w in the printed board w for the printed board w to be inspected from the design information storage means 30. The X-axis projection range when projecting the area to be measured on the X-axis and the Y-axis projection range when projecting on the Y-axis upon receiving the layout represented by coordinates consisting of the X-axis and Y-axis. calculate.
図３にプリント板ｗについてレイアウトを基に投影したときの模擬的なＸ軸投影範囲、及びＹ軸投影範囲を示す図である。実際は、レイアウトが座標の数値情報であり、投影範囲算出手段３１は算出処理して投影範囲を求める。図２は説明上の図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a simulated X-axis projection range and a Y-axis projection range when the printed board w is projected based on the layout. Actually, the layout is numerical information of coordinates, and the projection range calculation means 31 performs calculation processing to obtain the projection range. FIG. 2 is an explanatory diagram.
図２において、マーク１は上記の基準位置を示すマークであり、一般的には少なくとも両端に２つある。エリア１，２，３は、それぞれはんだ領域を模擬的に表す。
投影範囲算出手段３１は、Ｘ軸投影範囲としては、一次的には、ｘ１−ｘ２、ｘ３−ｘ５、ｘ４−ｘ６、ｘ７−ｘ８、ｘ９−ｘ１０で示される範囲を求め、次に重なった部分を含めて二次的に、ｘ１−ｘ２、ｘ３−ｘ６、ｘ７−ｘ８、ｘ９−ｘ１０なる領域を求める。Ｙ軸投影範囲としては、一次的に、ｙ１−ｙ２、ｙ３−ｙ４、ｙ５−ｙ７、ｙ６−ｙ８、ｙ９−ｙ１０（但し、図２では、ｙ８＝ｙ９）を求める。
In FIG. 2, a mark 1 is a mark indicating the reference position, and generally there are at least two at both ends. Areas 1, 2, and 3 each represent a solder area in a simulated manner.
The projection range calculation means 31 primarily obtains the ranges indicated by x1-x2, x3-x5, x4-x6, x7-x8, x9-x10 as the X-axis projection range, and then overlapped portions. Are obtained secondarily, including x1-x2, x3-x6, x7-x8, and x9-x10. As the Y-axis projection range, y1-y2, y3-y4, y5-y7, y6-y8, y9-y10 (however, y8 = y9 in FIG. 2) are obtained.
走査範囲決定手段３２ａは、先ず、主走査位置（併せて走査回数）を決定する。主走査をＹ軸方向にするとすれば、Ｘ軸投影範囲を基準に決定する。また、一度の主走査で行えるＸ軸方向の主走査範囲は、ラインセンサ２のセンシングの長さＬであり主走査幅である距離Ｌで決定され、隣り合う主走査間では距離δ（ただし、０≦δ≪Ｌ）だけ余裕を見て重ねて主走査されるもとのとして、次の（１）又は（２）の方法で決定する。
（１）走査範囲決定手段３２ａは、Ｘ軸に沿って予め全範囲についてｋ回の主走査を行うとして、図２に示すように、１回目の主走査のＸ軸上の位置Ｍ１＝０〜Ｌ、２回目の位置Ｍ２＝［Ｌ―δ］〜［Ｌ−δ］＋Ｌ、ｋ回目の位置Ｍｋ＝［Ｌ−δ］×（ｋ−１）〜［Ｌ−δ］×（ｋ−１）＋Ｌを割り振っておき、この割り振った主走査位置Ｍ１〜Ｍｋのいずれに或いはそれに跨って上記のＸ軸投影範囲のｘ１−ｘ２、ｘ３−ｘ６、ｘ７−ｘ８、ｘ９−ｘ１０があるかどうかを決定する。これからすると、全てのＸ軸投影範囲を満足するための主走査の位置は、Ｍ１，Ｍ２、Ｍ３、Ｍｋ−２，Ｍｋ−１、Ｍｋが必要になり、回数では、計６回になる。
（２）上記のＸ軸投影範囲のｘ１−ｘ２、ｘ３−ｘ６、ｘ７−ｘ８、ｘ９−ｘ１０を距離Ｌ及び距離δを基に主走査位置に割り振る。つまり、上記（１）では、図２のＸ軸の投影のない部分（空区間）についても、主走査しないにもかかわらず予め主走査回数を割り振っていたが、ここではその空区間を無視して、Ｘ軸投影範囲のｘ７−ｘ８、ｘ９−ｘ１０については、位置Ｘ７をスタート位置として割り振る。つまり、Ｘ軸投影範囲ｘ１−ｘ２、ｘ３−ｘ６位置が０位置をスタート位置として割り振られたと同様に割り振る。
The scanning range determination unit 32a first determines the main scanning position (and the number of scans). If the main scanning is in the Y-axis direction, it is determined based on the X-axis projection range. Further, the main scanning range in the X-axis direction that can be performed in one main scanning is determined by the distance L that is the sensing length L and the main scanning width of the line sensor 2, and a distance δ (however, It is determined by the following method (1) or (2) that the main scanning is repeated with a margin of 0 ≦ δ << L).
(1) Assuming that the scanning range determination means 32a performs k main scannings for the entire range in advance along the X axis, as shown in FIG. 2, positions M1 = 0 to 0 on the X axis of the first main scanning. L, second position M2 = [L−δ] to [L−δ] + L, kth position Mk = [L−δ] × (k−1) to [L−δ] × (k−1) + L is allocated, and it is determined whether or not there is x1-x2, x3-x6, x7-x8, x9-x10 in the X-axis projection range at or across any of the allocated main scanning positions M1 to Mk. To do. As a result, M1, M2, M3, Mk-2, Mk-1, and Mk are necessary as the main scanning positions for satisfying all the X-axis projection ranges, and the number of times is six.
(2) Allocate x1-x2, x3-x6, x7-x8, and x9-x10 in the X-axis projection range to the main scanning position based on the distance L and the distance δ. In other words, in the above (1), the number of main scans is allocated in advance for the portion without the X-axis projection (empty section) in FIG. 2 even though the main scan is not performed. For the x-axis projection ranges x7-x8 and x9-x10, the position X7 is assigned as the start position. That is, the X-axis projection ranges x1-x2, x3-x6 are allocated in the same manner as the 0 position is allocated as the start position.
次に、走査範囲決定手段３２ａは、決定された主走査位置に応じて、Ｙ軸投影範囲ｙ１−ｙ２、ｙ３−ｙ４、ｙ５−ｙ７、ｙ６−ｙ８、ｙ９−ｙ１０をカバーすべくそれぞれの主走査回のＹ軸方向の走査範囲を決定する。図２からして、主走査Ｍ１に属する位置ｘ２において範囲ｙ１−ｙ２が必要であるが、同じく主走査Ｍ１に属する位置ｘ３では範囲ｙ３―ｙ４が必要である。したがって、主走査Ｍ１では、主走査範囲Ｓ１＝ｙ１〜ｙ４までの走査が必要である。主走査Ｍ２では、同様に範囲ｙ３−ｙ４，及び範囲ｙ６−ｙ８の主走査範囲Ｓ２が必要である。この場合は主走査範囲Ｓ２＝ｙ３−ｙ８としても良い。主走査Ｍ３の場合は、主走査範囲Ｓ３＝ｙ６−ｙ８が必要である。主走査Ｍｋ−２，及びＭｋ−１のそれぞれは、主走査範囲Ｓｋ−２＝Ｓｋ−１＝ｙ５〜ｙ７が必要である。主走査Ｍｋでは、主走査範囲Ｓｋ＝ｙ９〜ｙ１０が必要である。上記のように図２を基にｙ軸方向の主走査範囲の決定の仕方について理解できるよう説明したが、実際は、図の表記とは関係なく走査範囲決定手段３２ａがレイアウトを基に論理的に決定する。例えば、走査範囲決定手段３２ａがレイアウト状のデータをサーチして、主走査Ｍ１（Ｘ軸座標位置＝０〜Ｌ）に属する、測定箇所のエリアがあるかどうかを調べる。マーク１、エリア１が在ることを確認する。そして主走査Ｍ１の範囲内にマーク１及びエリア１のＸ軸への投影範囲があるかどうかを調べる。そして、Ｘ軸への投影範囲（Ｘ１−Ｘ２、Ｘ３−Ｌ）があるから、それのＹ軸への投影範囲を調べ、それを（ｙ１−ｙ２，ｙ３−ｙ４、但し、ｙ２とｙ３が近い場合、ｙ１−ｙ４としても良い。）を主走査Ｍ１の主走査範囲とするように決定する。 Next, the scanning range determination unit 32a covers the Y-axis projection ranges y1-y2, y3-y4, y5-y7, y6-y8, y9-y10 according to the determined main scanning position. A scanning range in the Y-axis direction for scanning is determined. From FIG. 2, the range y1-y2 is required at the position x2 belonging to the main scan M1, but the range y3-y4 is also required at the position x3 belonging to the main scan M1. Accordingly, in the main scanning M1, scanning in the main scanning range S1 = y1 to y4 is necessary. In the main scanning M2, similarly, the main scanning range S2 of the range y3-y4 and the range y6-y8 is necessary. In this case, the main scanning range S2 = y3-y8 may be set. In the case of the main scanning M3, the main scanning range S3 = y6-y8 is necessary. Each of the main scans Mk-2 and Mk-1 requires a main scan range Sk-2 = Sk-1 = y5 to y7. In the main scanning Mk, the main scanning range Sk = y9 to y10 is necessary. As described above, the description has been made so that the method of determining the main scanning range in the y-axis direction can be understood based on FIG. 2, but actually, the scanning range determining means 32a is logically based on the layout irrespective of the notation of the figure decide. For example, the scanning range determination unit 32a searches the layout data to check whether there is an area of the measurement location that belongs to the main scanning M1 (X-axis coordinate position = 0 to L). Confirm that mark 1 and area 1 exist. Then, it is checked whether or not the projection range of the mark 1 and the area 1 on the X axis is within the range of the main scanning M1. Since there is a projection range (X1-X2, X3-L) on the X-axis, the projection range on the Y-axis is examined, and (y1-y2, y3-y4, where y2 and y3 are close to each other) In this case, it may be set as y1-y4.) Is determined to be the main scanning range of the main scanning M1.
走査ルート決定手段３２は、走査範囲決定手段３２ａで決定されたＸ軸方向の主走査位置と、各主走査位置でのＹ軸方向の主走査範囲を示す位置情報を基に短距離に、つまり短時間に走査できる走査ルートを決定する。 The scanning route determining means 32 is a short distance based on the main scanning position in the X-axis direction determined by the scanning range determining means 32a and the position information indicating the main scanning range in the Y-axis direction at each main scanning position, that is, A scanning route that can be scanned in a short time is determined.
走査ルート決定手段３２は、
（ａ）走査ルートとして、マーカが配置されている個所を優先的に走査する優先指示がある場合は、（ｂ）の情報を参照してそれを優先し、かつ経路が短くなるような走査ルート決める。優先指示がない場合は、経路が短くなる走査ルートを決める。
（ｂ）マーカの配置個所を優先走査する場合は、その配置個所を示すプリント板ｗの特徴的位置情報、例えば、スタート側端部、終了側端部、或いは中央等の指示を受ける。
走査ルート決定手段３２は、優先指示、特徴的位置情報が予め設計情報記憶手段３０に記憶されており、それを参照して受けても良いし、ユーザインタフェース２９によって操作者から指示を受領してもよい。
The scanning route determination means 32
(A) When there is a priority instruction for preferentially scanning a place where a marker is arranged as a scanning route, a scanning route that gives priority to the information in (b) and shortens the route Decide. If there is no priority instruction, a scanning route that shortens the route is determined.
(B) When preferentially scanning the marker placement location, characteristic position information of the printed board w indicating the placement location, for example, an instruction such as a start side end, an end side end, or a center is received.
The scanning route determination means 32 stores priority instructions and characteristic position information in the design information storage means 30 in advance, and may receive them with reference to them, or may receive instructions from the operator via the user interface 29. Also good.
その例を図３に示す。図３は、「マーク１，２がルートの最初と最後にあり、それを優先して走査する」旨の指示があった場合の例である。つまり、２つのマークが配置されたルート（図３のＲ１とＲ６）を優先して主走査する場合の例である。図３で、Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が主走査のルートと方向を示し、Ｒ１６，Ｒ６５，Ｒ５４、Ｒ４３、Ｒ３２が主走査間における位置の変更を行う副走査のルートと方向を示す。そして図３に示す矢印で示されるＲ１，Ｒ１６，Ｒ６、Ｒ６５、Ｒ５，Ｒ５４、Ｒ４、Ｒ４３、Ｒ３，Ｒ３２、Ｒ２の順、及び方向が走査ルート（情報）である。走査ルート決定手段３２は、これらを座標で表して生成する。なお、このうち、Ｒ１６，Ｒ６５，Ｒ４３は、主走査機構１１と副走査機構３の同時に移動動作行うことにより斜めに移動する必要がある。Ｒ５４，Ｒ３２は、主走査機構１１に寄る移動はなく、副走査機構３の移動動作のみで移動できる。なお、Ｒ１６，Ｒ６５，Ｒ４３を図３のように斜めに移動するのではなく、それぞれのルート移動距離をＸ軸方向とＹ軸方向に分離することにより主走査方向と副走査方向とのシリアル動作に分けても良い。この場合は、Ｒ１６，Ｒ６５，Ｒ４３は、主走査機構１１と副走査機構３は同時ではなく、それぞれのシリアルな動作になる。 An example is shown in FIG. FIG. 3 shows an example in the case where there is an instruction that “the marks 1 and 2 are at the beginning and end of the route, and scanning is performed with priority”. That is, this is an example in which main scanning is performed with priority on the route (R1 and R6 in FIG. 3) where two marks are arranged. In FIG. 3, R1, R2, R3, R4, R5, and R6 indicate the route and direction of the main scan, and R16, R65, R54, R43, and R32 indicate the route and direction of the sub scan that changes the position between the main scans. Indicates. The order and direction of R1, R16, R6, R65, R5, R54, R4, R43, R3, R32, R2 indicated by the arrows shown in FIG. 3 are scanning routes (information). The scanning route determination means 32 generates these by representing them in coordinates. Of these, R16, R65, and R43 need to move obliquely by performing the moving operation of the main scanning mechanism 11 and the sub-scanning mechanism 3 simultaneously. R54 and R32 do not move toward the main scanning mechanism 11 and can be moved only by the moving operation of the sub-scanning mechanism 3. R16, R65, and R43 are not moved diagonally as shown in FIG. 3, but the respective route movement distances are separated into the X-axis direction and the Y-axis direction, so that serial operations in the main scanning direction and the sub-scanning direction are performed. It may be divided into In this case, R16, R65, and R43 are serial operations of the main scanning mechanism 11 and the sub-scanning mechanism 3 rather than simultaneously.
走査ルート決定手段３２は、上記のように走査時間が短く、或いは／かつトータルでの検査時間が短縮できるようにルートを決定することが望ましい。前者の場合は、図３における走査ルートの総距離が短いほど時間も短縮される。後者の場合は、上記の優先指示がなされる場合であって、その優先指示に沿って２つのマークを早く走査できるので、走査制御部２５ａの検知手段２５ｃが早く位置校正手段２５ｂに測定値の校正を、そして検査部３５には検査を実行させることによりトータルでの時間短縮が図れる。 The scanning route determination means 32 desirably determines the route so that the scanning time is short as described above and / or the total inspection time can be shortened. In the former case, the shorter the total distance of the scanning route in FIG. 3, the shorter the time. In the latter case, the above priority instruction is given, and two marks can be scanned quickly according to the priority instruction. Therefore, the detection means 25c of the scanning control unit 25a quickly sends the measurement value to the position calibration means 25b. The total time can be reduced by performing calibration and causing the inspection unit 35 to perform inspection.
走査ルート決定手段３２が決定した、走査の手順に沿った座標情報で表される走査ルート情報は、制御手順記憶手段３３に記憶され、実際の検査時に利用される。 Scanning route information determined by the scanning route determination unit 32 and represented by coordinate information in accordance with the scanning procedure is stored in the control procedure storage unit 33 and used during actual inspection.
測定部２５の位置校正手段２５ｂは、走査制御部２５ａの検知手段２５ｃからの２つのマークが測定された通知を受けて、それら２つのマーク位置を求め、検知されるまでに検査装置自身のＸ−Ｙ座標系で測定して得られた測定値に対応する位置（測定位置）をプリント板ｗ自身のＸ―Ｙ座標系に変換（校正）し、校正された位置と対応する測定値を検査部３５に送り検査させる。つまり、図３の例では、マーク１とマーク２の２つマークの配置個所が、プリント板ｗの始めと終わりの端部にあるとの指示を受けて、走査ルート決定手段３２は、主走査Ｍ１とＭｋを担う主走査ルートＲ１とＲ６とを優先して走査する。そして、実際に走査し、走査ルートのＲ１，Ｒ１６，Ｒ６の走査終了時点で検知手段２５ｃが２つめのマーク２を検出したことを通知する。その検知を受けた位置校正手段２５ｂは、２つのマークの測定位置から、それまで測定していた走査ルートＲ１，Ｒ６の測定位置を校正し、その後、次々と走査、測定の順にＲ５，Ｒ４、Ｒ３，Ｒ２で測定した測定位置を校正する。走査ルートには、当然ながら本来の検査対象である印刷はんだ箇所が含まれているがレジスト箇所等の検査対象外のものも含まれている。このような場合は、上記の校正（変換）は、検査対象のみを行う。処理時間を短縮するためである。 The position calibration unit 25b of the measurement unit 25 receives the notification that the two marks are measured from the detection unit 25c of the scanning control unit 25a, obtains the position of the two marks, and determines the X of the inspection apparatus itself until it is detected. -The position (measurement position) corresponding to the measurement value obtained by measuring in the Y coordinate system is converted (calibrated) into the XY coordinate system of the printed board w itself, and the measurement value corresponding to the calibrated position is inspected. The part 35 is sent and inspected. In other words, in the example of FIG. 3, in response to an instruction that the two mark arrangement positions of the mark 1 and the mark 2 are at the beginning and end of the printed board w, the scanning route determining means 32 performs the main scanning. The main scanning routes R1 and R6 carrying M1 and Mk are preferentially scanned. Then, scanning is actually performed, and the detection means 25c notifies that the second mark 2 has been detected at the end of scanning of R1, R16, and R6 of the scanning route. Upon receiving the detection, the position calibration unit 25b calibrates the measurement positions of the scanning routes R1 and R6 that have been measured from the measurement positions of the two marks, and then sequentially scans and measures R5, R4, The measurement position measured by R3 and R2 is calibrated. The scanning route naturally includes a printed solder portion that is an original inspection target, but also includes a non-inspection portion such as a resist portion. In such a case, the above calibration (conversion) is performed only on the inspection object. This is to shorten the processing time.
なお、位置校正手段２５ｂは、測定部２５側にあることに限定されることはなく、検査部３５にあっても良い。例えば、図１では、校正された測定位置と測定値が測定値記憶手段２６に記憶されるが、位置校正手段２５ｂは、測定値記憶手段２６の出力、もしくはデータ生成手段２７の出力、つまり、判定手段２８の前に在って、そこで校正されれば、何処でも良い。 The position calibration unit 25b is not limited to being on the measurement unit 25 side, and may be in the inspection unit 35. For example, in FIG. 1, the calibrated measurement position and measurement value are stored in the measurement value storage means 26, but the position calibration means 25b is the output of the measurement value storage means 26 or the output of the data generation means 27, that is, If it exists in front of the determination means 28 and is calibrated there, it may be anywhere.
また、走査制御部２５ａの検知手段２５ｃに代わって、マークが特殊な形状あるいは光特性を有してしれば、ラインセンサ２の出力から、その形状、光特性を検出して、マーク位置を割り出し、マーク及びその位置を検知する手段を設けることもできる。この場合の検知手段は、測定値と形状或いは光特性からマークの位置を確認できる。 If the mark has a special shape or optical characteristics instead of the detection means 25c of the scanning control unit 25a, the shape and optical characteristics are detected from the output of the line sensor 2 to determine the mark position. A means for detecting the mark and its position can also be provided. The detection means in this case can confirm the position of the mark from the measured value and the shape or the optical characteristic.
図４，図５は他の走査ルートの形態である。図４は、図３のようにマークを先に測定する優先指示がない場合で、かつルート図４のＲ６に２つめのマーク後に走査ルートが残っている場合の例である。図４では、Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６が主走査のルートと方向を示し、Ｒ１２，Ｒ２３，Ｒ３４，Ｒ４５、Ｒ５６が主走査間における位置の変更を行う副走査のルートと方向を示す。走査ルートの順Ｒ１，Ｒ１２，Ｒ２、Ｒ２３、Ｒ３，Ｒ３４、Ｒ４、Ｒ４５、Ｒ５，Ｒ５６、Ｒ６になる。このうち、Ｒ１〜Ｒ５６まで走査が進んだ段階で、検知手段２５ｃが２つ目のマークを検知したことを位置校正手段２５ｂに知らせる。位置校正手段２５ｂは、走査ルートＲ６の走査が終わらない内にそれまで２つのマークの測定位置を基に、それまでに測定されたＲ１、Ｒ５における測定時の測定位置の校正を開始し、それ以降は、Ｒ６における測定時の測定位置を校正し、これら校正された測定値及びその対応する変位を示す測定値を検査部３５に送って検査を行わせる。したがって、この場合、走査ルートＲ６にかかる走査時間分だけ早く検査を行うことができる。 4 and 5 show other scanning route forms. FIG. 4 shows an example in the case where there is no priority instruction to measure the mark first as shown in FIG. 3, and the scanning route remains after the second mark in R6 of the route FIG. In FIG. 4, R1, R2, R3, R4, R5, and R6 indicate the route and direction of the main scan, and R12, R23, R34, R45, and R56 indicate the route and direction of the sub scan that changes the position between the main scans. Indicates. The scanning route order is R1, R12, R2, R23, R3, R34, R4, R45, R5, R56, and R6. Among these, when the scanning proceeds from R1 to R56, the detection means 25c notifies the position calibration means 25b that the second mark has been detected. The position calibration means 25b starts calibration of the measurement positions at the time of measurement in R1 and R5 measured so far, based on the measurement positions of the two marks before the scanning of the scanning route R6 is completed. Thereafter, the measurement position at the time of measurement in R6 is calibrated, and the calibrated measurement value and the measurement value indicating the corresponding displacement are sent to the inspection unit 35 for inspection. Therefore, in this case, the inspection can be performed earlier by the scanning time required for the scanning route R6.
なお、図４では、走査ルートＲ１を図の下方向から上に向けて走査開始したが、図の方向から下へ走査させることもできる。一般に、例えば、図４のように、マークが２カ所にあれば、図４の上辺の２の左右の２箇所、下辺の左右２箇所の計４箇所から相対する辺の方向へ走査を開始させることができる（図４では、下辺右から上辺に向けて開始させている）。しかし、走査ルートを短くすることの外に、ラインセンサ２の待機位置や或いは他の構成要素との位置関係等の構造上の制約からからその走査ルート開始位置が制約されることがある。例えば、図４では、図示していないが、プリント板ｗが検査位置にあるかどうかを確認するための位置センサが左側にある。したがって、ラインセンサ２は、プリント板ｗ搬入前は、その位置センサと干渉するために左側の上下のいずれかを走査開始位置とするために、そこで待機することができず、他の離れた位置で待機することになる。そうすると、プリント板ｗ搬入後に、ラインセンサ２は、待機位置から走査開始位置まで移動する必要が生じてしまうため、検査時間が延びてしまう（ただ、ラインセンサ２の待機位置として、プリント板ｗを走査するルートは使用できる。）。そこで、図４の左側を除くと、図４の右の下から開始するか、上から開始するかになるが、いずれにするかは、副走査ルートの長さによって決定される（主走査ルートの長さは既に決まっている。）。これらの決定にあたっては、上記のようにユーザインタフェース２９の入力を受けても良いが、自動で行う場合は、走査ルート決定手段３２が、一歩、先まで仮に概算計算しつつ、次々と、ルートが短くなる走査開始方向、副走査ルートを決定していく。例えば、走査ルート決定手段３２は、走査ルートＲ１の上、と下の双方について開始したとして、走査ルートＲ１，Ｒ２，Ｒ３まで仮の概略距離計算を行う。その仮計算のとき、走査ルートＲ１からＲ２に渡るときも走査ルートＲ２の上からと下からの双方について計算し、同様に走査ルートＲ３まで計算する（つまり、副走査ルートＲ１２とＲ２３の方向を変えて計算してみる。）。次に、それらの組み合わせの各ルートを比較して短いルートの走査ルートＲ１の開始方向を決定する。同様に走査ルートＲ４までの概略計算した結果から走査ルートＲ２を上から走査するか下から走査するかを決定する（つまり、副走査ルート１２を決定する。）。以下、同様に、次々と各走査ルートの開始方向（つまりは、走査ルート間の結合方向）を決定することで、全ルートが決定できる。これは一例であって、例えば、走査ルートＲ１のスタートは右側の下から行うと決めて置いて、他は、上記のように概略計算で走査ルートを決定してもよい。また、より簡単な例としては、同様に、走査ルートＲ１のスタートは右側の下から行うと決めて置いて、認識マークを含む走査ルート１の終了位置から、次の走査ルート２の上下の最も近い方を算出して次の走査ルート２の開始位置として決定（つまり副走査ルート１２の決定）しても良い。 In FIG. 4, the scanning route R1 is started to be scanned from the lower direction to the upper side in the figure, but it is also possible to scan from the direction in the figure to the lower side. In general, for example, if there are two marks as shown in FIG. 4, scanning is started in the direction of the opposite side from a total of four places, two places on the left and right of the upper side 2 in FIG. (In FIG. 4, it is started from the lower right side to the upper side). However, in addition to shortening the scanning route, the scanning route start position may be restricted due to structural restrictions such as the standby position of the line sensor 2 or the positional relationship with other components. For example, although not shown in FIG. 4, a position sensor for confirming whether the printed board w is in the inspection position is on the left side. Therefore, the line sensor 2 cannot wait on the left and upper sides of the printed circuit board w to be in the scanning start position in order to interfere with the position sensor before the printed board w is carried in. Will wait. Then, after the printed board w is carried in, the line sensor 2 needs to move from the standby position to the scanning start position, so that the inspection time is extended (however, the printed board w is used as the standby position of the line sensor 2). You can use a route to scan.) Therefore, except for the left side of FIG. 4, the process starts from the bottom right or the top of FIG. 4, which is determined by the length of the sub-scanning route (main scanning route). Has already been determined.) In making these determinations, input from the user interface 29 may be received as described above. However, in the case of automatic determination, the route is determined one after another while the scanning route determination means 32 performs an approximate calculation up to one step ahead. The scanning start direction and sub-scanning route to be shortened are determined. For example, the scanning route determination unit 32 calculates a temporary approximate distance to the scanning routes R1, R2, and R3, assuming that the scanning route R1 starts both above and below the scanning route R1. At the time of the provisional calculation, when the scanning route R1 is crossed to R2, both the top and bottom of the scanning route R2 are calculated, and similarly, the calculation is made up to the scanning route R3 (that is, the directions of the sub-scanning routes R12 and R23 Try changing it and calculating.) Next, each route of the combination is compared to determine the start direction of the scan route R1 of the short route. Similarly, it is determined whether the scanning route R2 is scanned from the top or the bottom from the result of the rough calculation up to the scanning route R4 (that is, the sub-scanning route 12 is determined). Similarly, all the routes can be determined by determining the starting direction of each scanning route (that is, the connecting direction between the scanning routes) one after another. This is an example. For example, the scanning route R1 may be determined to start from the lower right side, and the scanning route may be determined by rough calculation as described above. Further, as a simpler example, similarly, it is determined that the start of the scanning route R1 is performed from the lower right side, and from the end position of the scanning route 1 including the recognition mark, The closer one may be calculated and determined as the start position of the next scanning route 2 (that is, the sub-scanning route 12 is determined).
図５は、図４のプリント板ｗの中間にマーク３があり、図４の測定ルートＲ３４に代わって、図５で、Ｒ３４ａ、Ｒ３４ａｂ、Ｒ３４ｂが追加された例である。この場合は、走査ルートのＲ３４ａｂが走査されたところで、２つめのマーク（マーク１とマーク３）が検出されるので、その時点からＲ１，Ｒ２，Ｒ３の測定位置が校正され、検査が開始される。マーク１とマーク３の２つの測定位置で、マーク３からマーク２の間の位置の校正精度がとれるのであれば、そのままＲ４，Ｒ５，Ｒ６も校正し、検査を行っても良い。マーク２の測定位置が無ければ、マーク３−マーク２間の精度がとれない場合は、Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の測定位置の校正は、マーク２が走査されて、測定された後に行うと良い。 FIG. 5 is an example in which the mark 3 is in the middle of the printed board w of FIG. 4 and R34a, R34ab, and R34b are added in FIG. 5 instead of the measurement route R34 of FIG. In this case, since the second mark (mark 1 and mark 3) is detected when the scanning route R34ab is scanned, the measurement positions of R1, R2, and R3 are calibrated from that point and the inspection is started. The If the calibration accuracy of the position between the mark 3 and the mark 2 can be obtained at the two measurement positions of the mark 1 and the mark 3, R4, R5, and R6 may be calibrated as they are, and the inspection may be performed. If there is no measurement position of the mark 2 and the accuracy between the mark 3 and the mark 2 cannot be obtained, calibration of the measurement positions of R4, R5, and R6 may be performed after the mark 2 is scanned and measured.
測定部２５の走査制御部２５ａでは、制御手順記憶手段３３からの走査対象とするプリント板ｗの走査ルートの手順とその詳細座標位置を基に、走査機構１の主走査機構１１と副走査機構３をシーケンシャルに制御する情報、つまり、各ルートにおける速度、加速度、移動方向、移動時間（移動距離）等を生成して、その生成したシーケンシャル制御情報を基に制御する。 In the scanning control unit 25a of the measuring unit 25, the main scanning mechanism 11 and the sub-scanning mechanism of the scanning mechanism 1 are based on the scanning route procedure of the printed board w to be scanned from the control procedure storage means 33 and the detailed coordinate position thereof. Information for controlling 3 sequentially, that is, speed, acceleration, moving direction, moving time (moving distance), and the like in each route are generated, and control is performed based on the generated sequential control information.
［検査装置］
次に図１を基にプリント板検査装置全般について説明する。
[Inspection equipment]
Next, the general printed board inspection apparatus will be described with reference to FIG.
図１において測定部２５は、上記したように、制御手順記憶手段３３からプリント板ｗの測定範囲についての走査ルートを含む走査の手順を受けて、ラインセンサ２を相対的に測定範囲を走査させ、高さ方向の変位を含む測定値を取得する。ラインセンサ２は、三角測量によるレーザ変位計の例であって、プリント板ｗに対して移動機構部５によって相対的に走査されながら、レーザを照射可能なレーザ光源と、プリント板ｗからの反射光を受光する受光手段からなり、測定範囲、例えば、はんだが印刷されたはんだ箇所の変位、つまり印刷はんだ箇所の高さ（Ｚ軸方向）をその印刷はんだ箇所の位置と対応づけて測定し、デジタルデータに変換して測定値記憶手段２６に記憶させる。 In FIG. 1, as described above, the measurement unit 25 receives the scanning procedure including the scanning route for the measurement range of the printed board w from the control procedure storage unit 33 and causes the line sensor 2 to relatively scan the measurement range. , Get the measured value including the displacement in the height direction. The line sensor 2 is an example of a laser displacement meter by triangulation, a laser light source capable of irradiating a laser while being scanned relatively by the moving mechanism unit 5 with respect to the printed board w, and reflection from the printed board w. It consists of a light receiving means that receives light, and measures the measurement range, for example, the displacement of the solder spot on which the solder is printed, that is, the height of the printed solder spot (in the Z-axis direction) is measured in correspondence with the position of the printed solder spot, It is converted into digital data and stored in the measured value storage means 26.
このとき、位置校正手段２５ｂは、主走査が２つのマーク位置を検出したことが、検知手段２５ｃにより検知された後は、測定された２つのマーク位置の座標により、各測定値における測定位置を校正し、校正された測定位置とその変位を示す測定値を測定値記憶手段２６に送り記憶させる。 At this time, after detecting that the main scanning has detected the two mark positions by the detection means 25c, the position calibration means 25b determines the measurement position in each measurement value based on the coordinates of the two measured mark positions. Calibration is performed, and the measured value indicating the calibrated measurement position and its displacement is sent to and stored in the measured value storage means 26.
検査部３５は、測定値記憶手段２６，データ生成手段２７及び判定手段２８を有する。測定値記憶手段２６は、上記のように校正された測定位置における変位を示すデータを記憶している。そして、検知手段２５ｃが２つめのマーク位置を検知した後に、その検知結果を受けて、位置校正手段２５ｂにより校正された測定位置における測定値を基に、データ作成、判定等の動作を開始する。 The inspection unit 35 includes a measured value storage unit 26, a data generation unit 27, and a determination unit 28. The measurement value storage means 26 stores data indicating the displacement at the measurement position calibrated as described above. Then, after the detection unit 25c detects the second mark position, the detection result is received, and operations such as data creation and determination are started based on the measurement value at the measurement position calibrated by the position calibration unit 25b. .
データ生成手段２７は、記憶手段２６から校正された測定位置における測定値を受けて（これ以降に記載の測定位置（或いは、はんだ箇所）は、校正されているものとする。）、フィルタ、はんだブリッジやはんだパターンエッジ等の繊細パターンを識別する感度を示す数々の所定の画像パラメータ値を基に、測定値を各印刷はんだ箇所（位置）の印刷はんだ量を表す判定用データに加工処理する。また、データ生成手段２７は、その判定用データとして印刷はんだ箇所における高さ、面積及び／又は体積等を生成するための演算を行う手段等を有している。この判定用データとして、印刷はんだ箇所におけるはんだ量を表す要素となるデータであって、その種類としてはそれぞれのはんだ箇所の高さ、面積、体積、欠損（存在すべきはんだ量が無い状態の検出）、欠損、位置ズレ、ブリッジ、高さムラ等を出力する。なお、プリント板の良否を判定するには上記の判定用データの全てを必要とするとは限らないが、高さ、面積、体積、欠損、位置ズレ、ブリッジ、高さムラの内、少なくともいずれか１つは不可欠である。 The data generation means 27 receives the measured value at the calibrated measurement position from the storage means 26 (the measurement position (or solder location) described hereinafter is calibrated), and is used for the filter, solder. Based on a number of predetermined image parameter values indicating sensitivity for identifying delicate patterns such as bridges and solder pattern edges, the measured values are processed into determination data representing the amount of printed solder at each printed solder location (position). Further, the data generation means 27 has means for performing calculations for generating the height, area, and / or volume etc. at the printed solder location as the determination data. This judgment data is data that represents the amount of solder at the printed solder location, and the types include the height, area, volume, and deficiency of each solder location (detection of a state where there is no solder amount to be present) ), Defects, misalignment, bridges, height irregularities, etc. are output. Note that not all of the above-mentioned determination data is required to determine the quality of the printed board, but at least one of height, area, volume, defect, misalignment, bridge, and height unevenness One is essential.
なお、データ生成手段２７は、はんだ状態を面積や体積等に換算して評価するためのものであり、単純に高さだけで評価する場合は、無くてもよい。ただし、この場合、後記する基準データは、高さについての基準データであり、判定手段２８は、はんだ状態の高さについて、良否判定を行うことになる。 Note that the data generation means 27 is for evaluating the solder state in terms of area, volume, or the like, and may be omitted if the evaluation is simply based on the height. However, in this case, reference data to be described later is reference data regarding the height, and the determination unit 28 determines whether the solder state is high or not.
判定手段２８は、はんだ箇所毎に、測定値から生成された判定用データと、予め設計情報記憶手段３０に記憶されている同一はんだ箇所の基準データとを比較し、良否判定を行う。 The determination unit 28 compares the determination data generated from the measurement value with reference data of the same solder location stored in advance in the design information storage unit 30 for each solder location, and performs pass / fail determination.
表示制御手段２９ｂは、判定手段２８による判定結果を、判定したはんだ箇所を介して設計情報記憶手段３０に記憶されているレイアウト（プリント板ｗの配置、寸法、はんだ位置）に対応付けて表示手段２９ｃへ表示させる。例えば、レイアウトにおける測定範囲のどの箇所が不良（ＮＧ）と判定された箇所を視覚的に明示できる。 The display control unit 29b displays the determination result by the determination unit 28 in association with the layout (placement, dimensions, solder position) of the printed board w stored in the design information storage unit 30 via the determined solder location. 29c is displayed. For example, it is possible to visually specify a portion where a measurement range in the layout is determined to be defective (NG).
設計情報記憶手段３０は、上記判定用データと同じ種類の設計値、つまり、はんだ箇所の高さ、面積、体積、欠損、位置ズレ、ブリッジ、高さムラについての設計値を基準データとして記憶している。さらに、設計情報記憶手段３０は、検査対象とするプリント板ｗの種類毎にレイアウト（プリント板ｗの配置図、寸法、はんだ位置等）を記憶し、検査開始のときは、プリント板の種類リストを表示手段２９ｃに表示し、操作手段２９ａで選択可能にされている。 The design information storage means 30 stores, as reference data, design values of the same type as the determination data, that is, design values for the height, area, volume, deficiency, misalignment, bridge, and height unevenness of the solder location. ing. Furthermore, the design information storage means 30 stores the layout (placement drawing, dimensions, solder position, etc. of the printed board w) for each type of printed board w to be inspected, and at the start of inspection, the printed board type list. Is displayed on the display means 29c and can be selected by the operation means 29a.
ユーザインタフェース２９は、表示制御手段２９ｂ、表示手段２９ｃ及び、操作手段２９ａで構成されるが、その主要動作について上記した通りである。 The user interface 29 includes a display control unit 29b, a display unit 29c, and an operation unit 29a. The main operation is as described above.
上記構成における、投影範囲算出手段３１、走査ルート決定手段３２、測定部２５、走査制御部２５ａ、位置校正手段２５ｂ、検知手段２５ｃ、データ生成手段２７、判定手段２８、表示制御手段２９ｂは、ＣＰＵ及びそのＣＰＵに上記説明の機能を動作させるためのプログラムを記憶したメモリ（ＲＯＭ）、及び上記機能動作過程でデータを貯えるメモリ（ＲＡＭ）等で構成される。設計情報記憶手段３０、制御手順記憶手段３３及び測定値記憶手段２６はメモリで構成され、ＣＰＵで管理される。 In the above configuration, the projection range calculation unit 31, the scanning route determination unit 32, the measurement unit 25, the scanning control unit 25a, the position calibration unit 25b, the detection unit 25c, the data generation unit 27, the determination unit 28, and the display control unit 29b are a CPU. And a memory (ROM) that stores a program for causing the CPU to operate the functions described above, a memory (RAM) that stores data in the functional operation process, and the like. The design information storage means 30, the control procedure storage means 33, and the measured value storage means 26 are constituted by a memory and managed by the CPU.
１ 走査機構部、２ ラインセンサ、３ 副走査機構、３ａ 支持体、
３ｂ Ｘ軸モータ、３ｃ レール、４ 搬送装置、５ 搬送ベルト、
６ プーリ、７ 搬送モータ、８ ストッパ、９ クランパ、１０ 突き当て板、
１１ 主走査機構、１１ａ 支持体、１１ｂ Ｙ軸モータ、１１ｃ レール、
２５ 測定部、２５ａ 走査制御部、２５ｂ 位置校正手段、２５ｃ 検知手段、
２６ 測定値記憶手段、２７ データ生成手段、２８ 判定手段、
２９ ユーザインタフェース、２９ａ 操作手段、２９ｂ 表示制御手段、
２９ｃ 表示手段、３０ 設計情報記憶手段、３１ 投影範囲算出手段、
３２ 走査ルート決定手段、３２ａ 走査範囲決定手段、３３ 制御手順記憶手段、
３５ 検査部、３６ 走査ルート形成手段、ｗ プリント板
1 scanning mechanism, 2 line sensor, 3 sub-scanning mechanism, 3a support,
3b X-axis motor, 3c rail, 4 transport device, 5 transport belt,
6 pulley, 7 transport motor, 8 stopper, 9 clamper, 10 abutting plate,
11 main scanning mechanism, 11a support, 11b Y-axis motor, 11c rail,
25 measurement unit, 25a scanning control unit, 25b position calibration unit, 25c detection unit,
26 measurement value storage means, 27 data generation means, 28 determination means,
29 user interface, 29a operation means, 29b display control means,
29c display means, 30 design information storage means, 31 projection range calculation means,
32 scanning route determination means, 32a scanning range determination means, 33 control procedure storage means,
35 inspection section, 36 scanning route forming means, w printed board
Claims (5)
予め、測定対象とする前記プリント板について、該プリント板内で前記はんだ印刷された領域及び基準位置を示す複数のマークが付された領域をＸ−Ｙ直交座表系で表した基板設計情報を受けて、前記主走査すべき測定領域を決定するとともに、その測定領域の全部を主走査するための走査ルート情報を形成する走査ルート形成手段（３６）、を備え、さらに
前記測定部は、
生成された走査ルート情報に基づいて前記主走査機構及び副走査機構を制御する走査制御部（２５ａ）と、
前記主走査機構が少なくとも２つの前記マークが付された領域を走査したことを検知して前記検査部に対して通知することにより、前記走査制御部による残りの主走査に拘わらず前記検査部に検査動作を開始させる検知手段（２５ｃ）と、を備えたプリント板検査装置。 A line sensor (2) that receives the reflected light from the surface by irradiating light over the length L in the X-axis direction on the surface of the printed board that has been solder-printed and marked with a plurality of reference positions. And a main scanning mechanism (11) for causing the printed board and the line sensor to relatively scan in parallel with the Y-axis direction substantially orthogonal to the X-axis direction, and the next main scanning in the X-axis direction side. A sub-scanning mechanism (3) for performing sub-scanning for changing the position for each main scanning by a predetermined distance [L−δ] (where 0 ≦ δ << L) based on the length L; A measurement unit (25) that outputs the displacement at the measurement position as a measurement value from the output of the line sensor acquired by scanning control of the sub-scanning mechanism, and an inspection that inspects the solder state of the printed board based on the measurement value In the printed circuit board inspection apparatus provided with the part (35) ,
For the printed board to be measured in advance, board design information in which the solder printed area and the area with a plurality of marks indicating the reference position in the printed board are represented by an XY orthogonal coordinate system. In response, the measurement area to be main-scanned is determined, and scanning route forming means (36) for forming scanning route information for main-scanning the entire measurement area is provided, and the measurement unit further includes:
A scanning controller (25a) for controlling the main scanning mechanism and the sub-scanning mechanism based on the generated scanning route information;
By detecting that the main scanning mechanism has scanned the area with at least two of the marks and notifying the inspection unit, the inspection unit is notified regardless of the remaining main scanning by the scanning control unit. A printed circuit board inspection apparatus comprising: detection means (25c) for starting an inspection operation;
前記プリント板について、該プリント板内で前記はんだ印刷された領域及びマークされた領域を含む１つもしくは複数の測定領域をＸ−Ｙ直交座表系で表した基板設計情報を受けて、該測定領域を前記Ｘ軸に投影したときのＸ軸投影範囲と、前記Ｙ軸に投影したときのＹ軸投影範囲を算出する投影範囲算出手段（３１）と、
該Ｘ軸投影範囲と所定距離［Ｌ―δ］とから、全測定領域を測定するための主走査回数及び各主走査回の前記Ｘ軸方向の主走査位置を決定し、かつ、各主走査回におけるＹ軸方向の主走査範囲を前記Ｙ軸投影範囲から決定する主走査範囲決定手段（３２ａ）とを有し、決定された前記主走査範囲の全部を走査するためのルートの位置を示す位置情報、及び方向を含む走査ルート情報を生成する走査ルート決定手段（３２）と、を備えた請求項１に記載のプリント板検査装置。 The scanning route forming means includes
With respect to the printed board, the measurement is performed by receiving board design information representing one or more measurement areas including the solder printed area and the marked area in the printed board in an XY orthogonal coordinate system. A projection range calculation means (31) for calculating an X-axis projection range when an area is projected onto the X-axis, and a Y-axis projection range when projected onto the Y-axis;
From the X-axis projection range and a predetermined distance [L-δ], the number of main scans for measuring the entire measurement region and the main scan position in the X-axis direction of each main scan are determined, and each main scan Main scanning range determining means (32a) for determining a main scanning range in the Y-axis direction at the time from the Y-axis projection range, and indicating the position of the route for scanning the entire determined main scanning range The printed circuit board inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a scanning route determination unit (32) that generates scanning route information including position information and direction.
前記検査部は、前記校正された測定位置における測定値に基づいて判定用データを生成し、該判定用データと、予め記憶されている設計上の位置の基準データであって、前記校正された測定位置と同じ位置の該基準データとを比較し、良否を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント板検査装置。 The measurement position of each measurement value measured by the main scanning with reference to the measurement position of the two marks upon receipt of notification that the area having the at least two marks is scanned by the detection means A position calibration means (25b) for calibrating
The inspection unit generates determination data based on the measurement value at the calibrated measurement position, the determination data, and reference data of a design position stored in advance, and the calibrated The printed circuit board inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference data at the same position as the measurement position is compared to determine pass / fail.
検査前に、
検査対象とされる前記プリント板について、該プリント板内で前記はんだ印刷された領域及び基準位置を示す複数のマークが付された領域をＸ−Ｙ直交座表系で表した基板設計情報を受ける段階と、
該基板設計情報を基に測定領域を前記Ｘ軸に投影したときのＸ軸投影範囲と、前記Ｙ軸に投影したときのＹ軸投影範囲を算出する投影範囲算出段階と、
該Ｘ軸投影範囲と前記所定距離［Ｌ―δ］とから、全測定領域を測定するための主走査回数及び各主走査回の前記Ｘ軸方向の主走査位置を決定し、かつ、各主走査回におけるＹ軸方向の主走査範囲を前記Ｙ軸投影範囲から決定する主走査範囲決定段階と、
決定された前記Ｘ軸方向の主走査位置及び前記Ｙ軸方向の主走査範囲を基に前記副走査機構及び前記主走査機構を制御する手順を含む走査ルート情報を決定する走査ルート決定段階と、
検査時に、
前記走査ルート情報に従って副走査機構及び主走査機構を制御して、走査及び測定を実行する走査段階と、
前記走査段階の進行過程において、検知手段が２つのマークが主走査されて測定されたことを検知する検知段階と、
該検知段階で２つのマークが検知された後は、前記走査段階における残りの走査と並行して、少なくとも前記２つのマークの測定位置を基準として、前記主走査によって測定された各測定値の測定位置を校正する校正段階と、前記校正された測定位置における測定値に基づくデータと、予め記憶されている設計上の位置の基準データであって、前記校正された測定位置と同じ位置の該基準データとを比較し、良否を判定する検査段階と、を備えたことを特徴とするプリント板検査方法。 A sensor (2) that irradiates the printed board with light over a length L in the X-axis direction and receives reflected light from the surface, and the printed board and the sensor are relatively Y perpendicular to the X-axis. A main scanning mechanism (11) that performs the main scanning in parallel with the axial direction, and a predetermined distance [L−δ] (where 0 ≦ δ << L) based on the length L with the next main scanning position on the X-axis direction side In a scanning method for a printed circuit board inspection apparatus, comprising: a sub-scanning mechanism (3) that performs sub-scanning that is changed for each main scanning.
Before inspection
With respect to the printed board to be inspected, board design information in which the solder printed area and the area with a plurality of marks indicating the reference position in the printed board are represented in an XY orthogonal coordinate system is received. Stages,
A projection range calculation step of calculating an X-axis projection range when the measurement region is projected onto the X-axis based on the substrate design information, and a Y-axis projection range when projected onto the Y-axis;
From the X-axis projection range and the predetermined distance [L−δ], the number of main scans for measuring the entire measurement region and the main scan position in the X-axis direction of each main scan are determined, and each main scan is determined. A main scanning range determination step of determining a main scanning range in the Y-axis direction in the scanning time from the Y-axis projection range;
A scanning route determining step for determining scanning route information including a procedure for controlling the sub-scanning mechanism and the main scanning mechanism based on the determined main scanning position in the X-axis direction and the main scanning range in the Y-axis direction;
At the time of inspection
A scanning step of controlling the sub-scanning mechanism and the main scanning mechanism according to the scanning route information to perform scanning and measurement;
In the progress process of the scanning stage, the detecting means detects that two marks are measured by main scanning.
After the two marks are detected in the detection stage, in parallel with the remaining scans in the scanning stage, the measurement values measured by the main scanning are measured with reference to the measurement positions of at least the two marks. A calibration stage for calibrating the position; data based on the measured value at the calibrated measurement position; and pre-stored design position reference data, the reference at the same position as the calibrated measurement position. A printed circuit board inspection method comprising: an inspection stage for comparing data and determining pass / fail.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103217118A (en) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 昆山思拓机器有限公司 | Full-automatic SMT net plate thickness measuring method |
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| JP2000036698A (en) * | 1998-05-14 | 2000-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for inspecting electronic part mounted circuit board and its device |
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-
2007
- 2007-08-02 JP JP2007201842A patent/JP2009038233A/en active Pending
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