JP2015070011A - 部品搭載検査装置および部品搭載検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだと部品との接触状態を検査して部品浮きにつながる部品搭載不良を精度良く検出する部品搭載検査装置を提供する。【解決手段】印刷後検査部品別抽出・予測部２は、刷後外観検査機１の出力のはんだペースト計測結果１ａから着目した対象搭載部品を搭載するためのパッド上に印刷されたはんだの高さ１ａ２を抽出し、その計測はんだ高さ１ａ２と、当該対象搭載部品に関する部品搭載工程における押込み量Pmと、搭載方向の高さ情報Hs（すなわち当該対象搭載部品の厚さ情報）とを用いて、搭載部品別部品高さ予測値２ａを算出し、部品搭載後検査判定部４に対して出力する。部品搭載後検査判定部４は、搭載部品別部品高さ予測値２ａと、部品搭載後外観検査機３において計測された搭載部品の高さ３ａとの差分値と、あらかじめ定めた閾値との比較結果に基づいて、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する。【選択図】 図1

Description

本発明は、部品搭載検査装置および部品搭載検査方法に関し、特に、ＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）領域に関して生産工程において発生する不良のうち、部品浮きにつながる部品搭載不良（はんだ付け不良）を精度良く検出する部品搭載検査装置および部品搭載検査方法に関する。

基板のＳＭＴ領域における従来のはんだ付けの品質を検査する方式としては、例えば特許文献１の特開２０１１−１３３３０６号公報「検査装置および検査方法」に開示されている。該特許文献１においては、検査対象物にレーザ光を照射して、その反射光を受光することによって、検査対象物に関する高さ等の形状情報を獲得することを可能にしている。つまり、該特許文献１の検査方法は、エリアカメラ等から獲得されたリフロー後の検査対象物の２次元情報による検査に加えて、検査対象物の高さ等の３次元（３Ｄ）情報による検査を可能にすることにより、搭載部品の搭載状態をより確実に判定するようにしている。

特開２０１１−１３３３０６号公報（第１３−１７頁）

しかしながら、前記特許文献１に記載の検査方法においては、リフロー後の部品搭載状態のみを検査しているため、良品範囲内での部品搭載傾きによる部品浮き不良を見逃したり、また、部品搭載傾きは大きいものの正常にはんだ接合されている場合を部品浮き不良と過検出したりするという課題があった。

つまり、前記特許文献１の技術においては、適用分野であるＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）領域におけるリフロー工程後の外観検査に関して、基板上に搭載された部品(チップ、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＩＣ（Integrated Circuit）等)のはんだ接合状態が部品浮きの状態にあるか否かを、リフロー後外観検査機を用いて、エリアカメラ等による２次元方式の外観検査（以下、２Ｄ検査）に加えて、レーザ計測方式による３次元計測方式を用いた３次元検査（以下、３Ｄ検査）を行うようにしている。

一般に、基板上に搭載された部品立ちおよび搭載の傾きが顕著な部品浮きに関しては２Ｄ検査にて検出することが可能であるが、搭載部品の浮き量の程度によっては３Ｄ検査が必要とされる。搭載部品の３Ｄ検査は、基板上に搭載されているすべての部品を対象として、リフロー後の部品の搭載状態（傾き）を検査するものである。

しかしながら、かくのごとき３Ｄ検査結果として、良好と判定し、印刷されたはんだ量のばらつきが良品範囲内であったとしても、部品搭載時の押込み量が不足する場合には、チップ部品の一方または双方の電極がはんだに十分接触せずに、リフロー後に部品浮き不良となる可能性がある。また、このような部品浮きの状態については、チップ部品が大きく傾いていない場合も多く、リフロー後外観検査において部品浮き不良を見逃す可能性が高いという課題がある。

また、製品基板上に搭載されているすべての部品を検査対象としているために、検査に長い処理時間を必要とし、検査コストが高くなるという課題もあった。

（本発明の目的）
本発明は、斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品浮きにつながる部品搭載不良を精度良く検出する部品搭載検査装置および部品搭載検査方法を提供する点にある。

前述の課題を解決するため、本発明による部品搭載検査装置および部品搭載検査方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。

（１）本発明による部品搭載検査装置は、
基板に配置したパッド上に印刷されたはんだ上に搭載された搭載部品の搭載状態の良否を検査する部品搭載検査装置であって、
はんだ印刷工程において各前記パッド上に印刷されたはんだの高さの計測結果のうち、着目した対象搭載部品を搭載するための前記パッド上に印刷されたはんだの高さを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出した前記対象搭載部品に関するはんだの高さである搭載部品別はんだ高さと、部品搭載工程時において前記対象搭載部品に対して印加した押込み量と、前記対象搭載部品の厚さ情報と、を用いて、部品搭載工程後の搭載状態における前記対象搭載部品の高さを予測する予測手段と、
前記予測手段で予測した前記対象搭載部品に関する部品高さの予測値である搭載部品別部品高さ予測値と、部品搭載工程において前記パッド上に印刷されたはんだ上に搭載された前記対象搭載部品の高さの計測結果である搭載部品別部品高さと、の差分値を、あらかじめ定めた閾値と比較した結果に基づいて、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する判定手段と
を有することを特徴とする。

（２）本発明による部品搭載検査方法は、
基板に配置したパッド上に印刷されたはんだ上に搭載された搭載部品の搭載状態の良否を検査する部品搭載検査方法であって、
はんだ印刷工程において各前記パッド上に印刷されたはんだの高さの計測結果のうち、着目した対象搭載部品を搭載するための前記パッド上に印刷されたはんだの高さを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出した前記対象搭載部品に関するはんだの高さである搭載部品別はんだ高さと、部品搭載工程時において前記対象搭載部品に対して印加した押込み量と、前記対象搭載部品の厚さ情報と、を用いて、部品搭載工程後の搭載状態における前記対象搭載部品の高さを予測する予測ステップと、
前記予測ステップで予測した前記対象搭載部品に関する部品高さの予測値である搭載部品別部品高さ予測値と、部品搭載工程において前記パッド上に印刷されたはんだ上に搭載された前記対象搭載部品の高さの計測結果である搭載部品別部品高さと、の差分値を、あらかじめ定めた閾値と比較した結果に基づいて、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する判定ステップと
を有することを特徴とする。

本発明の部品搭載検査装置および部品搭載検査方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。

すなわち、対象搭載部品に関するはんだの高さである搭載部品別はんだ高さと、部品搭載工程時においてその対象搭載部品に対して印加した押込み量と、その対象搭載部品の厚さ情報と、を用いて、部品搭載工程後の搭載状態における当該対象搭載部品の高さを予測して算出した搭載部品別部品高さ予測値と、部品搭載工程においてパッド上に印刷されたはんだ上に搭載された前記対象搭載部品の高さの計測結果である搭載部品別部品高さと、の差分値を、あらかじめ定めた閾値と比較することによって、搭載部品の浮き不良につながる搭載部品の搭載不良（はんだ付け不良）の有無を精度良く検出することができる。

本発明による部品搭載検査装置の第１および第２の実施形態の構成例を示すブロック構成図である。 図１の部品搭載検査装置の印刷後検査部品別抽出・予測部において抽出された対象搭載部品のＳＭＴ領域におけるパッド上のはんだ高さすなわち搭載部品別はんだ高さの一例を説明するための説明図である。 図１の部品搭載検査装置の搭載後外観検査機において３Ｄ検査結果として計測された対象搭載部品のパッド上の部品高さすなわち搭載部品別部品高さの一例を説明するための説明図である。 図１の部品搭載検査装置の部品搭載後検査判定部の動作の例を説明するためのフローチャートである。 対象搭載部品のＳＭＴ領域のパッド上のはんだ高さすなわち搭載部品別はんだ高さのばらつきの一例を、本発明の第２の実施形態に関し、説明するための説明図である。 本発明による部品搭載検査装置の第３の実施形態の構成例を示すブロック構成図である。 図６の部品搭載検査装置の部品搭載修正指示部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明による部品搭載検査装置および部品搭載検査方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による部品搭載検査装置および部品搭載検査方法について説明するが、かかる装置および方法の一部をコンピュータにより実行可能なプログラムとして実施するようにしても良いことは言うまでもない。

（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、ＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）領域におけるリフロー工程後のはんだ付け外観検査に関して、３次元計測方式による部品搭載状態の検査にて発生する部品浮き不良の過検出および見逃しを防止する仕組みを実現するものであり、部品搭載工程後の部品の高さ（基板表面から部品表面までの距離）を予測した予測値と、リフロー処理による部品搭載工程後検査にて取得した部品高さの計測結果と、を比較して判断することにより、部品浮きの要因になる部品搭載の不良を精度良く検出することを主要な特徴としている。

より具体的には、はんだ印刷後外観検査機により計測されたはんだの高さおよび部品搭載工程における押込み量および部品自身の高さ情報（すなわち厚さ情報）から、部品搭載工程後の部品の高さ（基板表面から部品表面までの距離）を予測し、部品搭載後外観検査機の３Ｄ検査による部品の高さの計測結果と比較判定することにより、部品浮き不良につながる可能性が高い部品搭載不良の有無を検出することも特徴としている。

（第１の実施形態の構成例）
次に、本発明による部品搭載検査装置の構成について、その一例を、図１を用いて説明する。図１は、本発明による部品搭載検査装置の第１の実施形態の構成例を示すブロック構成図である。図１に示す部品搭載検査装置は、はんだ印刷後外観検査機１と、印刷後検査部品別抽出・予測部２と、部品搭載後外観検査機３と、部品搭載後検査判定部４と、結果出力表示部５とを含んで構成される。

図１の部品搭載検査装置において、印刷後検査部品別抽出・予測部２は、前述の抽出手段および予測手段の機能を有する。抽出手段の機能により、はんだ印刷後外観検査機１から、パッド上に印刷されたはんだのペースト状態に関するはんだペースト計測結果１ａ（すなわち、計測はんだ体積１ａ１、計測はんだ高さ１ａ２、計測はんだ面積１ａ３）を受け取って、これらのはんだペースト計測結果１ａの中から、計測はんだ高さ１ａ２を搭載部品別に抽出する。この抽出手段の機能により、はんだペースト計測結果１ａ（計測はんだ体積１ａ１、計測はんだ高さ１ａ２、計測はんだ面積１ａ３）から抽出した計測はんだ高さ１ａ２は、前述の搭載部品別はんだ高さに相当する。予測手段の機能の機能により、抽出した対象搭載部品に関する計測はんだ高さ１ａ２と、当該対象搭載部品に関する部品搭載工程における押込み量Pmおよび搭載方向の高さ情報Hs（すなわち当該対象搭載部品の厚さ情報）とを用いて、搭載部品別部品高さ予測値２ａを算出して、部品搭載後検査判定部４に対して出力する。

部品搭載後検査判定部４は、印刷後検査部品別抽出・予測部２において算出した搭載部品別部品高さ予測値２ａと、部品搭載後外観検査機３において３Ｄ検査結果として計測された該対象搭載部品のパッド上の部品高さすなわち搭載部品別部品高さ３ａとを入力として、該対象搭載部品に関する各パッドにおいて部品とはんだとがきちんと接触しているか否かを判断することにより、部品浮き不良の有無を判定し、部品浮き不良判定結果４ａとして、結果出力手段の結果出力表示部５に対して出力する判定手段である。

（第１の実施形態の動作の説明）
次に、本発明の第１の実施形態として図１に示した部品搭載検査装置の動作について、その一例を、図２ないし図４を用いて詳細に説明する。

図２は、図１の部品搭載検査装置の印刷後検査部品別抽出・予測部２において抽出された対象搭載部品のＳＭＴ領域におけるパッド上のはんだ高さすなわち計測はんだ高さ１ａ２の一例を説明するための説明図であり、はんだ印刷後外観検査機１によりはんだ印刷工程後において計測された各パッド上のはんだペースト計測結果１ａのうち、注目する対象部品を搭載しようとする全パッド上のはんだの高さすなわち計測はんだ高さ１ａ２を抽出した様子を示している。図２の説明図には、基板１１のＳＭＴ領域において対象搭載部品を搭載するための２つのパッド１ａ２ａ、パッド１ａ２ｂそれぞれの上にはんだ１３ａ、はんだ１３ｂが、計測はんだ高さ１ａ２としてそれぞれHpl、Hprの高さ値で形成されている様子を示している。

また、図３は、図１の部品搭載検査装置の部品搭載後外観検査機３において３Ｄ検査結果として計測された対象搭載部品のパッド上の部品高さすなわち搭載部品別部品高さ３ａの一例を説明するための説明図である。図３の説明図には、基板１１のＳＭＴ領域において対象搭載部品を搭載するための２つのパッド１ａ２ａのはんだ１３ａ上と、パッド１ａ２ｂのはんだ１３ｂ上とをつなぐように、対象搭載部品１４が搭載され、搭載部品別部品高さ３ａとして、パッド１ａ２ａ、パッド１ａ２ｂそれぞれにはHml、Hmrの高さ値で搭載されている様子を示している。

図４は、図１の部品搭載検査装置の部品搭載後検査判定部４の動作の例を説明するためのフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、まず、はんだ印刷後外観検査機１によりはんだ印刷工程後における各パッド上のはんだペースト計測結果１ａ（計測はんだ体積１ａ１、計測はんだ高さ１ａ２、計測はんだ面積１ａ３）を計測する。計測された各パッド上のはんだペースト計測結果１ａは印刷後検査部品別抽出・予測部２に対して出力される。

はんだ印刷後外観検査機１からのはんだペースト計測結果１ａを入力された印刷後検査部品別抽出・予測部２は、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）に関する全パッド上のはんだ高さすなわち計測はんだ高さ１ａ２（図２に示す例においては、パッド１ａ２ａ上のはんだ１３ａにおける搭載部品別はんだ高さ値Hplおよびパッド１ａ２ｂ上のはんだ１３ｂにおける搭載部品別はんだ高さ値Hpr）を抽出する。

さらに、印刷後検査部品別抽出・予測部２は、抽出した対象搭載部品に関する計測はんだ高さ１ａ２と、当該対象搭載部品に関する部品搭載工程における押込み量Pmおよび搭載方向の高さ情報Hs（すなわち当該対象搭載部品の厚さ情報）とを用いて、次の式（１）により、搭載部品別部品高さ予測値（図３に示す例のパッド１ａ２ａ上のはんだ１３ａに関しては、搭載部品別部品高さ予測値Hmslおよびパッド１ａ２ｂ上のはんだ１３ｂに関しては、搭載部品別部品高さ予測値Hmsr）を算出して、部品搭載後検査判定部４に対して出力する（前述の予測手段の機能。）。なお、搭載部品の搭載方向の高さ情報（厚さ情報）Hsは、各部品の製品カタログから取得してあらかじめ設定登録しておく必要がある。
Hmsl ＝ Hs−Pm＋Hpl
Hmsr ＝ Hs−Pm＋Hpr …（１）

その結果、部品搭載後検査判定部４は、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）に関する全パッド上の部品高さの予測値すなわち搭載部品別部品高さ予測値（HmslおよびHmsr）を取得する（ステップＡ１）。

また、基板１１上のＳＭＴ領域に搭載部品が搭載されると、部品搭載後外観検査機３において、３Ｄ検査を行い、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）のパッド上の部品高さすなわち搭載部品別部品高さ３ａを計測する。

３Ｄ検査結果として計測された搭載部品別部品高さ３ａ（図３に示す例においては、パッド１ａ２ａ上のはんだ１３ａにおける搭載部品別部品高さ値Hmlおよびパッド１ａ２ｂ上のはんだ１３ｂにおける搭載部品別部品高さ値Hmr）は、部品搭載後検査判定部４に対して出力される。その結果、部品搭載後検査判定部４は、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）に関する全パッド上の部品高さの計測値すなわち搭載部品別部品高さ３ａ（HmlおよびHmr）を取得する（ステップＡ２）。

次に、部品搭載後検査判定部４は、次の式（２）を用いて、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）を搭載するパッド（パッド１ａ２ａ、パッド１ａ２ｂ）ごとに、印刷後検査部品別抽出・予測部２から取得した対象搭載部品に関する搭載部品別部品高さ予測値Hmsl、搭載部品別部品高さ予測値Hmsrと、部品搭載後外観検査機３から取得した対象搭載部品に関する搭載部品別部品高さ３ａ（搭載部品別部品高さ値Hml、搭載部品別部品高さ値Hmr）と、の差分値（Divml、Divmr）を算出する（ステップＡ３）。
Divml ＝ Hml−Hmsl
Divmr ＝ Hmr−Hmsr …（２）

しかる後、部品搭載後検査判定部４は、算出した差分値（Divml、Divmr）それぞれが、部品高さ予測値との差分を用いる場合における閾値としてあらかじめ設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＡ４）。算出した差分値（Divml、Divmr）の双方が閾値よりも小さい値であった場合には（ステップＡ４のＮＯ）、当該対象搭載部品は、部品浮きの不良がなく、良好な状態ではんだ付けされているものと判定して、ステップＡ６の動作に移行する。

一方、算出した差分値（Divml、Divmr）のいずれか一方または双方が閾値以上の値であった場合には（ステップＡ４のＹＥＳ）、当該対象搭載部品は、該閾値以上になっているパッド上において部品浮き不良が発生している可能性があるものと判定して、部品浮き不良と判定された当該対象搭載部品を目視検査の対象として有効にする旨の表示を設定した後、ステップＡ６の動作に移行する（ステップＡ５）。

ステップＡ６においては、基板１１のＳＭＴ領域に搭載されたすべての搭載部品に関してはんだ付けの検査を完了しているか否かを判定し、まだ、検査していない搭載部品が残っている場合は（ステップＡ６のＮＯ）、ステップＢ１の動作に復帰して、次の搭載部品を対象搭載部品としてはんだ付けの検査を繰り返す。一方、基板１１に搭載されているすべての搭載部品についてはんだ付けの検査が完了した場合には（ステップＡ６のＹＥＳ）、部品搭載後検査判定部４の動作を終了して、検査結果を部品浮き不良判定結果４ａとして結果出力表示部５に出力する。

（第１の実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本第１の実施形態においては、次のような効果が得られる。すなわち、リフロー工程の前工程であるはんだ印刷工程後の検査にて計測された各パッド上におけるはんだの高さすなわち計測はんだ高さ１ａ２と、あらかじめ設定登録されている搭載部品の高さ情報（搭載部品の厚さ情報）および部品搭載工程時における押込み量と、を用いて、部品搭載後の各パッド上の部品高さ（基板表面からの部品表面までの距離）を予測し、部品搭載後の３Ｄ検査にて計測された各搭載部品の部品高さすなわち搭載部品別部品高さ３ａと比較することによって、搭載部品の浮き不良につながる搭載部品の搭載不良（はんだ付け不良）の有無を精度良く検出することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明による部品搭載検査装置の第２の実施形態について説明する。前述の第１の実施形態における図４のフローチャートにおいては、基板１１のＳＭＴ領域に搭載されるすべての搭載部品を対象にして、部品搭載後外観検査機３による３Ｄ検査を実施する例を示している。

このため、第１の実施形態においては、搭載部品点数が多くなればなるほど、搭載部品のはんだ付けの良否の判定処理に多くの時間を要する事態が発生する。本第２の実施形態においては、かかる事態を回避とするために、３Ｄ検査の対象となる搭載部品を、はんだ印刷後検査により計測された対象搭載部品ごとのはんだの高さすなわち搭載部品別はんだ高さ予測値２ａを用いて絞り込むことにより、部品搭載後外観検査機３による３Ｄ検査を効率化することを可能にしている。

図５は、対象搭載部品のＳＭＴ領域のパッド上のはんだ高さすなわち搭載部品別はんだ高さのばらつきの一例を説明するための説明図であり、図１の部品搭載検査装置の印刷後検査部品別抽出・予測部２において抽出された対象搭載部品に関するすべてのパッド上の搭載部品別はんだ高さ予測値２ａのばらつきの一例を示している。図に示す例においては、注目する対象搭載部品を搭載するすべて（図５の場合は２つ）のパッド１ａ２ａ、１ａ２ｂに関し、パッド１ａ２ａ上に形成されたはんだ１３ａの高さと、パッド１ａ２ｂ上に形成されたはんだ１３ｂの高さとの間には、ばらつきはんだ高さΔｈのばらつきがあり、パッド１ａ２ａとパッド１ａ２ｂとの間の距離をパッド間距離Δｄとすると、対象搭載部品に関する各パッド１ａ２ａ、１ａ２ｂ間のはんだ１３ａ、１３ｂの頂点を結ぶ直線の傾きとしてばらつき角度Deg（＝Δｈ／Δｄ）にて示すばらつきが生じている。

図５に示したばらつきはんだ高さΔｈまたはばらつき角度Degを搭載部品ごとに算出し、算出したばらつきはんだ高さΔｈ又はばらつき角度Degについて、部品浮き不良が生じる可能性がある場合としてあらかじめ設定された基準値以上になっている搭載部品のみを、はんだ浮き検査の対象搭載部品として抽出して、３Ｄ検査の対象を絞り込むようにする。而して、部品搭載後外観検査機３による３Ｄ検査の実施回数を低減し、効率化を図ることができ、検査時間を短縮し、検査コストを低減することができる。

（第３の実施形態の構成例）
次に、本発明による部品搭載検査装置の第３の実施形態について説明する。本第３の実施形態においては、部品搭載検査装置の構成は、第１または第２の実施形態として図１に示した部品搭載検査装置とは異なり、検査結果として部品浮き不良と判定された対象搭載部品に関する情報を目視検査の対象として結果出力表示部５から出力する代わりに、部品浮き不良と判定された対象搭載部品に対して不足した押込み量を直ちにさらに印加して部品浮き不良を解消させるために、図６に示すような構成としている。

図６は、本発明による部品搭載検査装置の第３の実施形態の構成例を示すブロック構成図である。図６に示す部品搭載検査装置は、はんだ印刷後外観検査機１と、印刷後検査部品別抽出・予測部２と、部品搭載機６と、高さ計測部７と、部品搭載修正指示部８とを含んで構成され、図１に示した部品搭載検査装置の部品搭載後外観検査機３、部品搭載後検査判定部４、結果出力表示部５の代わりに、部品搭載機６、高さ計測部７、部品搭載修正指示部８を備えている。

図６の部品搭載検査装置において、印刷後検査部品別抽出・予測部２は、はんだ印刷後外観検査機１から、パッド上に印刷されたはんだのペースト状態に関するはんだペースト計測結果１ａ（すなわち、計測はんだ体積１ａ１、計測はんだ高さ１ａ２、計測はんだ面積１ａ３）を受け取って、これらのはんだペースト計測結果１ａの中から、計測はんだ高さ１ａ２を搭載部品別に抽出するとともに、搭載部品に関する部品搭載工程における押込み量および搭載方向の高さ情報（厚さ情報）を用いて、第１の実施形態に前述した式（１）により、搭載部品別部品高さ予測値を算出して、部品搭載修正指示部８に対して出力する。

部品搭載機６は、対象搭載部品を基板のＳＭＴ領域の該当するパッド上に搭載する機能を有している。また、高さ計測部７は、部品搭載機６に付加されている部位であり、部品搭載機６によって対象搭載部品が搭載された直後において該対象搭載部品の部品高さを計測し、計測した結果を計測部品高さ７ａとして部品搭載修正指示部８に対して出力する。

部品搭載修正指示部８は、印刷後検査部品別抽出・予測部２において抽出された対象搭載部品のパッド上の搭載部品別部品高さ予測値および高さ計測部７において計測された該対象搭載部品のパッド上への搭載後の部品高さすなわち計測部品高さ７ａを入力として、該対象搭載部品の各パッド上の搭載部品別部品高さ予測値と計測部品高さ７ａとの差分値を算出することにより、該対象搭載部品の各パッドにおける部品の押込みが十分であるか否かを判定する。

押込み不十分と判定した場合には、搭載修正動作を指示するために、部品搭載修正指示部８は、算出した差分値を押込み不足量８ａとして部品搭載機６に対して出力するフィードバック動作を行う。部品搭載修正指示部８からの押込み不足量８ａを受け取った部品搭載機６は、指示された押込み不足量８ａに相当する押圧力を当該対象搭載部品に対してさらに加えて、当該対象搭載部品に対する不足分の押込み動作を行う。つまり、部品搭載機６は、押込み不足量８ａに相当する押圧力を当該対象搭載部品にさらに印加した押込み動作を行う押込み手段を備えている。

以上のように、本第３の実施形態の部品搭載検査装置は、部品搭載修正指示部８にて、部品搭載直後に搭載押込み量が十分か否かを直ちに判定し、不足していると判定した場合には、搭載押込み量の不足分を直ちに算出して、部品搭載機６に対して不足分を押込み不足量８ａとしてフィードバックすることにより、搭載部品の浮き不良につながる搭載押込み不足を解消し、搭載状態を良好な状態に設定することを可能にしている。

（第３の実施形態の動作の説明）
次に、本発明の第３の実施形態として図６に示した部品搭載検査装置の動作について、その一例を、図７のフローチャートを用いて詳細に説明する。図７は、図６の部品搭載検査装置の部品搭載修正指示部８の動作の一例を説明するためのフローチャートである。

図７のフローチャートにおいて、まず、はんだ印刷後外観検査機１によりはんだ印刷工程後において各パッド上のはんだペースト計測結果１ａ（計測はんだ体積１ａ１、計測はんだ高さ１ａ２、計測はんだ面積１ａ３）を計測する。計測された各パッド上のはんだペースト計測結果１ａは印刷後検査部品別抽出・予測部２に対して出力される。

はんだ印刷後外観検査機１からのはんだペースト計測結果１ａを入力された印刷後検査部品別抽出・予測部２は、図４のフローチャートの場合と同様、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）に関する全パッド上のはんだ高さすなわち計測はんだ高さ１ａ２（図２に示す例においては、パッド１ａ２ａ上のはんだ１３ａにおける搭載部品別はんだ高さ値Hplおよびパッド１ａ２ｂ上のはんだ１３ｂにおける搭載部品別はんだ高さ値Hpr）を抽出する。

さらに、印刷後検査部品別抽出・予測部２は、図４のフローチャートの場合と同様、抽出した対象搭載部品に関する計測はんだ高さ１ａ２と、当該対象搭載部品に関する部品搭載工程における押込み量Pmおよび搭載方向の高さ情報Hs（すなわち、当該対象搭載部品の厚さ情報）とを用いて、第１の実施形態に前述した式（１）により、搭載部品別部品高さ予測値（図３に示す例のパッド１ａ２ａ上のはんだ１３ａに関しては、搭載部品別部品高さ予測値Hmslおよびパッド１ａ２ｂ上のはんだ１３ｂに関しては、搭載部品別部品高さ予測値Hmsr）を算出して、部品搭載修正指示部８に対して出力する。その結果、部品搭載修正指示部８は、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）に関する全パッド上の部品高さの予測値すなわち搭載部品別部品高さ予測値（HmslおよびHmsr）を取得する（ステップＢ１）。

次に、部品搭載機６により、基板１１上に搭載部品が搭載される都度、図４のフローチャートの場合とは異なり、高さ計測部７において、直ちに、３Ｄ検査を行い、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）のパッド上の部品高さすなわち計測部品高さ７ａを計測する。３Ｄ検査結果として計測された計測部品高さ７ａ（図３に示す例においては、パッド１ａ２ａ上のはんだ１３ａにおける計測部品高さ値Hm2lおよびパッド１ａ２ｂ上のはんだ１３ｂにおける計測部品高さ値Hm2r。なお、本実施形態においては、各高さ値を示す符号を、図３の場合とは異なる符号を用いて示している。）は、部品搭載修正指示部８に対して出力される。その結果、部品搭載修正指示部８は、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）に関する全パッド上の部品高さの計測値すなわち計測部品高さ７ａ（Hm2lおよびHm2r）を取得する（ステップＢ２）。

次に、部品搭載修正指示部８は、図４のフローチャートの場合の部品搭載後検査判定部４と同様に、次の式（３）を用いて、注目する対象搭載部品（図３に示す対象搭載部品１４）を搭載するパッド（パッド１ａ２ａ、パッド１ａ２ｂ）ごとに、印刷後検査部品別抽出・予測部２から取得した対象搭載部品に関する搭載部品別部品高さ予測値Hmsl、搭載部品別部品高さ予測値Hmsrと、高さ計測部７から取得した対象搭載部品に関する計測部品高さ７ａ（計測部品高さ値Hm2l、計測部品高さ値Hm2r）と、の差分値（Divm2l、Divm2r）を算出する（ステップＢ３）。
Divm2l ＝ Hm2l−Hmsl
Divm2r ＝ Hm2r−Hmsr …（３）

しかる後、部品搭載修正指示部８は、図４のフローチャートの場合の部品搭載後検査判定部４と同様に、算出した差分値（Divm2l、Divm2r）それぞれが、計測部品高さ７ａと部品高さ予測値とを用いる場合の第２の閾値としてあらかじめ設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＢ４）。算出した差分値（Divm2l、Divm2r）の双方が第２の閾値よりも小さい値であった場合には（ステップＢ４のＮＯ）、当該対象搭載部品は、部品浮きの不良がなく、良好な状態ではんだ付けされているものと判定して、ステップＢ６の動作に移行する。なお、前記第２の閾値は、精度上の問題が生じなければ、場合によっては、第１の実施形態における閾値（搭載部品別部品高さ３ａと部品高さ予測値とを用いる場合の閾値）と同じ値を用いても差し支えない。

一方、算出した差分値（Divm2l、Divm2r）のいずれか一方または双方が第２の閾値以上の値であった場合には（ステップＢ４のＹＥＳ）、当該対象搭載部品は、該第２の閾値以上になっているパッド上において部品浮き不良が発生している可能性があるものと判定して、第２の閾値以上の値になっている差分値（Divm2l、Divm2r）を押込み不足量８ａとして、部品搭載機６に対して出力する。部品搭載修正指示部８から押込み不足量８ａを受け取った部品搭載機６は、該押込み不足量８ａに相当する量の押圧力を印加して、不足押込み量を補正する搭載動作をさらに行った後、ステップＣ６の動作に移行する（ステップＢ５）。

ステップＢ６においては、基板１１に搭載されたすべての搭載部品に関してはんだ付けの検査を完了しているか否かを判定し、まだ、検査していない搭載部品が残っている場合は（ステップＢ６のＮＯ）、ステップＢ１の動作に復帰して、次の搭載部品を対象搭載部品としてはんだ付けの検査を繰り返す。一方、基板１１に搭載されているすべての搭載部品についてはんだ付けの検査が完了した場合には（ステップＢ６のＹＥＳ）、部品搭載修正指示部８の動作を終了する。

（第３の実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本第３の実施形態においては、次のような効果が得られる。すなわち、部品搭載工程の前工程であるはんだ印刷工程後の検査にて計測された各パッド上におけるはんだの高さすなわち計測はんだ高さ１ａ２と、あらかじめ設定登録されている搭載部品の高さ情報（搭載部品の厚さ情報）および部品搭載工程時における押込み量と、を用いて、部品搭載後の各パッド上の部品高さ（基板表面からの部品表面までの距離）を予測しておき、部品搭載機６により部品が搭載される都度、部品搭載機６に付加されている高さ計測部７による部品搭載直後の３Ｄ検査にて直ちに計測された各搭載部品の部品高さすなわち計測部品高さ７ａと比較することによって、搭載部品の浮き不良につながる搭載部品の搭載不良（はんだ付け不良）の有無を部品搭載直後に直ちに検出することができ、部品浮き不良と判定された対象搭載部品に対して不足の押込み量を直ちに印加して部品浮き不良を解消させることができる。

以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。

１ はんだ印刷後外観検査機
１ａ はんだペースト計測結果
１ａ１ 計測はんだ体積
１ａ２ 計測はんだ高さ
１ａ３ 計測はんだ面積
２ 印刷後検査部品別抽出・予測部
２ａ 搭載部品別はんだ高さ
３ 部品搭載後外観検査機
３ａ 搭載部品別部品高さ
４ 部品搭載後検査判定部
４ａ 部品浮き不良判定結果
５ 結果出力表示部
６ 部品搭載機
７ 高さ計測部
７ａ 計測部品高さ
８ 部品搭載修正指示部
８ａ 押込み不足量
１１ 基板
１２ａ パッド
１２ｂ パッド
１３ａ はんだ
１３ｂ はんだ
１４ 対象搭載部品
Deg ばらつき角度
Hml 搭載部品別部品高さ値
Hmr 搭載部品別部品高さ値
Hpl 搭載部品別はんだ高さ値
Hpr 搭載部品別はんだ高さ値
Δｄ パッド間距離
Δｈ ばらつきはんだ高さ

Claims (8)

1. 基板に配置したパッド上に印刷されたはんだ上に搭載された搭載部品の搭載状態の良否を検査する部品搭載検査装置において、
   はんだ印刷工程において各前記パッド上に印刷されたはんだの高さの計測結果のうち、着目した対象搭載部品を搭載するための前記パッド上に印刷されたはんだの高さを抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段で抽出した前記対象搭載部品に関するはんだの高さである搭載部品別はんだ高さと、部品搭載工程時において前記対象搭載部品に対して印加した押込み量と、前記対象搭載部品の厚さ情報と、を用いて、部品搭載工程後の搭載状態における前記対象搭載部品の高さを予測する予測手段と、
   前記予測手段で予測した前記対象搭載部品に関する部品高さの予測値である搭載部品別部品高さ予測値と、部品搭載工程において前記パッド上に印刷されたはんだ上に搭載された前記対象搭載部品の高さの計測結果である搭載部品別部品高さと、の差分値を、あらかじめ定めた閾値と比較した結果に基づいて、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する判定手段と
   を有することを特徴とする部品搭載検査装置。
2. 前記搭載部品別部品高さ予測値と前記搭載部品別部品高さとの差分値が、あらかじめ定めた第２の閾値以上になっていた場合、該差分値を押込み不足量としてフィードバックし、該当する前記対象搭載部品に対して、前記押込み不足量に相当する押圧力をさらに印加した押込み動作を行う押込み手段を有することを特徴とする請求項１に記載の部品搭載検査装置。
3. 前記搭載部品別部品高さ予測値と前記搭載部品別部品高さ値との差分値があらかじめ定めた前記閾値以上になっていると前記第２の判定手段が判定した場合、当該対象搭載部品に関する部品浮き不良発生の旨を示す検査結果を出力する結果出力手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の部品搭載検査装置。
4. 前記抽出手段は、はんだ印刷工程において各前記パッド上に印刷されたはんだの高さの計測結果のうち、着目した対象搭載部品を搭載するためのすべての前記パッド上に印刷されたはんだの高さそれぞれを抽出し、
   前記判定手段は、前記対象搭載部品それぞれのうち、前記対象搭載部品ごとに抽出した各前記パッド上のはんだの高さのばらつき、または、抽出した前記対象搭載部品に関する各前記パッド間のはんだの頂点を結ぶ直線の傾きが、あらかじめ設定された基準値以上になっている搭載部品のみを対象として、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する動作を行う
   ことを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の部品搭載検査装置。
5. 基板に配置したパッド上に印刷されたはんだ上に搭載された搭載部品の搭載状態の良否を検査する部品搭載検査方法であって、
   はんだ印刷工程において各前記パッド上に印刷されたはんだの高さの計測結果のうち、着目した対象搭載部品を搭載するための前記パッド上に印刷されたはんだの高さを抽出する抽出ステップと、
   前記抽出ステップで抽出した前記対象搭載部品に関するはんだの高さである搭載部品別はんだ高さと、部品搭載工程時において前記対象搭載部品に対して印加した押込み量と、前記対象搭載部品の厚さ情報と、を用いて、部品搭載工程後の搭載状態における前記対象搭載部品の高さを予測する予測ステップと、
   前記予測ステップで予測した前記対象搭載部品に関する部品高さの予測値である搭載部品別部品高さ予測値と、部品搭載工程において前記パッド上に印刷されたはんだ上に搭載された前記対象搭載部品の高さの計測結果である搭載部品別部品高さと、の差分値を、あらかじめ定めた閾値と比較した結果に基づいて、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する判定ステップと
   を有することを特徴とする部品搭載検査方法。
6. 前記搭載部品別部品高さ予測値と前記搭載部品別部品高さとの差分値が、あらかじめ定めた第２の閾値以上になっていた場合、該差分値を押込み不足量としてフィードバックし、該当する前記対象搭載部品に対して、前記押込み不足量に相当する押圧力をさらに印加した押込み動作を行う押込みステップを有することを特徴とする請求項５に記載の部品搭載検査方法。
7. 前記搭載部品別部品高さ予測値と前記搭載部品別部品高さ値との差分値が、あらかじめ定めた前記閾値以上になっていると前記判定ステップにおいて判定した場合、当該対象搭載部品に関する部品浮き不良発生の旨を示す検査結果を出力する結果出力ステップをさらに有することを特徴とする請求項５または６に記載の部品搭載検査方法。
8. 前記抽出ステップにおいて、はんだ印刷工程において各前記パッド上に印刷されたはんだの高さの計測結果のうち、着目した対象搭載部品を搭載するためのすべての前記パッド上に印刷されたはんだの高さそれぞれを抽出し、
   前記判定ステップにおいて、前記対象搭載部品それぞれのうち、前記対象搭載部品ごとに抽出した各前記パッド上のはんだの高さのばらつき、または、抽出した前記対象搭載部品に関する各前記パッド間のはんだの頂点を結ぶ直線の傾きが、あらかじめ設定された基準値以上になっている搭載部品のみを対象として、搭載した当該対象搭載部品の搭載状態の良否を判定する動作を行う
   ことを特徴とする請求項５，６または７のいずれかに記載の部品搭載検査方法。

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