JP4735593B2 - Printing inspection apparatus and printing inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、基板に印刷されたクリーム半田の印刷状態を検査する印刷検査装置および印刷検査方法に関するものである。 The present invention relates to a printing inspection apparatus and a printing inspection method for inspecting the printing state of cream solder printed on a substrate.
電子部品の実装においては、基板への電子部品の搭載に先立って基板の表面にクリーム半田が塗布される。クリーム半田塗布の方法としてはスクリーン印刷による方法が広く用いられており、印刷工程の後にはクリーム半田の印刷状態を検査する印刷検査が行われる。この印刷検査は、スクリーン印刷後の基板をカメラにより撮像し、撮像結果を画像処理することにより印刷部位に正しくクリーム半田が印刷されているか否かを判定するものである。 In mounting electronic components, cream solder is applied to the surface of the substrate prior to mounting the electronic components on the substrate. As a method for applying the cream solder, a screen printing method is widely used, and after the printing process, a printing inspection for inspecting the printing state of the cream solder is performed. In this print inspection, the substrate after screen printing is imaged by a camera, and the imaged result is subjected to image processing to determine whether or not the cream solder is correctly printed on the print site.
ところで基板に実装される電子部品の特性は多種多様であり、上記の半田印刷工程においても印刷後に搭載される電子部品によって検査精度が異なる。すなわち、価格が高くしかも高信頼性が求められ、良好な印刷精度を要する電子部品が搭載される印刷部位については、印刷精度が確実に保証されるような方法で検査を行う必要がある。これに対し、半田接合が容易で印刷精度がさほど重要視されないような電子部品が搭載される印刷部位については、極力短時間で検査が完了するようにしなければならない。このため、検査を実行する印刷検査装置には、対象となる基板に搭載される電子部品の特性に応じて、フレキシブルな検査形態が可能であることが望ましい。 By the way, there are various characteristics of electronic components mounted on the board, and the inspection accuracy varies depending on the electronic components mounted after printing in the solder printing process. In other words, it is necessary to inspect a printing part on which an electronic component requiring high printing reliability and high cost and having good printing accuracy is mounted by a method in which the printing accuracy is reliably guaranteed. On the other hand, it is necessary to complete the inspection in a short time as much as possible for a printed part on which an electronic component on which solder joining is easy and printing accuracy is not regarded as important is mounted. For this reason, it is desirable that a printing inspection apparatus that performs inspection can be inspected flexibly according to the characteristics of the electronic component mounted on the target substrate.
しかしながら電子部品接合用の電極は、通常1枚の基板に数千から数万のオーダーで形成される場合が多い。このため上述のようにフレキシブルな検査形態を選択しようとすれば、基板品種を換えるたびに検査用データや検査対象範囲の入力をその都度行う必要があった。特に近年電子機器製造現場の生産形態における多品種少量型の割合が増大していることから、このようなデータ処理作業を多数の品種について高頻度で行う必要があり、この作業に多大な手間を要して生産性の向上が阻害される要因となっていた。このように従来の印刷検査装置は、生産効率の向上と印刷精度確保のバランスがとれた最適な検査形態を実現することが困難であった。 However, electrodes for joining electronic parts are usually formed on the order of several thousand to several tens of thousands on one substrate. For this reason, if it is desired to select a flexible inspection form as described above, it is necessary to input inspection data and an inspection target range each time the board type is changed. In particular, since the proportion of high-mix, low-volume types in the production form of electronic equipment manufacturing sites has increased in recent years, it is necessary to perform such data processing operations frequently for a large number of products, which requires a lot of work. In short, productivity was hindered. As described above, it is difficult for the conventional print inspection apparatus to realize an optimum inspection form in which the balance between improvement of production efficiency and ensuring of printing accuracy is achieved.
そこで本発明は、生産効率の向上と印刷精度確保のバランスがとれた最適な検査形態を実現することができる印刷検査装置および印刷検査方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a print inspection apparatus and a print inspection method capable of realizing an optimal inspection form in which a balance between improvement in production efficiency and ensuring of printing accuracy is achieved.
請求項1記載の印刷検査装置は、マスクプレートを用いたスクリーン印刷後の基板のクリーム半田の印刷状態を検査する印刷検査装置であって、前記基板を撮像する撮像手段と、この撮像手段による前記基板の撮像結果と印刷検査実行に必要な検査用データとに基づいて前記印刷状態の良否判定を行う印刷判定手段と、判定結果を表示する表示手段とを備え、前記検査用データは、前記基板の回路形成面に設けられた電子部品接合用の電極に印刷により形成されるとともに前記マスクプレートに設けられたパターン孔に対応する要素半田印刷部の形状および位置を示す要素形状・位置データをグループ化条件に従って括ることによってデータ群に分類して作成され、前記グループ化条件は、前記基板の印刷面における幾何学的範囲または前記電子部品の属性または前記電子部品のそれぞれを1つのデータ群に対応させたもののいずれかに基づいて決定されており、前記印刷判定手段は検査実行範囲としてグループ化されたデータ群のみを用いて印刷状態の判定を行い、前記表示手段は、判定結果を前記データ群に関連づけて表示するものであり、前記グループ化条件は前記表示手段の操作画面上のグループ条件選択ウィザードによって選択されるものであり、且つ前記グループ化条件として前記幾何学的範囲を選択する場合は、ポインティングデバイスによってグループ化対象となるパターン孔のみを囲むグループ化枠を設定する操作を行うことにより、これらのパターン孔に対応した要素形状・位置データは、枠設定操作によって決定された幾何学的範囲に基づいて括られたデータ群とされ、括られたデータ群が検査実行対象となる。
The print inspection apparatus according to
請求項2記載の印刷検査方法は、マスクプレートを用いたスクリーン印刷後の基板のクリーム半田の印刷状態を検査する印刷検査方法であって、前記基板の回路形成面に設けられた電子部品接合用の電極に印刷により形成されるとともに前記マスクプレートに設けられたパターン孔に対応する要素半田印刷部の形状および位置を示す単位形状・位置データをグループ化条件に従って括ることによってデータ群に分類して作成された検査用データおよび撮像手段による前記基板の撮像結果に基づいて前記印刷状態の良否判定を行う印刷判定工程と、判定結果を前記データ群に関連づけて表示する表示工程とを含み、前記グループ化条件は、前記基板の印刷面における幾何学的範囲または前記電子部品の属性または前記電子部品のそれぞれを1つのデータ群に対応させたもののいずれかに基づいて決定されており、前記印刷判定手段は検査実行範囲としてグループ化されたデータ群のみを用いて印刷状態の判定を行うものであり、また前記グループ化条件は前記表示手段の操作画面上のグループ条件選択ウィザードによって選択されるものであり、且つ前記グループ化条件として前記幾何学的範囲を選択する場合は、ポインティングデバイスによってグループ化対象となるパターン孔のみを囲むグループ化枠を設定する操作を行うことにより、これらのパターン孔に対応した要素形状・位置データは、枠設定操作によって決定された幾何学的範囲に基づいて括られたデータ群とされ、括られたデータ群が検査実行対象となる。
The printing inspection method according to
本発明によれば、電極に印刷される単位印刷部の形状および位置を示す単位形状・位置データをグループ化条件に従って括ることによってデータ群に分類して作成された検査用データと撮像手段による基板の撮像結果を比較することにより印刷状態の判定を行い、判定結果をデータ群に関連づけて表示することにより、基板種類に応じて設定される検査の重要度や優先順位に従って検査を実行することができる。 According to the present invention, the inspection data generated by classifying the unit shape / position data indicating the shape and position of the unit printing portion printed on the electrode according to the grouping condition into the data group and the substrate by the imaging means It is possible to determine the printing state by comparing the imaging results, and display the determination result in association with the data group, thereby executing the inspection according to the importance or priority of the inspection set according to the board type. it can.
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の正面図、図2は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の側面図、図3は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の平面図、図4は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置による基板印刷面の平面図、図5は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の制御系の構成を示すブロック図、図6は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置のプログラム記憶部およびデータ記憶部の記憶内容を示す図、図7は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の要素半田印刷部の要素形状・位置データの説明図、図8は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の実装データおよびマスク開口パターンの説明図、図9は本発明の一実施の形態のスクリーン印刷装置の検査しきい値ライブラリの説明図、図10は本発明の一実施の形態の印刷検査用データ作成処理のフロー図
、図11,図12,図13,図14は本発明の一実施の形態の印刷検査装置の表示画面を示す図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view of a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the substrate printing surface of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control system of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the contents stored in the program storage unit and the data storage unit of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is an element of the element solder printing unit of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of shape / position data, FIG. 8 is an explanatory diagram of mounting data and a mask opening pattern of the screen printing apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an inspection of the screen printing apparatus of the embodiment of the present invention. Threshold FIG. 10 is a flowchart of print inspection data creation processing according to an embodiment of the present invention. FIGS. 11, 12, 13, and 14 are diagrams of the print inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows a display screen.
まず図1、図2および図3を参照してスクリーン印刷装置の構造を説明する。このスクリーン印刷装置は、電子部品が実装される基板にクリーム半田を印刷する印刷機構のみならず、後述するように、印刷状態の良否を判定する印刷検査装置としての機能およびこの印刷検査において用いられる印刷検査用データを作成する印刷検査用データ作成装置としての機能をも併せ持った構成となっている。 First, the structure of the screen printing apparatus will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. This screen printing apparatus is used not only in a printing mechanism that prints cream solder on a substrate on which electronic components are mounted, but also in a function as a printing inspection apparatus that determines the quality of a printing state, as will be described later, and in this printing inspection. This configuration also has a function as a print inspection data creation apparatus for creating print inspection data.
図1、図2において、基板位置決め部1は、X軸テーブル2およびY軸テーブル3よりなる移動テーブル上にθ軸テーブル4を段積みし、さらにその上にZ軸テーブル5を配設して構成されており、Z軸テーブル5上にはクランパ8によって挟み込まれた基板6を下方から保持する基板保持部7が設けられている。印刷対象の基板6は、図1,図3に示す搬入コンベア14によって基板位置決め部1に搬入される。基板位置決め部1を駆動することにより、基板6はXY方向に移動し、後述する印刷位置、基板認識位置に位置決めされる。印刷後の基板6は、搬出コンベア15によって搬出される。
1 and 2, the
基板位置決め部1の上方には、スクリーンマスク10が配設されており、スクリーンマスク10はホルダ11にマスクプレート12を装着して構成されている。基板6は基板位置決め部1によってマスクプレート12に対して位置合わせされ下方から当接する。基板6の回路形成面の半田印刷範囲6a内には、図4(a)に示すように種類の異なる電子部品P1,P2,P3,P4を接合するための電極6b、6c、6d、6eが設けられている。
A
スクリーンマスク10上には、スキージヘッド13が水平方向に往復動自在に配設されている。基板6がマスクプレート12の下面に当接した状態で、マスクプレート12上にクリーム半田9を供給し、スキージヘッド13のスキージ13aをマスクプレート12の表面に当接させて摺動させることにより、基板6の印刷面にはマスクプレート12に設けられたパターン孔16を介してクリーム半田9が印刷される。これにより、図4(b)に示すように、電極6b、6c、6d、6e上にはそれぞれ要素半田印刷部S1,S2,S3,S4が形成される。
On the
スクリーンマスク10の上方には、撮像手段であるカメラ20が設けられている。図3に示すように、カメラ20はX軸テーブル21およびY軸テーブル22によってXY方向に水平移動する。X軸テーブル21およびY軸テーブル22は、カメラ20を移動させるカメラ移動手段となっている。カメラ20をカメラ移動手段によってマスクプレート12に対して移動させることにより、カメラ20はマスクプレート12の任意の位置を撮像する。
Above the
基板位置決め部1は、図2に示すようにY軸テーブル3によってスクリーンマスク10の下方からY方向に移動して保持した基板6を基板認識位置まで移動させることができるようになっており、この状態でカメラ20を基板位置決め部1上の基板6に移動させることにより、カメラ20によって基板6の任意の位置を撮像することができる。
As shown in FIG. 2, the
次に、図5を参照してスクリーン印刷装置の制御系の構成について説明する。図5において、演算部25はCPUであり、プログラム記憶部26に記憶された各種プログラムを実行することにより、後述する各種演算・処理を行う。これらの演算・処理においては、データ記憶部27に記憶された各種のデータが用いられる。
Next, the configuration of the control system of the screen printing apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 5, a
操作・入力部28は、キーボードやマウスなどの入力手段であり、各種の制御コマンド
やデータの入力を行う。通信部29はスクリーン印刷装置とともに電子部品実装ラインを構成する他装置との間でデータの授受を行う。画像処理部30は、カメラ20による撮像データを画像処理することにより、後述するように、印刷検査のための半田印刷部の認識や、印刷検査データ作成のためのマスク開口検出を行う。
The operation /
機構制御部31は、カメラ20を移動させるカメラ移動手段や、スキージヘッド13を移動させるスキージ移動手段を制御する。表示部32はディスプレイ装置であり、カメラ20によって取得された画像のほか、後述する印刷検査用データ作成処置における操作画面や、印刷検査の判定結果などの表示を行う表示手段となっている。
The mechanism control unit 31 controls camera moving means for moving the
次に図6を参照して、プログラム記憶部26およびデータ記憶部27にそれぞれ記憶されるプログラムおよびデータについて説明する。プログラム記憶部26には、印刷動作プログラム26a、画像処理プログラム26b、印刷良否判定プログラム26c、グループ化処理プログラム26d、検査しきい値付与処理プログラム26eが記憶されている。
Next, programs and data stored in the
印刷動作プログラム26aは、基板位置決め部1およびスキージヘッド13の動作を制御して基板6へのクリーム半田9の印刷を行う印刷動作のためのプログラムである。画像処理プログラム26bは、画像処理部30がカメラ20の撮像結果に基づき、以下に説明する2種類の処理を行うためのプログラムである。
The
まず、印刷後の基板6を撮像した撮像結果を認識処理することにより、基板6の各電極に形成された要素半田印刷部(図4(b)参照)を検出し、各要素半田印刷部の面積を算出する。また、マスクプレート12を撮像した撮像結果を認識処理することにより、マスクプレート12に設けられた各パターン孔16の位置と形状を示すマスク開口データを求める処理を行う。このマスク開口データは、印刷検査のための検査用データとして用いられる。
First, by recognizing the imaging result obtained by imaging the
印刷良否判定プログラム26cは、画像処理部30によって算出された要素半田印刷部の面積を検査しきい値(後述)と比較することによって、要素半田印刷部毎に印刷状態の良否判定を行う。すなわち、画像処理部30および演算部25が印刷良否判定プログラム26cを実行することにより実現される機能は、基板の撮像結果と印刷検査実行に必要な検査用データとに基づいて印刷状態の良否判定を行う印刷判定手段を構成する。
The print
グループ化処理プログラム26dは、印刷検査に用いられる検査用データの作成において、各要素半田印刷部の位置と形状を示す個別の要素位置・形状データを、特定のグループ化条件に従ってグループ化する処理を行うためのプログラムである。すなわち、演算部25がグループ化処理プログラム26dを実行することにより実現される機能は、要素形状・位置データをグループ化条件に従って括ることによってデータ群に分類して各データ群を特定するグループ化手段となっている。
The
検査しきい値付与処理プログラム26eは、要素位置・形状データがグループ化されたデータ群に対して、検査しきい値を付与する処理を行うためのプログラムである。演算部25がグループ化処理プログラム26dを実行することにより実現される機能は、固有検査データである検査しきい値を付与する検査しきい値付与手段となっている。
The inspection threshold value assigning processing program 26e is a program for performing processing for assigning an inspection threshold value to a data group in which element position / shape data is grouped. The function realized by the
データ記憶部27には、実装データ27a、部品データライブラリ27b、マスク開口データライブラリ27c、検査しきい値ライブラリ27dおよび実行用データ27eが記憶されている。これらのデータのうち、実装データ27a、部品データライブラリ27b、マスク開口データライブラリ27c、検査しきい値ライブラリ27dは、通信部29を介してデータ管理用のコンピュータなどの他装置から転送され記憶される。
The
実装データ27aは、クリーム半田印刷後の基板に対して電子部品を実装する実装動作において用いられるデータ、すなわち実装される電子部品の種類を基板上における実装位置座標と関連させたデータである。部品データライブラリ27bは、基板に実装される個々の電子部品に関するデータであり、電子部品の部品コード、実装動作における必要精度や半田接合のための半田印刷における難易度などを示す属性データとともに、部品形状・サイズや、半田接合時の要素半田印刷部の配置を示す部品別開口パターン(図8に示す33A,33B,33C,33D参照)を数値表現した数値データを含んでいる。
The mounting
実装データ27aと部品データライブラリ27bにより、マスクプレート12の個々のパターン孔16とこれらのパターン孔を介して印刷された半田印刷部に対応した電子部品とをデータ上で関連づけることができ、後述するように印刷検査用データ作成において、多種類のデータを相互にリンクさせてデータ作成処理の効率化を可能としている。
By using the mounting
マスク開口データライブラリ27cは、印刷に使用されるマスクプレート12のパターン孔16の開口位置やサイズを示す数値データを多種類の品種について記憶したものであり、個々のマスクプレートに付随したマスク開口データとして予め与えられる。すなわち、図7に示すマスクプレート12の例では、各パターン16a〜16dについてのデータが与えられ、例えばパターン孔16cについては、パターン孔サイズを示す寸法a、bや、基準原点に対する各パターン孔16cの位置座標値x1,x2,x3・・・、y1,y2,・・・が、数値データの形で与えられる。他のパターン孔についても同様である。
The mask
後述するように、このマスク開口データは、印刷検査において図4(b)に示す要素半田印刷部(S1〜S4)の位置・形状を示す要素位置・形状データとして用いられる。したがって、マスク開口データライブラリ27cを含んだデータ記憶部27は、要素半田印刷部の形状および位置を示す要素形状・位置データを提供するデータ提供手段となっている。
As will be described later, this mask opening data is used as element position / shape data indicating the position / shape of the element solder printing portions (S1 to S4) shown in FIG. Therefore, the
なお前述のように、マスクプレート12をカメラ20で撮像することによっても、パターン孔の開口位置や開口サイズを示すデータを取得することができることから、所要のマスク開口データがマスク開口データライブラリ27cに含まれていない場合には、現物のマスクプレート12を用いて図7に示すデータと同様のデータを取得することができる。この場合には、カメラ20および画像処理部30が、スクリーン印刷に用いられるマスクプレート12から検出されたマスク開口データに基づいて取得された要素形状・位置データを提供するデータ提供手段となる。
As described above, since the data indicating the opening position and the opening size of the pattern hole can also be acquired by imaging the mask plate 12 with the
さらには、要素形状・位置データを求める方法として、実装データ27a、部品データライブラリ27bに含まれるデータを組み合わせる方法を採用してもよい。すなわち、図8に示すように、実装データ27aから、電子部品P1,P2,P3,P4の実装位置を示す実装点M1,M2A,M2B,M3,M4を求め、これらの実装点に、部品データライブラリ27bの部品別開口パターン33A,33B,33C,33Dを重ね合わせることにより、マスク開口データと等価の数値データを得ることができる。
Furthermore, as a method for obtaining the element shape / position data, a method of combining the data included in the mounting
検査しきい値ライブラリ27dは、印刷検査において用いられる検査しきい値を算出するためのデータを提供するデータライブラリである。本実施の形態においては、図9に示すように、パターン孔の開口タイプに関連づけられたライブラリおよび電子部品の種類に関連づけられたライブラリの2種類の検査しきい値ライブラリが準備されている。
The
パターン孔の開口タイプに関連づけられたライブラリでは、しきい値算出のためのしきい値データが予め準備された開口タイプ毎に予め設定されている。パターン孔の開口タイ
プは、パターン孔の形状(正方形、長方形、円形など)とサイズの区分の組み合わせによって複数種類が設定される。すなわち対象とする開口部がどの開口タイプに該当するかを判断することにより、半田印刷面積をベースにした検査しきい値が算出できるようになっている。
In the library associated with the opening type of the pattern hole, threshold value data for threshold calculation is set in advance for each prepared opening type. A plurality of types of pattern hole opening types are set depending on the combination of the pattern hole shape (square, rectangle, circle, etc.) and size classification. That is, by determining which opening type the target opening corresponds to, an inspection threshold value based on the solder printing area can be calculated.
またパターン孔の開口タイプに関連づけられたライブラリでは、電子部品の種類(P1,P2,・・)が指定されることにより、同様のしきい値データが直接求められるようになっており、この場合には、開口タイプの種類判別を行う必要がない。いずれの例においても、しきい値データは、各要素半田印刷部の面積の正常範囲((−)OK〜(+)OK)、警告範囲((−)Warning〜(+)Warning)および不合格の下限および下限((−)NG、(+)NG)を、正規形状の要素半田印刷部の面積に対する百分率で規定している。 Further, in the library associated with the pattern hole opening type, the same threshold data can be directly obtained by specifying the type of electronic component (P1, P2,...). Therefore, it is not necessary to determine the type of the opening type. In any example, the threshold data includes the normal range ((−) OK to (+) OK), warning range ((−) Warning to (+) Warning), and failure of each element solder printing portion. The lower limit and the lower limit ((−) NG, (+) NG) are defined as a percentage of the area of the regular-shaped element solder printing portion.
実行用データ27eは、半田印刷に引き続いて実行される印刷後検査において実際に用いられる検査用データであり、後述するように印刷対象の基板品種が指定され、さらに当該基板において検査対象となる範囲が特定されることにより、これらの検査範囲に対応した検査データが作成され、データ記憶部27に実行用データ27eとして記憶される。
The
このスクリーン印刷装置は上記のように構成されており、次に印刷検査用データ作成処理について、図10のフローに沿って各図を参照して説明する。このデータ作成処理は、スクリーン印刷後の基板のクリーム半田の印刷状態を検査する印刷検査装置に用いられ、印刷面にクリーム半田を印刷することにより形成された半田印刷部の形状および位置を示す形状・位置データを少なくとも含む検査用データを作成するものである。 This screen printing apparatus is configured as described above. Next, print inspection data creation processing will be described with reference to the drawings along the flow of FIG. This data creation process is used in a print inspection apparatus that inspects the printed state of cream solder on a substrate after screen printing, and shows the shape and position of a solder printing portion formed by printing cream solder on the printing surface -It creates inspection data including at least position data.
まず図10において、マスク開口データの読み込みが行われる(ST1)。これにより、表示部32に表示されるデータ作成処理用の操作画面40には、印刷範囲12a内における開口部の配置を示す開口パターンが表示される。これらの開口部は、回路形成面の各電極に形成された要素半田印刷部の形状および位置を示す要素形状・位置データに対応している。
First, in FIG. 10, mask opening data is read (ST1). Thus, an opening pattern indicating the arrangement of the openings in the print range 12a is displayed on the
ここで、マスク開口データとしては、対象となるマスクプレート12に対応したマスク開口データがデータ記憶部27のマスク開口データライブラリ27cに使用される記憶されている場合には、このライブラリデータが用いられる。そしてこのライブラリデータが未入手である場合には、実装データ27aと部品データライブラリ27bから等価のマスクデータを作成する処理が行われる。さらに、これらの実装データ27aと部品データライブラリ27bが未入手であれば、前述のようにマスクプレート12を撮像して得られた画像データから開口部を検出して、要素形状・位置データとするデータ生成処理が行われる。
Here, as the mask opening data, when the mask opening data corresponding to the target mask plate 12 is stored in the mask opening
次に表示された各パターン孔に対応したこれらの要素形状・位置データを、グループ化条件に従って括ることによってデータ群に分類して、各データ群を特定するグループ化処理が行われる(ST2)。このグループ化処理は、操作画面40上に表示された開口部を予め定められたグループ化条件に従って関連づけることによって、個々の要素形状・位置データをデータ群に括るものであり、グループ化処理プログラムによって自動的に行われる。
Next, the element shape / position data corresponding to each displayed pattern hole is grouped according to the grouping condition to be classified into a data group, and a grouping process for specifying each data group is performed (ST2). This grouping process ties individual element shape / position data into a data group by associating openings displayed on the
ここでは、図12に示す操作画面40上に表示されるグループ条件選択ウイザード41によって、3つのグループ化条件、すなわち部品単位42a、属性指定42b、範囲指定42cによるグループ化条件のいずれかを選択することができるようになっている。この選択は、各選択肢のそれぞれに設けられたチェック枠43によって行われる。
Here, the group condition selection wizard 41 displayed on the
部品単位42aを選択すると、基板6に実装される電子部品のそれぞれを1つのグループとするようにグループ化条件が決定される。すなわち、図13(a)に示すように、4つの電子部品P1,P2,P3、P4を半田接合するために設けられた電極(図4参照)にそれぞれ対応したパターン孔16a、16b、16c、16dが、グループ化枠45a、45b、45c、45dによって囲まれ、これにより、個別のパターン孔に対応した要素形状・位置データは、各電子部品単位に括られてデータ群に分類され、これらのデータ群は各電子部品(P1,P2・・)によって特定される。
When the component unit 42a is selected, the grouping condition is determined so that each of the electronic components mounted on the
また属性指定42bを選択すると、電子部品の属性に基づいてグループ化条件が決定される。すなわち、実装される全ての電子部品のうち、指定入力枠44に入力されることによって特定された属性を有する電子部品のみが、グループ化の対象となる。例えば、属性として電子部品の種類「QFP」を指定すると、図13(b)に示すように、当該種類に該当する電子部品P4に対応したパターン孔16dのみがグループ化枠45dによって囲まれる。これにより、パターン孔16dに対応した要素形状・位置データは、入力された属性によって括られたデータ群とそれ以外のデータ群とに分類され、括られたデータ群は、属性「QFP」によって特定される。 When the attribute designation 42b is selected, the grouping condition is determined based on the attribute of the electronic component. In other words, among all the electronic components to be mounted, only the electronic components having the attribute specified by being input to the designated input frame 44 are targeted for grouping. For example, when the electronic component type “QFP” is designated as the attribute, only the pattern hole 16d corresponding to the electronic component P4 corresponding to the type is surrounded by the grouping frame 45d as shown in FIG. 13B. As a result, the element shape / position data corresponding to the pattern hole 16d is classified into a data group enclosed by the inputted attribute and other data groups, and the bundled data group is specified by the attribute “QFP”. Is done.
範囲指定42cを選択すると、基板の印刷面における幾何学的範囲に基づいてグループ化条件が決定される。この場合には、図13(c)に示すように、操作画面上において、マウスなどのポインティングデバイスによってグループ化対象となるパターン孔(ここでは、パターン孔16c、16d)のみを囲むグループ化枠45eを設定する操作を行う。これにより、これらのパターン孔に対応した要素形状・位置データは、枠設定操作によって決定された幾何学的範囲に基づいて括られたデータ群と、それ以外のデータ群とに分類され、括られたデータ群は、指定された範囲の特性(例えば、「同一検査しきい値付与範囲」、「印刷検査対象範囲」など)によって特定される。 When the range designation 42c is selected, the grouping condition is determined based on the geometric range on the printed surface of the substrate. In this case, as shown in FIG. 13C, on the operation screen, a grouping frame 45e that surrounds only pattern holes (here, pattern holes 16c and 16d) to be grouped by a pointing device such as a mouse. Perform the operation to set. As a result, the element shape / position data corresponding to these pattern holes are classified into a data group bundled based on the geometric range determined by the frame setting operation and a data group other than that, and bundled. The specified data group is specified by the characteristics of a specified range (for example, “same inspection threshold application range”, “print inspection target range”, etc.).
このようにして、グループ化処理が完了したならば、検査実行対象の指定が行われる(ST3)。ここでは、グループ化処理によって分類されたデータ群を対象として、スクリーン印刷後の印刷検査の対象となるか否かを指定する。本実施の形態では、グループ化処理によってグループ化枠で囲まれた範囲は原則として検査実行対象となる。すなわち、属性指定42bや範囲指定42cの場合には、グループ化された範囲がそのまま検査実行対象となる。そして、前述の印刷判定手段は、検査実行対象としてグループ化された範囲に属するデータ群のみを用いて印刷状態の判定を行う。 When the grouping process is completed in this way, the inspection execution target is designated (ST3). Here, it is specified whether or not the data group classified by the grouping process is the target of the print inspection after the screen printing. In this embodiment, the range surrounded by the grouping frame by the grouping process is in principle an inspection execution target. That is, in the case of the attribute designation 42b and the range designation 42c, the grouped range becomes the inspection execution target as it is. The above-described print determination unit determines the print state using only the data group belonging to the range grouped as the inspection execution target.
なお部品単位42aを選択した場合には、全電子部品に対応したパターン孔がグループ化の対象となるが、この場合においていずれかの電子部品について印刷検査が不要であると判断されたならば、操作画面40上でグループ化を解除する操作を行う。これにより、グループ化が解除されたパターン孔については検査対象から除外する処理が行われる。
When the component unit 42a is selected, the pattern holes corresponding to all the electronic components are to be grouped. In this case, if it is determined that the print inspection is unnecessary for any of the electronic components, An operation for canceling the grouping is performed on the
印刷検査においては、必ずしも基板全面を検査対象とする必要はなく、所要検査時間と必要な検査品質との兼ね合いで、その都度検査実行対象となる範囲をきめ細かく設定する必要があるが、上述のような方法を採用することによって、本実施の形態では簡便且つフレキシブルな設定操作方法が実現されている。 In print inspection, it is not always necessary to inspect the entire surface of the board, and it is necessary to set the inspection execution range in detail each time in consideration of the required inspection time and the required inspection quality. By adopting this method, a simple and flexible setting operation method is realized in the present embodiment.
次いで、検査しきい値の付与が行われる(ST4)。すなわち、検査実行対象として指定されたデータ群に対して固有の検査データとしての検査しきい値が付与され、各データ群に属する複数のパターン孔に対して、一括して検査しきい値が付与される。これにより、膨大な数のパターン孔を有する基板を対象とする場合においても、検査しきい値付与のためのデータ処理を容易にすることができる。 Next, an inspection threshold value is assigned (ST4). That is, an inspection threshold value is assigned as specific inspection data to a data group designated as an inspection execution target, and an inspection threshold value is collectively assigned to a plurality of pattern holes belonging to each data group. Is done. As a result, even when a substrate having an enormous number of pattern holes is targeted, data processing for providing an inspection threshold value can be facilitated.
そして各データ群毎に検査しきい値が付与された検査用データは、実行用データ27eとしてデータ記憶部27に記憶される。なお、上記フローにおいて、グループ化処理(ST2)、検査実行対象の指定(ST3)および検査しきい値の付与(ST3)は、上述の順序通りに行う必要は必ずしもなく、個々のデータ群について順不同で行ってもよい。
The inspection data to which the inspection threshold is assigned for each data group is stored in the
この後、スクリーン印刷作業が開始される。まずマスクプレート12上にクリーム半田9が供給され、そして基板6をマスクプレート12の下面に当接させる。次いでスキージヘッド13を移動させて、クリーム半田9をパターン孔16a〜16cを介して基板6の各電極6b〜6d上に印刷する。この後、Z軸テーブル5を下降させて版離れを行うことにより、基板6の電極上には要素半田印刷部S1〜S4(図4参照)が形成される。
Thereafter, the screen printing operation is started. First, the
この後、印刷検査が行われる。この印刷検査は、基板位置決め部1を再びスクリーンマスク10の下方から基板認識位置(図2参照)へ移動させ、カメラ20によって印刷後の基板6の上面を撮像して、要素半田印刷部S1〜S4の面積を検出することによって行われる。そしてこの面積検出結果を検査しきい値ライブラリ27dに基づいて求められた検査しきい値と比較することにより、印刷状態の良否が判定される(印刷判定行程)。
Thereafter, a print inspection is performed. In this print inspection, the
ここで、印刷状態の最終判定はグループ化条件にしたがってグループ化されたデータ群に関連づけて判定され、判定結果の表示も同様にデータ群に関連づけてデータ群毎に行われる。例えば、グループ化が部品単位で行われている場合には、判定および判定結果の表示は部品単位で行われる。すなわち、各電子部品に対応した要素半田印刷部がすべて良好であれば、その電子部品についての半田印刷は良好であると判定され、1つでも印刷状態不良の要素半田印刷部が存在する場合には、その電子部品については、印刷状態不良であると判定される。 Here, the final determination of the print state is determined in association with the data group grouped according to the grouping condition, and the display of the determination result is similarly performed for each data group in association with the data group. For example, when grouping is performed on a component basis, determination and display of the determination result are performed on a component basis. That is, if all the element solder printing portions corresponding to each electronic component are good, it is determined that the solder printing for the electronic component is good, and there is at least one element solder printing portion with a poor print state. The electronic component is determined to have a poor printing state.
そしてこれらの判定結果は、操作画面40上に表示される(表示工程)。図14は判定結果の表示例を示しており、判定結果はグループ化されたデータ群に関連づけて表示され、ここでは、判定結果の表示を電子部品単位および要素半田印刷部単位を併用して行われる例を示している。例えば、上述のように1つの電子部品に対応した半田印刷部がすべて良好で、その電子部品についての半田印刷は良好であると判定された電子部品については、画面上では特別な表示はなされず、印刷状態の不良が検出された要素半田印刷部およびこの要素半田印刷部に対応した電子部品について、不良表示が行われる。 These determination results are displayed on the operation screen 40 (display process). FIG. 14 shows a display example of the determination result, and the determination result is displayed in association with the grouped data group. Here, the determination result is displayed using both the electronic component unit and the element solder printing unit unit. An example is shown. For example, as described above, no special display is made on the screen for an electronic component that is determined to have a good solder printing portion corresponding to one electronic component and that the solder printing for the electronic component is good. The defect display is performed on the element solder printing unit in which the printing state defect is detected and the electronic component corresponding to the element solder printing unit.
図14の例では、パターン孔16dによって電子部品P4に対応して印刷された半田印刷部に不良が検出された場合の例を示しており、P4を囲む枠が反転表示されることにより、不良箇所を電子部品単位で容易に確認できるようになっている。また不良が検出された要素半田印刷部に対応したパターン孔16d*が反転表示されるとともに、不良内容を示す表示欄46が当該パターン孔毎に対応して表示される。 In the example of FIG. 14, an example in which a defect is detected in the solder print portion printed corresponding to the electronic component P4 by the pattern hole 16d is shown. The location can be easily confirmed for each electronic component. In addition, the pattern hole 16d * corresponding to the element solder printing portion where the defect is detected is displayed in reverse video, and a display column 46 indicating the content of the defect is displayed corresponding to each pattern hole.
上記説明したように、本実施の形態に示す印刷検査においては、電極に印刷により形成される要素半田印刷部の形状および位置を示す要素形状・位置データを、対象とされる基板に応じて選択されるグループ化条件に従ってグループ化することによって作成された印刷検査用データを用いるようにしている。これにより、膨大な数の電子部品を有する基板を対象として印刷検査用データを作成する場合においてもデータ処理を効率的に行うことができる。 As described above, in the print inspection shown in the present embodiment, the element shape / position data indicating the shape and position of the element solder printing portion formed by printing on the electrode is selected according to the target substrate. The print inspection data created by grouping according to the grouping condition to be used is used. As a result, data processing can be efficiently performed even when printing inspection data is created for a substrate having a huge number of electronic components.
したがって、基板や基板に実装される電子部品の特性に応じたフレキシブルな検査形態が可能となり、生産効率の向上と印刷精度確保のバランスがとれた最適な検査形態を実現することができる。また印刷検査の判定結果を、電子部品単位や部品種類単位など所望の
区分で表示させることができるため、不良箇所の特定が容易に行え、有用な品質管理データを入手することができる。
Therefore, a flexible inspection mode according to the characteristics of the substrate and the electronic components mounted on the substrate is possible, and an optimal inspection mode that balances improvement in production efficiency and ensuring printing accuracy can be realized. In addition, since the determination result of the print inspection can be displayed in a desired category such as an electronic component unit or a component type unit, a defective portion can be easily identified and useful quality control data can be obtained.
なお、本実施の形態では、印刷検査機能を備えたスクリーン印刷装置によって印刷後の検査を行う形態を示しているが、スクリーン印刷装置とは別個に独立して専用の印刷検査装置を設ける場合にあっても、本実施の形態に示す構成を適用することができる。 In this embodiment, the screen printing apparatus having a printing inspection function is used to perform inspection after printing. However, when a dedicated printing inspection apparatus is provided independently of the screen printing apparatus. Even if it exists, the structure shown in this Embodiment is applicable.
本発明の印刷検査装置および印刷検査方法は、生産効率の向上と印刷精度確保のバランスがとれた最適な検査形態を実現することができるという効果を有し、電子部品実装分野において基板に印刷されたクリーム半田の印刷状態を検査する用途に利用可能である。 The printing inspection apparatus and the printing inspection method of the present invention have an effect that it is possible to realize an optimal inspection form that balances improvement in production efficiency and ensuring printing accuracy, and is printed on a substrate in the field of electronic component mounting. It can be used for the purpose of inspecting the printed state of cream solder.
1 基板位置決め部
6 基板
6b,6c,6d,6e 電極
9 クリーム半田
12 マスクプレート
13 スキージヘッド
16、16a、16b、16c、16d パターン孔
20 カメラ
25 演算部
26 プログラム記憶部
26b 画像処理プログラム
26c 印刷良否判定プログラム
26d グループ化処理プログラム
26e 検査しきい値付与プログラム
27 データ記憶部
27c マスク開口データライブラリ
27d 検査しきい値ライブラリ
30 画像処理部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記グループ化条件は、前記基板の印刷面における幾何学的範囲または前記電子部品の属性または前記電子部品のそれぞれを1つのデータ群に対応させたもののいずれかに基づいて決定されており、前記印刷判定手段は検査実行範囲としてグループ化されたデータ群のみを用いて印刷状態の判定を行い、
前記表示手段は、判定結果を前記データ群に関連づけて表示するものであり、
前記グループ化条件は前記表示手段の操作画面上のグループ条件選択ウィザードによって選択されるものであり、且つ前記グループ化条件として前記幾何学的範囲を選択する場合は、ポインティングデバイスによってグループ化対象となるパターン孔のみを囲むグループ化枠を設定する操作を行うことにより、これらのパターン孔に対応した要素形状・位置データは、枠設定操作によって決定された幾何学的範囲に基づいて括られたデータ群とされ、括られたデータ群が検査実行対象となることを特徴とする印刷検査装置。 A printing inspection apparatus for inspecting a printed state of cream solder on a substrate after screen printing using a mask plate, which is necessary for imaging an image of the substrate, an imaging result of the substrate by the imaging unit, and execution of a printing inspection An electronic component provided on a circuit forming surface of the substrate, the print determining unit performing a pass / fail determination of the print state based on the test data, and a display unit displaying the determination result. The element shape / position data indicating the shape and position of the element solder printing portion corresponding to the pattern hole provided on the mask plate and formed on the bonding electrode by printing is classified according to the grouping condition to be classified into a data group. Created
The grouping condition is determined based on any one of a geometric range on the printed surface of the substrate, an attribute of the electronic component, or one in which each electronic component is associated with one data group. The determination means determines the print state using only the data group grouped as the inspection execution range,
The display means displays a determination result in association with the data group,
The grouping condition is selected by a group condition selection wizard on the operation screen of the display means, and when the geometric range is selected as the grouping condition, it is a grouping target by a pointing device. By performing an operation to set a grouping frame that encloses only pattern holes, the element shape / position data corresponding to these pattern holes is a group of data bundled based on the geometric range determined by the frame setting operation. A print inspection apparatus characterized in that a bundled data group is an inspection execution target.
前記グループ化条件は、前記基板の印刷面における幾何学的範囲または前記電子部品の属性または前記電子部品のそれぞれを1つのデータ群に対応させたもののいずれかに基づいて決定されており、前記印刷判定手段は検査実行範囲としてグループ化されたデータ群のみを用いて印刷状態の判定を行うものであり、
また前記グループ化条件は前記表示手段の操作画面上のグループ条件選択ウィザードによって選択されるものであり、且つ前記グループ化条件として前記幾何学的範囲を選択する場合は、ポインティングデバイスによってグループ化対象となるパターン孔のみを囲むグループ化枠を設定する操作を行うことにより、これらのパターン孔に対応した要素形状・位置データは、枠設定操作によって決定された幾何学的範囲に基づいて括られたデータ群とされ、括られたデータ群が検査実行対象となることを特徴とする印刷検査方法。 A printing inspection method for inspecting a cream solder printing state of the substrate after screen printing using a mask plate, wherein together is formed by printing on the electrode of the electronic component bonding provided on the circuit forming surface of said substrate By inspection data and imaging means created by classifying unit shape / position data indicating the shape and position of the element solder printing portion corresponding to the pattern hole provided in the mask plate according to the grouping condition into a data group A printing determination step for determining pass / fail of the printing state based on an imaging result of the substrate, and a display step for displaying the determination result in association with the data group,
The grouping condition is determined based on any one of a geometric range on the printed surface of the substrate, an attribute of the electronic component, or one in which each electronic component is associated with one data group. The judging means judges the printing state using only the data group grouped as the inspection execution range,
Further, the grouping condition is selected by a group condition selection wizard on the operation screen of the display means, and when the geometric range is selected as the grouping condition, the grouping condition is selected by a pointing device. The element shape / position data corresponding to these pattern holes is data based on the geometric range determined by the frame setting operation. It is a group, the print inspection method enclosed data group is characterized by comprising a test executed.
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