JP4667681B2 - Mounting inspection system and mounting inspection method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板上に印刷されたクリーム半田や実装部品のずれや有無を高速に検査する検査装置とその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の電気製品の小型軽量化により、電気製品の主たる構成要素であるプリント基板における小型化は著しいものが有り、プリント基板の小型化に伴う部品の実装密度が増大し、上記部品の小型化により人間の目視による検査を困難にしてきている。そのため、これらプリント基板を自動で検査する検査装置が切望されているが、生産タクトの向上に伴いより高速な検査装置が求められている。
【0003】
例えば、特開平05−006422号公報で開示された画像検査装置は、こうした要求にこたえるものある。図13にあるように、当該画像検査装置は、撮像素子にエリアセンサと比べて広範な撮像範囲が確保できるラインセンサを使用し、画像データを取り込みながら各種検査項目を並列して検査することで高速な検査を実現するものであった。図13を参照しながら、従来例の検査機の構成と動作を簡潔に説明する。
【0004】
当該画像検査装置は、検査対象物と相対移動しながら、この検査対象物の画像データを取り込むカラーラインセンサカメラ10と、検査対象物との相対移動距離を測定するリニアスケール39と、これから得られた上記検査対象物の相対移動距離を基に、カラーラインセンサカメラ10からの画像データ取り込みの開始および終了を行う取込メモリ44と、取り込まれた画像データから、検査対象物の検査対象エリアの画像データを切り出して記憶する切り出しメモリ45と、切り出された画像データを処理して画像処理データとする画像処理回路46と、この画像処理データによって、各種検査項目についての検査を行う複数の検査処理回路47とを備えている。そして、当該画像検査装置は、上記画像データを取り込みながら、各種検査項目を並列して検査する。こうした画像検査装置を用いて、従来はクリームはんだ印刷後にはんだの印刷状態を検査するクリームはんだ印刷検査機、部品実装後に部品の装着状態を検査する実装部品検査装置、およびリフロー等によるはんだ付け後にはんだ接合状態を検査する外観検査装置によりプリント基板の品質検査を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の検査機では、チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージ実装後は、チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージの下(チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージと基板との間)を検査できないという課題がある。
【0006】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明の実装検査システムは、基板を撮像する撮像手段と、撮像手段によって得られた撮像画像を処理して基板上に実装された部品の実装状態を検査する部品検査手段と、撮像画像を処理して基板上に印刷もしくは塗布されたはんだを検査するはんだ検査手段とを備える実装検査装置と、チップ部品を実装する第1実装機と、チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージを実装する第2実装機と、から構成され、第1実装機と第2実装機との間に実装検査装置が配置され、はんだ検査手段は、第2実装機がチップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージを実装する基板上の領域において、はんだの面積に基づいて異物の有無を検査する機能を有する手段であることを特徴とするものである。
【0007】
また、本発明の実装検査方法は、基板上の第1実装領域にチップ部品を実装する第1実装工程と、第1実装工程後に基板を検査する検査工程と、検査工程後に基板上の第2実装領域にチップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージを実装する第2実装工程とを有し、検査工程は、第1実装領域では部品の実装状態を検査し、第2実装領域でははんだを検査する工程であり、検査工程は、第1実装領域では部品の実装状態を検査し、第2実装領域でははんだを検査すると共にはんだの面積に基づいて異物の有無を検出する工程であることを特徴とするものである。
【0008】
以上のように、本発明によれば、チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージ実装後においても、チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージの下(チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージと基板との間)を検査することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る検査機について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同一構成品には、同一の参照符号を付して説明を省略する。図1は本発明の一実施形態に係る検査機の構成による部品実装ラインを示し、図5は当該検査機における検査対象物であるプリント基板の一部を示す。
【0010】
当該検査機8は、図1(b)および図5に示すように、印刷機7でプリント基板30にクリームはんだ25を印刷し、ついでチップマウンタ5で主に小型チップ部品24を実装した後のプリント基板30を検査対象物とし、部品実装ラインの検査工程に使用される。
【0011】
次に、上記検査機8が行う検査項目の例について説明する。なお、図10は検査機8が行う部品実装関連の検査項目例を示し、図11は検査機8が行うはんだ状態関連の検査項目例を示している。
【0012】
図10および図11において、部品実装関連の検査項目として、検査機8は、チップマウンタ5が実装した小型部品24の部品有無(図10(a))、小型部品24の位置ずれ(図10(b))、および小型部品24の回転ずれ(図10(c))の検査を行う。それらと共に、検査機8は、はんだ状態関連の検査項目として、下流工程にて実装されるチップサイズパッケージ(CSP)やクワッドフラットパッケージ(QFP)のクリームはんだ25のにじみ(図11(a))、クリームはんだ25のかすれ(図11(b))、クリームはんだ25の印刷ずれ(図11(c))、およびCSPやQFPのクリームはんだ25上に飛散した異物検出(図11(d))の検査を行うものである。
【0013】
図2は、本発明の一実施形態に係る検査機の外観図を示している。図2に示すように、当該検査機は、2台の設備を単純に合体させたものではなく、1台の制御ユニットで従来の2台相当分の検査を実現している。
【0014】
図3は、本発明の一実施形態に係る検査機の制御構成図を示している。図3において、当該検査機は、カラーラインセンサカメラ10を駆動して順次画像を取り込む。上記画像は、カラー画像処理ボード16に順次送られ、カラー画像処理ボード16内の画像転送機構(図4)を用いて、CPUボード17に画像が転送される。
【0015】
なお、上記画像は、カラーラインセンサカメラ10の特性上、1ライン毎に画像を取り込むため、1ライン取り込む毎にCPUボード17に上記画像を順次転送すればよいが、本実施形態では、カラー画像処理ボード16に64ラインの画像が溜まる毎に転送を行うようにしている。
【0016】
さらに、カラーラインセンサカメラ10は、画像取込中に等速駆動が必要であり、画像取込中に駆動を停止することができない。そこで、図4に示すように、カラー画像処理ボード16は、64ライン分の画像転送中もカラーラインセンサカメラ10の画像を蓄積するため、メモリA22およびメモリB23を備え、64ライン分のデータをそれぞれ蓄積している。そして、カラー画像処理ボード16は、この蓄積メモリA22およびメモリB23を順次切替ながら、画像蓄積と画像転送とを交互に行う。
【0017】
また、CPUボード17に転送された画像は、CPUボード17内でカラーラインセンサカメラ10が取り込みCPUボード17に転送した画像の位置を管理しており、リアルタイムでCPUボード17に転送された画像の位置がわかるようになっている。また、図6に示すように、CPUボード17では、予め検査用に記述された検査データ26が読み込んであり、この検査データ26には、検査したい対象物が取り込んだ画像上に存在している場所がわかるように位置座標が記述されている。このような検査データ26に記述されている検査対象物が、カラーラインセンサカメラ10に取り込まれ、CPUボード17に画像が転送された瞬間、CPUボード17は、この検査対象物の検査を行う。そのため、検査データ26は、画像が取り込まれる順番で検査する対象物が記述されるのが好ましい。
【0018】
一般的に、検査する対象物である基板一枚あたりの検査点数は、部品の場合は1000点、はんだの場合で10000点程度になる。この場合、上記検査データ26には、1000点の部品検査用のデータおよび10000点のはんだ検査用のデータが含まれる。上記検査データ26は、上述したように、上記部品検査用のデータおよびはんだ検査用のデータが画像取込順に記述され、部品あるいははんだの位置データ、外形寸法、検査のアルゴリズムを示す検査モード、部品あるいははんだを見分けるためのフラグ、およびはんだ検査用のデータに含まれるはんだの基準面積等から構成されている。図6(a)で示した検査データ26はその一例であり、10点のはんだ検査用のデータおよび2点の部品検査用のデータを示している。この検査データ26に基づいて、検査機8は、通し番号順に検査を実行する。すなわち、検査機8は、図6(b)に示す部品およびはんだの配置図上の番号に基づいて、その数字の昇順に検査する。
【0019】
検査機8は、検査機8の起動時あるいは品種切替時に、プリント基板30の品種に応じた検査データ26をCPUボード17接続のハードディスク21からCPUボード17のメモリ20に展開する。検査機8は、そのメモリ展開時に部品検査用のテンプレートデータは角度サーチ用に展開し、はんだを抽出するパラメータをカラー画像処理ボード16に設定する。
【0020】
次に、検査機8が行う具体的な検査実行時の動作を図7〜図9を用いて説明する。なお、図7は検査機8が行う検査実行時の処理動作を示すフローチャートである。
【0021】
図7において、検査機8は、検査データ26の上記フラグに基づいて、検査対象物が部品24あるいははんだ25であることを識別し(ステップS1)、検査データ26の上記外形寸法値に基づいて検査エリアを設定する(ステップS2)。次に、検査対象物が部品24の場合、検査機8は、検査データ26とリンクした部品データに記述されたテンプレートを用いて検査エリア内をサーチする(ステップS3)。そして、検査機8は、評価値が最も高いポイントの評価値を閾値判定し、閾値以下の場合は部品無しと判定する(ステップS4)。次に、評価値が閾値以上の場合、検査機8は、評価値が最も高い検出点と検査データ26の位置座標とを比較し、ずれ判定値以上の場合はずれと判定する(ステップS5)。そして、検査機8は、ステップS1に戻り、処理を繰り返す。
【0022】
図8は、上述した検査機8の処理動作を説明する部品サーチの概略図およびテンプレートデータを示す概略図である。図8において、検査機8は、予め設定したモデルデータをサーチエリア内を順次サーチして、最も近しいパターンがある位置を検出する。
【0023】
図7に戻り、検査機8は、上記フラグに基づいて、検査対象物がはんだ25であることを識別した場合、検査エリア内で予め設定したクリームはんだ25の色と同じ成分のみを抽出し(ステップS6)、その抽出された部分の境界追跡を行うことによって、その重心位置および面積を算出する(ステップS7)。
【0024】
図9は、上述した検査機8の処理動作を説明するはんだ抽出の概略図およびその拡大図である。図9において、検査機8は、はんだ25として抽出された部分を1、抽出されていない部分を0として、1である部分を処理の対象とする。検査機8は、上記処理対象部分の境界追跡を行うことによって、上記処理対象部分の重心位置および面積を算出する。
【0025】
図7に戻り、検査機8は、上記処理対象部分に基づいて算出された重心位置と検査データ26の位置座標エリアとを比較し、所定のずれ判定値以上であれば印刷ずれと判定する(ステップS8)。次に、はんだ25のかすれおよびにじみに対して、検査機8は、上記ステップS7で算出された上記処理対象部分の面積データと検査データ26のはんだの基準面積との比較を行い、所定のかすれ判定値以下の場合はかすれ、所定のにじみ判定値以上の場合はにじみと判断する(ステップS9)。そして、検査機8は、ステップS1に戻り、処理を繰り返す。
【0026】
なお、検査機8の上流工程であるチップマウンタ5の状態によって、装着仕損じのチップ部品24や部品供給カセットのテープカット片等の異物が、プリント基板上に載ることがある。CSP等が実装されるはんだ25上にこうした異物が載っている場合、下流工程でのCSP実装時に上記異物が噛み込み不良となるが、通常CSP等で部品実装後の接合部が見えないため、上記異物の発見が困難であり、不良の検出が製品の機能検査まで遅れてしまうことがある。本発明では、CSP等が実装される前にその実装位置である印刷されたはんだ25の面積を計測するため、はんだ25上に異物が載っている場合、正常なはんだ面積が算出されない。したがって、本発明では、このようなはんだ25上の異物の検出が実装前に可能である。
【0027】
また、プリント基板30の品種によっては、高密度実装が不要なためCSPやQFPが実装されないものがある。このような基板の場合、印刷機7が一定のコンディションを保っていれば、印刷状態の不良は発生しにくいが、クリームはんだ25の含有フラックスの揮発にともなうローリング性の悪化や、長期間の使用によるマスクの劣化などから印刷状態が悪くなることがあるため、印刷機7のコンディション確認は必要である。しかしながら、不良発生頻度が低いため、印刷機7の下流にはんだ検査機を設置することは、投資効果の面で困難である。そこで、こうしたプリント基板30では、図12に示すように部品24を実装しない部分にテストパターン28を設け、このテストパターン28のはんだ検査を、部品装着後の工程で部品検査と同時に行うことで部品検査機でありながら、印刷機のコンディションの監視を行うことができる。
【0028】
たがって本発明の構成によれば、1台の検査装置で、高い装着精度が要求される小型部品の実装状態の検査と、印刷状態の不良による接合不良が部品実装後は確認ができないチップサイズパッケージ(CSP)などの印刷状態を同時に検査でき、もっとも効果的にプリント基板の品質不良の原因を検出することが可能である。さらにデータ構造を共通化してシーケンシャルに検査データを解読しながら、部品とはんだの検査を対象に応じて自動切換えで検査を行うことで、一度の動作で検査が可能で、部品の検査とはんだの検査を二回にわけて行う必要がなく、検査にかかる時間が短縮できる。
【0029】
また、一般にCSPやQFP、あるいは極小部品以外のはんだ印刷は不良発生の確率が著しく低下するため、はんだ印刷状態の検査の効果が低いが、あらかじめプリント基板上にテスト用の印刷パターンを設け、この印刷パターンを常時検査することで印刷機の状態変化を早期に知ることが出来る。以上のように本発明の構成によれば、実装における品質維持をもっとも効果的に実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る検査機の構成による部品実装ラインと従来の部品実装ライン例とを示した図である。
【図2】図1における検査機8の外観図である。
【図3】図1における検査機8の制御構成を示す機能ブロック図である。
【図4】図3におけるカラー画像処理ボード16に含まれる画像転送構成部を示す機能ブロック図である。
【図5】図1における検査機8の検査対象であるプリント基板の一部を示す概略図である。
【図6】図1における検査機8が用いる検査データ例とその配置図を示す図である。
【図7】図1における検査機8が行う検査実行時の処理動作を示すフローチャートである。
【図8】図1における検査機8が行う部品検査の概略図である。
【図9】図1における検査機8が行うはんだ検査の概略図である。
【図10】図1における検査機8が行う部品検査項目の例を示す概略図である。
【図11】図1における検査機8が行うはんだ検査項目の例を示す概略図である。
【図12】図1における検査機8が用いるはんだ検査用テストパターンを示す概略図である。
【図13】従来の画像検査装置における機能構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
1…外観検査機
2…リフロー
3…多機能機
4…部品検査機
5…チップマウンタ
6…はんだ検査機
7…印刷機
8…検査機
9…シグナルタワー
10…カラーラインセンサカメラ
11…モニタ
12…搬送部
13…操作盤
14…受電盤
15…コントローラ
16…カラー画像処理ボード
17…CPUボード
18…PLC/NCボード
19…C−PCIバス
20…メモリ
21…HDD
22…メモリA
23…メモリB
24…部品
25…はんだ
26…検査データ
27…ランド
28…テストパターン
29…マーク
30…プリント基板
31…メモリボード
32…マンマシンインターフェイス
33…モニタテレビ
34…キーボード
35…入出力装置
36…照明器具
37…モータ
38…エンコーダ
39…リニアスケール
40…リニアスケールカウント回路
41…取込メモリアドレス発生回路
42…切り出しメモリアドレス発生回路
43…画像処理タイミング発生回路
44…取込メモリ
45…切り出しメモリ
46…画像処理回路
47…検査処理回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection apparatus and method for inspecting cream solder and printed component printed on a printed circuit board at high speed for deviation or presence of components.
[0002]
[Prior art]
Due to the recent reduction in size and weight of electrical products, there is a significant reduction in the size of printed circuit boards, which are the main components of electrical products, and the mounting density of components increases as the printed circuit boards become smaller. Human visual inspection is becoming difficult. For this reason, an inspection apparatus that automatically inspects these printed circuit boards is desired. However, a higher-speed inspection apparatus is required as production tact is improved.
[0003]
For example, the image inspection apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-006422 meets such requirements. As shown in FIG. 13, the image inspection apparatus uses a line sensor that can ensure a wider imaging range as compared with an area sensor, and inspects various inspection items in parallel while capturing image data. High-speed inspection was realized. The configuration and operation of a conventional inspection machine will be briefly described with reference to FIG.
[0004]
The image inspection apparatus is obtained from a color line sensor camera 10 that captures image data of the inspection object while moving relative to the inspection object, and a linear scale 39 that measures a relative movement distance from the inspection object. Further, based on the relative movement distance of the inspection object, the acquisition memory 44 that starts and ends the acquisition of image data from the color line sensor camera 10 and the inspection object area of the inspection object from the acquired image data. A cut-out memory 45 that cuts out and stores image data, an image processing circuit 46 that processes the cut-out image data into image processing data, and a plurality of inspection processes that perform inspections on various inspection items using the image processing data Circuit 47. Then, the image inspection apparatus inspects various inspection items in parallel while taking in the image data. Conventionally, using such an image inspection device, a cream solder printing inspection machine that inspects the printing state of solder after cream solder printing, a mounting component inspection device that inspects the mounting state of the component after component mounting, and soldering after soldering by reflow etc. A quality inspection of the printed circuit board was performed by an appearance inspection apparatus that inspects the bonding state.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional inspection machine, after a chip size package or quad flat package implementation, there is a problem that can not be inspected under the chip size package or quad flat package (between the chip size package or quad flat package and the substrate).
[0006]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to solve the above problems, a mounting inspection system according to the present invention includes an imaging unit that images a substrate, and a component that processes a captured image obtained by the imaging unit and inspects the mounting state of the component mounted on the substrate. A mounting inspection apparatus including inspection means, solder inspection means for processing a captured image and inspecting solder printed or applied on a substrate, a first mounting machine for mounting chip components, and a chip size package or quad flat A second mounting machine for mounting the package, a mounting inspection device is disposed between the first mounting machine and the second mounting machine, and the solder mounting means is configured such that the second mounting machine is a chip size package or a quad flat. in the region on the substrate for mounting the package, characterized in means der Rukoto having a function to check the presence or absence of a foreign object based on a solder area That.
[0007]
Further, the mounting inspection method of the present invention includes a first mounting step for mounting a chip component in a first mounting region on the substrate, an inspection step for inspecting the substrate after the first mounting step, and a second on the substrate after the inspection step. A second mounting process for mounting a chip size package or a quad flat package in the mounting area, and the inspection process is a process for inspecting a component mounting state in the first mounting area and inspecting solder in the second mounting area. Ah is, the inspection process, in a first mounting region checks the mounted state of the part, in the second mounting region and wherein the step der Rukoto detecting the presence or absence of the foreign object based on the area of the solder as well as inspect the solder To do.
[0008]
As described above, according to the present invention, even after a chip size package or quad flat package implementation, examining the bottom of the chip size package or quad flat package (between the chip size package or quad flat package and the substrate) Is possible.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an inspection machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected to the same component as a prior art example, and description is abbreviate | omitted. FIG. 1 shows a component mounting line according to the configuration of an inspection machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a part of a printed circuit board that is an inspection object in the inspection machine.
[0010]
As shown in FIGS. 1B and 5, the inspection machine 8 prints the cream solder 25 on the printed circuit board 30 with the printing machine 7, and then mainly mounts the small chip component 24 with the chip mounter 5. The printed circuit board 30 is used as an inspection object, and is used for an inspection process of a component mounting line.
[0011]
Next, an example of inspection items performed by the inspection machine 8 will be described. 10 shows an example of inspection items related to component mounting performed by the inspection machine 8, and FIG. 11 shows an example of inspection items related to solder state performed by the inspection machine 8.
[0012]
10 and 11, as inspection items related to component mounting, the inspection machine 8 includes a component presence / absence of the small component 24 mounted by the chip mounter 5 (FIG. 10A), and a positional deviation of the small component 24 (FIG. 10 ( b)), and the rotation deviation (FIG. 10C) of the small component 24 is inspected. Along with them, the inspection machine 8 bleeds the cream solder 25 of the chip size package (CSP) or the quad flat package (QFP) mounted in the downstream process as an inspection item related to the solder state (FIG. 11A), Inspection of blur of cream solder 25 (FIG. 11B), printing misalignment of cream solder 25 (FIG. 11C), and detection of foreign matter scattered on cream solder 25 of CSP or QFP (FIG. 11D) Is to do.
[0013]
FIG. 2 is an external view of an inspection machine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the inspection machine is not simply a combination of two facilities, but a single control unit realizes inspection for two conventional units.
[0014]
FIG. 3 shows a control configuration diagram of the inspection machine according to the embodiment of the present invention. In FIG. 3, the inspection machine drives the color line sensor camera 10 to sequentially capture images. The images are sequentially sent to the color image processing board 16, and the images are transferred to the CPU board 17 using the image transfer mechanism (FIG. 4) in the color image processing board 16.
[0015]
Since the image is captured for each line due to the characteristics of the color line sensor camera 10, the image may be sequentially transferred to the CPU board 17 every time one line is captured. The transfer is performed every time 64 lines of images are accumulated on the processing board 16.
[0016]
Furthermore, the color line sensor camera 10 needs to be driven at a constant speed during image capture, and cannot be stopped during image capture. Therefore, as shown in FIG. 4, the color image processing board 16 includes a memory A22 and a memory B23 in order to accumulate images of the color line sensor camera 10 even during image transfer for 64 lines, and stores data for 64 lines. Each has accumulated. The color image processing board 16 alternately performs image accumulation and image transfer while sequentially switching the accumulation memory A22 and the memory B23.
[0017]
The image transferred to the CPU board 17 manages the position of the image captured by the color line sensor camera 10 and transferred to the CPU board 17 in the CPU board 17, and the image transferred to the CPU board 17 in real time. You can see the position. Further, as shown in FIG. 6, the CPU board 17 reads inspection data 26 described in advance for inspection, and the inspection data 26 exists on an image in which an object to be inspected is captured. The position coordinates are described so that the place can be understood. When the inspection object described in the inspection data 26 is taken into the color line sensor camera 10 and the image is transferred to the CPU board 17, the CPU board 17 inspects the inspection object. Therefore, it is preferable that the inspection data 26 describe an object to be inspected in the order in which images are captured.
[0018]
In general, the number of inspection points per substrate, which is an object to be inspected, is about 1000 points for parts and about 10,000 points for solders. In this case, the inspection data 26 includes 1000 part inspection data and 10000 solder inspection data. As described above, the inspection data 26 includes the component inspection data and the solder inspection data described in the order of image capture, the component or solder position data, the external dimensions, the inspection mode indicating the inspection algorithm, and the component. Alternatively, it includes a flag for distinguishing solder and a solder reference area included in solder inspection data. The inspection data 26 shown in FIG. 6A is one example, and shows 10 points of solder inspection data and 2 points of component inspection data. Based on the inspection data 26, the inspection machine 8 performs inspections in the order of serial numbers. That is, the inspection machine 8 inspects in ascending order of the numbers based on the numbers on the component and solder arrangement diagrams shown in FIG.
[0019]
The inspection machine 8 expands the inspection data 26 corresponding to the type of the printed circuit board 30 from the hard disk 21 connected to the CPU board 17 to the memory 20 of the CPU board 17 when the inspection machine 8 is started or when the type is switched. When the memory is developed, the inspection machine 8 develops the template data for component inspection for angle search, and sets a parameter for extracting solder on the color image processing board 16.
[0020]
Next, specific operations performed by the inspection machine 8 during the inspection will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the processing operation when the inspection machine 8 performs the inspection.
[0021]
In FIG. 7, the inspection machine 8 identifies that the inspection object is the component 24 or the solder 25 based on the flag of the inspection data 26 (step S <b> 1), and based on the outer dimension value of the inspection data 26. An inspection area is set (step S2). Next, when the inspection object is the part 24, the inspection machine 8 searches the inspection area using the template described in the part data linked to the inspection data 26 (step S3). Then, the inspection machine 8 determines the evaluation value of the point having the highest evaluation value as a threshold value, and determines that there is no component if the evaluation value is equal to or lower than the threshold value (step S4). Next, when the evaluation value is greater than or equal to the threshold value, the inspection machine 8 compares the detection point with the highest evaluation value with the position coordinates of the inspection data 26, and when the evaluation value is greater than or equal to the deviation determination value, determines that there is a deviation (step S5). And the inspection machine 8 returns to step S1, and repeats a process.
[0022]
FIG. 8 is a schematic diagram showing part search and template data for explaining the processing operation of the inspection machine 8 described above. In FIG. 8, the inspection machine 8 sequentially searches the preset model data in the search area to detect the position where the closest pattern exists.
[0023]
Returning to FIG. 7, when the inspection machine 8 identifies that the inspection object is the solder 25 based on the flag, only the same component as the color of the cream solder 25 set in advance in the inspection area is extracted ( In step S6), the boundary position and area of the extracted portion are calculated by performing boundary tracking of the extracted portion (step S7).
[0024]
FIG. 9 is a schematic diagram of solder extraction and an enlarged view thereof illustrating the processing operation of the inspection machine 8 described above. In FIG. 9, the inspection machine 8 sets 1 as the portion extracted as the solder 25, 0 as the portion not extracted, and sets the portion that is 1 as the processing target. The inspection machine 8 calculates the barycentric position and area of the processing target portion by performing boundary tracking of the processing target portion.
[0025]
Returning to FIG. 7, the inspection machine 8 compares the position of the center of gravity calculated based on the processing target portion and the position coordinate area of the inspection data 26, and if it is equal to or greater than a predetermined deviation determination value, determines that there is a printing deviation ( Step S8). Next, for the fading and blurring of the solder 25, the inspection machine 8 compares the area data of the processing target portion calculated in step S7 with the reference area of the solder in the inspection data 26 to obtain a predetermined blur. If it is equal to or less than the determination value, the image is blurred. And the inspection machine 8 returns to step S1, and repeats a process.
[0026]
Incidentally, the state of the chip mounter 5 is an upstream process of inspection machine 8, foreign matters tape cut piece or the like of the chip component 24 and the component supply cassette mounting Shisonji is sometimes rest on a printed circuit board. When such foreign matter is placed on the solder 25 on which the CSP or the like is mounted, the foreign matter becomes poorly caught when the CSP is mounted in the downstream process. It is difficult to find the foreign matter, and the detection of the defect may be delayed until the product functional inspection. In the present invention, since the area of the printed solder 25 that is the mounting position is measured before the CSP or the like is mounted, when a foreign object is placed on the solder 25, the normal solder area is not calculated. Therefore, in the present invention, such foreign matter on the solder 25 can be detected before mounting.
[0027]
Some types of printed circuit boards 30 do not require high-density mounting, and therefore CSP and QFP are not mounted. In the case of such a substrate, if the printing machine 7 maintains a certain condition, it is difficult for the printing state to be deteriorated, but the deterioration of the rolling property due to the volatilization of the flux contained in the cream solder 25 and the long-term use. Since the printing state may be deteriorated due to the deterioration of the mask due to the above, it is necessary to check the condition of the printing machine 7. However, since the frequency of occurrence of defects is low, it is difficult to install a solder inspection machine downstream of the printing machine 7 in terms of investment effect. Therefore, in such a printed circuit board 30, as shown in FIG. 12, a test pattern 28 is provided in a portion where the component 24 is not mounted, and the solder inspection of this test pattern 28 is performed at the same time as the component inspection in the process after component mounting. Although it is an inspection machine, the condition of the printing press can be monitored.
[0028]
According Therefore the construction of the present invention, the inspection apparatus of one, testing and implementation state of the small parts high mounting accuracy is required, bonding failure caused by a defective printing state can not be checked after mounting components chip The printing state of a size package (CSP) or the like can be inspected at the same time, and the cause of the quality defect of the printed circuit board can be detected most effectively. In addition, the data structure is standardized and the inspection data is sequentially decoded, and the inspection of the parts and solder is automatically switched according to the target, so that the inspection can be performed in one operation. There is no need to perform the inspection in two steps, and the time required for the inspection can be shortened.
[0029]
In general, solder printing other than CSP, QFP, or extremely small parts significantly reduces the probability of occurrence of defects, so the effect of inspecting the solder printing state is low, but a test print pattern is provided on the printed circuit board in advance. By constantly inspecting the printing pattern, it is possible to quickly know the state change of the printing press. As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to most effectively realize quality maintenance in mounting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a component mounting line and a conventional component mounting line example according to a configuration of an inspection machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external view of the inspection machine 8 in FIG.
3 is a functional block diagram showing a control configuration of the inspection machine 8 in FIG. 1. FIG.
4 is a functional block diagram showing an image transfer configuration unit included in the color image processing board 16 in FIG. 3. FIG.
5 is a schematic view showing a part of a printed circuit board that is an inspection target of the inspection machine 8 in FIG. 1;
6 is a diagram showing an example of inspection data used by the inspection machine 8 in FIG. 1 and its layout.
7 is a flowchart showing a processing operation at the time of executing an inspection performed by the inspection machine 8 in FIG. 1;
FIG. 8 is a schematic view of component inspection performed by the inspection machine 8 in FIG. 1;
FIG. 9 is a schematic view of solder inspection performed by the inspection machine 8 in FIG. 1;
10 is a schematic diagram showing an example of component inspection items performed by the inspection machine 8 in FIG.
11 is a schematic diagram showing an example of solder inspection items performed by the inspection machine 8 in FIG.
12 is a schematic view showing a test pattern for solder inspection used by the inspection machine 8 in FIG. 1. FIG.
FIG. 13 is a functional block diagram showing a functional configuration in a conventional image inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Appearance inspection machine 2 ... Reflow 3 ... Multifunctional machine 4 ... Component inspection machine 5 ... Chip mounter 6 ... Solder inspection machine 7 ... Printing machine 8 ... Inspection machine 9 ... Signal tower 10 ... Color line sensor camera 11 ... Monitor 12 ... Transport unit 13 ... Control panel 14 ... Power receiving panel 15 ... Controller 16 ... Color image processing board 17 ... CPU board 18 ... PLC / NC board 19 ... C-PCI bus 20 ... Memory 21 ... HDD
22 ... Memory A
23 ... Memory B
24 ... Component 25 ... Solder 26 ... Inspection data 27 ... Land 28 ... Test pattern 29 ... Mark 30 ... Printed circuit board 31 ... Memory board 32 ... Man-machine interface 33 ... Monitor TV 34 ... Keyboard 35 ... I / O device 36 ... Lighting equipment 37 ... Motor 38 ... Encoder 39 ... Linear scale 40 ... Linear scale count circuit 41 ... Capture memory address generation circuit 42 ... Extraction memory address generation circuit 43 ... Image processing timing generation circuit 44 ... Acquisition memory 45 ... Extraction memory 46 ... Image processing Circuit 47 ... inspection processing circuit

Claims (2)

基板を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた撮像画像を処理して前記基板上に実装された部品の実装状態を検査する部品検査手段と、前記撮像画像を処理して前記基板上に印刷もしくは塗布されたはんだを検査するはんだ検査手段とを備える実装検査装置と、
チップ部品を実装する第1実装機と、
チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージを実装する第2実装機と、から構成され、
前記第1実装機と前記第2実装機との間に前記実装検査装置が配置され
前記はんだ検査手段は、前記第2実装機が前記チップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージを実装する前記基板上の領域において、前記はんだの面積に基づいて異物の有無を検査する機能を有する手段であることを特徴とする、実装検査システム。
Imaging means for imaging a substrate, component inspection means for processing a captured image obtained by the imaging means and inspecting a mounting state of a component mounted on the substrate, and processing the captured image on the substrate A mounting inspection device comprising solder inspection means for inspecting solder printed or applied to
A first mounting machine for mounting chip components;
A second mounting machine for mounting a chip size package or a quad flat package,
The mounting inspection apparatus is arranged between the first mounting machine and the second mounting machine ,
The solder inspection means is the area on the substrate on which the second mounting apparatus for mounting the chip size package or quad flat package, Ru means der having a function to check the presence or absence of a foreign object based on the area of the solder A mounting inspection system characterized by that.
基板上の第1実装領域にチップ部品を実装する第1実装工程と、前記第1実装工程後に前記基板を検査する検査工程と、前記検査工程後に前記基板上の第2実装領域にチップサイズパッケージまたはクワッドフラットパッケージを実装する第2実装工程とを有し、
前記検査工程は、前記第1実装領域では部品の実装状態を検査し、前記第2実装領域でははんだを検査する工程であり、
前記検査工程は、前記第1実装領域では部品の実装状態を検査し、前記第2実装領域でははんだを検査すると共に前記はんだの面積に基づいて異物の有無を検出する工程であることを特徴とする、実装検査方法。
A first mounting step of mounting a chip component in a first mounting region on the substrate; an inspection step of inspecting the substrate after the first mounting step; and a chip size package in the second mounting region on the substrate after the inspection step Or a second mounting step for mounting a quad flat package,
The inspection process, in the first mounting area to inspect the mounting state of the component, in the second mounting region Ri step der to inspect the solder,
The inspection process, in the first mounting area to inspect the mounting state of the component, in the second mounting region, wherein the step der Rukoto detecting the presence or absence of the foreign object based on the area of the solder as well as inspect the solder And mounting inspection method.
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