JP4744028B2 - 基板の検査方法及び検査装置並びに製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器用製品の検査方法及び検査装置、並びにこれらを使用する電子機器用製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器用製品（配線基板、板状センサ、ＩＣデバイス、リードフレーム等）の製造にあっては、まず、これら複数の製品が特定のレイアウトを有して、平面状に一体化した形態の基板を作製し、その後該基板を個々の製品に分割することにより行なわれる。このように、個々の製品毎のレイアウトを板状の基板に形成し、それを分割するという方法を採用するほうが、個々の製品を個別に作製するよりも飛躍的に歩留まりの向上が期待できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの製品については、その良・不良判定を行うために外観検査を行う場合も少なくない。例えば、該製品の周囲に突起状付着物（以下、バリともいう）が形成されているかどうかを調べることがある。また、他の不良要因を検出し、不良判定品として判定するとともに、該不良判定品を良判定品群から取り除いて出荷する必要がある。
【０００４】
しかしながら、従来においては、上記のような検査は、目視により行なわれており、不良と判定された不良判定品については、良判定品群から人が抜き取るようにしていたので作業に時間がかかるという問題があった。また、人の目による目視検査のために、見逃しが発生する可能性も高い。
【０００５】
本発明の目的は、電子機器用製品（配線基板、板状センサ、ＩＣデバイス、リードフレーム等）の外観検査において、不良判定品の判別を精度よく迅速に行えるとともに、該不良判定品を出荷製品（良判定品群）から効率的に除去することができる電子機器用製品の検査方法及び検査装置並びに製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明の基板の検査方法は、個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位において、個々のワーク基板の良・不良を非破壊検査により判定する検査判定工程と、
該検査判定工程における判定結果に基づいて、各ワーク基板の良・不良判定結果が識別可能となるように、前記ワーク基板に判定識別マークを付与する判定識別マーク付与工程と、
該判定識別マーク付与工程後において、又は該判定識別マーク付与工程に先立って、前記検査判定工程による前記検査判定後の基板製造単位を個々のワーク基板に切断・分離する分離工程と、
前記切断・分離後のワーク基板を不良排除しない形でトレーに収容するトレー収容工程と、
前記判定識別マークに基づいて、前記トレー内のワーク基板の不良判定品と良判定品とを識別し、そのいずれかを前記トレーから排除することにより良・不良の選別を行なう選別工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記のワーク基板としては、電子機器等の部品に使われる電子機器用製品等とすることができ、さらに具体的には、上記電子機器用製品のうちでも特に配線基板とすることができる。
【０００８】
上記のワーク基板は、これらワーク基板が所定数予め定められた配列にて一体化された基板製造単位として製造される。本発明においては、このような基板製造単位から分離した状態のワーク基板に対して行なわれる。まず、該ワーク基板には、検査判定工程において良・不良が判定された結果、これらを識別するための判定識別マークが判定識別マーク付与工程により形成される。なお、該判定識別マーク付与工程は、基板製造単位から各ワーク基板を分離する前に行うようにしてもよいし、基板製造単位からワーク基板を分離した後の個々のワーク基板について行うようにしてもよい。しかしながら、基板製造単位において、判定識別マーク付与工程を行うようにしたほうが、分離された後のワーク基板に対して判定識別マークを付与するよりも簡便に行うことが可能である。従って、該判定識別マークを付与した後に、基板製造単位からワーク基板を分離するのがよい。
【０００９】
本発明の検査方法によれば、検査対象であるワーク基板をトレー収容工程において、トレー内に複数収容し、一括して検査を行うことができるので検査工程にかかる時間を削減することが可能である。さらに、本発明においては、良・不良判定結果に基づいて付与された判定識別マークにより良判定品あるいは不良判定品を識別し、これらのいずれかをトレー内から除去するようにしているので、不良判定品あるいは良判定品のみがトレーに収容された状態で、後工程に供することが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明においては、トレー内にワーク基板を不良排除しない形態で収容するようにしている。不良判定品であるワーク基板も良判定品のワーク基板と一緒にトレーに収容するようにし、その状態でワーク基板に形成されている判定識別マークの検出を行って、不良判定品を除外するようにしている。これによれば、トレーにワーク基板を収容する前の段階で不良判定品を除去する工程を省略することができる。このような工程においては、ワーク基板の寸法が小さくなり取り扱いも困難となることもあって、不良判定及び不良判定品の除去が容易ではない。本発明によれば、複数のワーク基板をトレー内に収容して、該トレー内にて不良判定及び不良判定品除去を行うため、ワーク基板の取り扱いが容易となる。
【００１１】
本発明の対象となるワーク基板は、表面と裏面とが識別可能なものであり、これに形成される判定識別マークは、ワーク基板を基板製造単位から個々に分離する前に、表面と裏面とのいずれかに揃えて形成されているものとできる。これによれば、ワーク基板のどちらの面に不良が発生しているかに拘わらず、片側の面にのみ判定識別マークが形成されるため、その面のみを検査対象としておけばよいから、判定識別マークの検出が容易となる。さらに、個々に分離される前の基板製造単位の状態で判定識別マークを付与するようにしているので、基板製造単位からワーク基板を分離する分離工程よりも判定識別マーク付与工程を先に行うことで、該判定識別マーク付与工程の簡略化が期待できる。
【００１２】
さらに、本発明の基板の検査方法における選別工程においては、不良判定されたワーク基板（不良判定品）を排除するとともに、該不良判定品が排除されたトレーにおいて、不良判定品排除により生じた空き収容部に良判定されたワーク基板（良判定品）を補充するのがよい。電子機器用製品としてのワーク基板は、基板製造単位から各々個々に分離された状態で、トレーのような収容物に収容されて出荷される場合もある。このような場合に、上記のような方法を採用して、トレーをそのまま出荷用トレーとして流用すれば、該トレー内に良判定品のみが収容された状態で、電子機器用製品を出荷することができる。
【００１３】
また、本発明の基板検査装置は、個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位から各々分離された前記ワーク基板に、それらの良・不良を識別する判定識別マークが形成されている基板の検査装置であって、
各々分離された状態でトレー内に不良排除されない形で収容された前記ワーク基板の外観を撮影し、外観撮影画像を取得する外観撮影手段と、
前記外観撮影画像上の基板画像から前記判定識別マークを検出し、その良・不良を判定する良・不良判定手段と、
前記良・不良判定手段による判定結果に基づき、前記ワーク基板の不良判定品あるいは良判定品のいずれかを前記トレー内から除去するワーク基板除去手段と、
前記良判定品あるいは不良判定品のいずれかを除去した後の前記トレーに対して、前記トレー内の前記ワーク基板が良判定品あるいは不良判定品のいずれかに統一されるように、前記ワーク基板の良判定品あるい不良判定品のいずれかを補充するワーク基板補充手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１４】
このように、本発明の基板検査装置においては、ワーク基板の外観を撮影する外観撮影手段と、該外観撮影手段により得られた外観撮影画像から判定識別マークを検出し、その検出結果に基づいてワーク基板の良・不良を判定する良・不良判定手段を有する。さらに、その判定結果に基づいて、トレー内からワーク基板の良判定品あるいは不良判定品のいずれかを除去するワーク基板除去手段を有し、さらに、トレー内のワーク基板が良判定品あるいは不良判定品のいずれかに統一されるように、除去されたワーク基板による空き収容部に、良判定品あるいは不良判定品を補充するワーク基板補充手段を有するものである。このような検査装置を使用することにより、前述の本発明の検査方法が効果的に実現でき、さらに自動化も容易である。
【００１５】
さらに、前述の基板の検査方法に基づく本発明の基板の製造方法は、個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位を作製する基板作製工程と、
該基板製造単位において、個々のワーク基板の良・不良を非破壊検査により判定する検査判定工程と、
該検査判定工程における判定結果に基づいて、各ワーク基板の良・不良判定結果が識別可能となるように、前記ワーク基板に判定識別マークを付与する判定識別マーク付与工程と、
該判定識別マーク付与工程後において、又は該判定識別マーク付与工程に先立って、前記検査判定工程による前記検査判定後の基板製造単位を個々のワーク基板に切断・分離する分離工程と、
前記切断・分離後のワーク基板を不良排除しない形でトレーに収容するトレー収容工程と、
前記判定識別マークに基づいて、前記トレー内のワーク基板の不良判定品と良判定品とを識別し、そのいずれかを前記トレーから排除することにより良・不良の選別を行なう選別工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１６】
このように、ワーク基板を作製した後、前述の検査方法によりワーク基板の良・不良を判定して、その結果に基づいてこれらを選別することにより、良判定品はその後出荷するとともに、不良判定品は選別されて、不良の原因等の追求を行うことが可能となる。
【００１７】
また、ワーク基板には、該ワーク基板のトレーに対する収容方向識別のために、ワーク基板の面内方向及び／又は裏表を識別するための方向識別マークが形成されており、トレー内に収容されたワーク基板に対し、方向識別マークの検出を行い、その検出結果に基づいて各ワーク基板のトレーに対する収容方向を判定するとともに、その判定結果に基づいて、トレー内のワーク基板の方向修正を行うのがよい。例えば、該ワーク基板のトレーに対する収容方向が考慮されるような場合がある。このような場合には、上記のように、トレーに収容されるワーク基板の収容方向を判定するとともに、その判定結果に基づき方向修正処理を行って、トレーに収容されるワーク基板の収容方向を所望のものとする。なお、このような方向修正処理においては、方向修正が必要なワーク基板（以下、被修正基板という）をトレーから除去し、その除去後の空き収容部に、予め正常な方向を向くように調節された別のワーク基板を補充するのがよい。このような方向修正処理の方法を採用することによって、トレーに対して被修正基板を移載・除去するだけで該工程を行うことができ、工程の簡略化が期待できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の検査方法及び検査装置並びに製造方法の対象となるワーク基板１０が一体化したセラミック配線基板の一例を示すものである。該セラミック配線基板２０は、複数枚のレイヤとしてのセラミックシートが積層されてなり、さらに製品となるワーク基板１０を一体的に配列状態で集合させた基板製造単位１５（図１中の黒枠に囲まれた部分）を複数（図１においては８つ）含んだ形態にて作製される。該基板製造単位１５は、個々のワーク基板１０に分離されて、該ワーク基板１０は後述するトレーに収容されて本発明の検査装置により、本発明の方法により検査されることになる。この基板製造単位１５は図２（ａ）に示すようにワーク基板１０が所定の配列にて形成されている。
【００１９】
基板製造単位１５に設けられるワーク基板１０は、図２（ｂ）のように、最上層側に開口する形態で凹部としてのキャビティ１１が形成されている。このキャビティ１１は、図２（ｃ）のＡ−Ａ断面図のごとく、最上層１２を貫通する最上層孔１１ａ、及びボンディングパット層としての第二層１４を貫通する第二層孔１１ｂが、第二層１４が露出する形態にて互いに対応する位置に形成されてなり、第一層１６がキャビティ１１の底部をなす形態となっている。なお、各層（レイヤ）の積層数は、これに限定されるものではなく、適宜適当数（例えば２〜６層）に変更してもよい。さらに、上記説明においては、形成されるキャビティ１１の形状を略方形状としているが、該形状もこれに限定されず、適宜好適な形状を採用できる。
【００２０】
このように、キャビティ１１（凹部）が形成されているワーク基板１０のうち不良判定品に対しては、図２（ｄ）に示すように、キャビティ１１が形成されている面をマーキング面Ｍとし、判定識別マーク付与工程により該キャビティ１１内にマーキング用インクを用いて判定識別マーク５が形成されている。該判定識別マーク５の有無により後述する良・不良判定が行なわれる。なお、本実施の形態においては、不良判定品に該判定識別マーク５が形成されている場合について説明しているが、本発明は、これに限られるものではなく、良判定品に判定識別マーク５が形成される形態を採用してもよい。なお、この場合ワーク基板１０に形成されているキャビティ１１に判定識別マーク５を形成する以外の方法で判定識別マーク５を形成することもできる。
【００２１】
判定識別マーク５の形成は、ワーク基板１０が基板製造単位１５から分離される前の状態で行なわれる。具体的な判定識別マーク付与工程と、その前に行なわれる工程の概略を以下に示す。図１に示すような基板製造単位１５を図示しない検査判定装置に搬送し、該基板製造単位１５の表側及び裏側の外観を撮影する。そして、取得された基板製造単位１５の外観撮影画像に基づいて、個々のワーク基板１０の良・不良の検査判定工程を行い、本実施の形態においては、不良と判定されたワーク基板１０に対しては、該ワーク基板１０に上記の判定識別マーク５が付与される。
【００２２】
上記のように不良判定品に判定識別マーク５が形成されたワーク基板１０は、基板製造単位１５から個々に分割されて、不良排除しない形で図３（ａ）に示すトレー３０のワーク基板収容部としての凹部３１に収容される。また、基板製造単位１５から分離されたワーク基板１０の面内方向及び裏表をそろえた形でトレーに収容される。トレー３０の表面３０ａには、このような凹部３１が格子状に複数配列されて形成されており、これらの凹部１つにつき１個のワーク基板１０が収容される。
【００２３】
なお、上記の判定識別マーク付与工程は、本実施の形態に示すように、基板製造単位１５からワーク基板１０を分離する前に行うようにするのが、良・不良の判定及び判定識別マーク５の付与が簡便に行なわれるので望ましいが、基板製造単位１５からワーク基板１０を分離した後に行うようにしてもよい。例えば、上記のようなトレー３０にワーク基板１０を収容した後に、個々のワーク基板１０の検査判定工程を行って、判定識別マーク５を付与するようにしてもよい。この場合、本実施の形態とは、トレー収容工程と、検査判定工程及び判定識別マーク付与工程の順序が逆となる。
【００２４】
さらに、ワーク基板１０は、その配線の形態等の関係から、その平面内において方向性を有するものである。図３（ｂ）は、方向性を有するワーク基板１０の一例を示したものである。例えば、第二層１４の露出部に切り欠き部１７が形成されており、該切り欠き部１７が、ワーク基板１０の面内方向性及び／又は裏表を識別する方向識別マーク１７の役割を担っている。また、方向性が識別できる場合は、例えば図３（ｃ）に示すようなワーク基板１０’も例示することができる。該ワーク基板１０’はその外観が長方形状を有しており、そのため縦横の識別が可能となっている、さらに、第二層１４の表面１４ａのキャビティ内での露出形態が方向によって異なっている。このような方向性を有するワーク基板１０’において、後述するようなワーク基板のトレー３０に対する収容方向の検出を行い易くするために、該ワーク基板１０’の表面（例えば、最上層１２の表面１２ａ）に方向識別マーク１８を形成するようにしてもよい。なお、これら方向識別マーク１７、１８はワーク基板の面内方向の判別を容易にするために、その形成位置をワーク基板１０’の四隅に形成するのがよい。さらに、これらの方向識別マーク１７、１８は、ワーク基板１０、１０’の片面のみに形成することで、その有無に基づきワーク基板１０、１０’の裏表の判定をすることも可能である。
【００２５】
このようにトレー３０に収容されたワーク基板１０に対する良判定品と不良判定品の選別は以下のような方法あるいは装置にて行う。図４は、本発明の基板検査装置の一例を示すものである。図４に示す基板検査装置５０は、ワーク基板１０をトレー３０内にて外観検査する外観検査装置５１を有し、該外観検査装置５１による不良判定品の検出結果に基づき、不良判定品を除去するワーク基板除去手段としてのワーク基板除去装置５２を有し、該ワーク基板除去装置５２により除去された後のトレー３０に対して、該トレー３０内に収容されるワーク基板１０が、良判定品に統一されるように別のトレーに収容されている良判定品であるワーク基板１０を補充するワーク基板補充装置５３を有する。
【００２６】
さらに、外観検査装置５１には、ワーク基板１０の外観を撮影する外観撮影手段５１ａが含まれており、該外観撮影手段５１ａにより取得された外観撮影画像からの判定識別マーク５の検出結果に基づいて、良・不良判定する良・不良判別手段としてのマイクロプロセッサ（図示せず）を内蔵するコンピュータ５４が連結されている。該マイクロプロセッサによる判別結果は、コンピュータ５４のメモリに保存され、同様に該コンピュータ５４に連結されているワーク基板除去装置５２及びワーク基板補充装置５３によるワーク基板１０の除去、ワーク基板１０の補充において、除去対象の位置の判定及び補充される空き収容部の位置の判定に用いられる。
【００２７】
以下、図４の基板検査装置５０の概略図、及び図５のフローチャートを用いて、本発明の検査方法の概要を説明する。まず、図５のＳ１１において検査対象となるワーク基板１０をトレー３０に収容した形で基板検査装置５０に供給する。そして、各工程が行なわれるように設定された各領域に、ワーク基板１０を収容したトレー３０が搬送されて各工程が行なわれる。
【００２８】
図５に示すように、Ｓ１２において検査１として判定識別マーク５および方向識別マーク１７、１８を検出し、Ｓ１３において検査２として、ワーク基板１０の外周縁を検出する。そして、これらの検出結果に基づいて、Ｓ１４において、トレー３０内に収納方向の正常でないワーク基板１０（被修正基板）があるかどうかを判定し、被修正基板が存在する場合には、ワーク基板１０の収納方向を修正する（Ｓ１５）。
【００２９】
ワーク基板１０の外観を撮影するための外観撮影手段５１ａは、判定識別マーク５及び方向識別マーク１７、１８並びにワーク基板１０の外周縁が識別可能な形の外観撮影画像として検出できるものを使用する。具体的には、ＣＣＤカメラ等の外観撮影手段５１ａを採用することができる。さらに、本実施の形態においては、ワーク基板１０の外観を撮影する外観撮影手段５１ａは、ワーク基板１０に形成されている判定識別マーク５と方向識別マーク１７、１８を検出するための第一外観撮影手段５１ａ’と、ワーク基板１０の外周縁を外観撮影画像上で検出するための第二外観撮影手段５１ａ’’により構成されている。該外観撮影装置５１ａは、第一外観撮影手段５１ａ’と第二外観撮影手段５１ａ’’が連結部５１ｄにより連結されて一体となっており、駆動部５１ｂ、５１ｃにより同時に移動されて、トレー３０上において同じ平面移動を行い、トレー３０内に収容されている個々のワーク基板１０に対して外観撮影を行っていく。そして、該工程の後、図４に示すワーク基板除去装置５２及びワーク基板補充装置５３にトレー３０が搬送されて次の工程が行なわれる。
【００３０】
Ｓ１４の収納方向の判定結果において、トレー３０内に方向修正が必要な被修正基板がある場合には、その収容方向を修正する（Ｓ１５）。該ワーク基板の方向修正は、図６に示す形態にて行なわれる。図６（ａ）に示す方向性を有するワーク基板１０において、切り欠き部１７が形成されている辺の方向を、そのワーク基板１０の基準方向とする。このようなワーク基板１０がトレー３０に対して、図６（ｂ）のように収容されている場合、トレー３０内のワーク基板が全て同一方向を向くように収容されるのが正常な収容方向であるとすると、相対的に他のワーク基板１０と異なる方向に向いて収容されているワーク基板３５は、収容方向の修正が必要な被修正基板である。該ワーク基板１０の収容方向の判定は、方向識別マーク１７、１８が外観撮影画像上のどの位置に検出されるかにより判定することができる。そして、方向修正処理において、図７に示すようにトレー３０に対する面内方向の相対的な関係が異常と判断されたワーク基板１０を、一旦トレー３０から取り出して面内方向処理により方向修正し、その後トレー３０に戻す処理を行うことができる。このような工程により図６（ｂ）に示すように被修正基板３５の収容方向修正が完了する。
【００３１】
同様に、第一外観撮影手段５１ａ’による外観観察画像からワーク基板１０の良・不良を識別する判定識別マーク５が個々のワーク基板１０に形成されているかどうかを検出して、ワーク基板１０の良・不良判定を行う（Ｓ１６）。本実施形態においては、図８（ａ）に示すように判定識別マーク５が形成されているワーク基板１０’を不良判定品１０’として、Ｓ１７において、トレー３０に収容されている該不良判定品１０’を、図４に示すワーク基板除去装置５２のワーク基板除去アーム５２ａを駆動させて、不良ボックス５２ｂに排出する。このとき、ワーク基板除去装置５２は、外観検査装置５１による外観撮影画像上における判定結果に基づいて、コンピュータ５４の制御によりアーム駆動部５２ｃ、５２ｄを用いてワーク基板除去アーム５２ａを平面移動させる。そして、トレー３０内の不良判定品１０’が存在する位置で、該ワーク基板除去アーム５２ａを駆動させる事により不良判定品１０’を保持し、ついで、不良ボックス５２ｂに位置させて、不良判定品１０’を排出する。
【００３２】
上記のように不良判定品１０’がトレー３０内から除去された後には、図８（ｂ）に示すように、トレー３０上に空き収容部１１’が形成される。このような空き収容部１１’には、後述するワーク基板１０の補充工程において、ワーク基板補助装置５３により、良判定品が補充される（Ｓ２４）。該ワーク基板１０の補充工程については、後に詳しく説明する。
【００３３】
また、本実施の形態においては、方向識別マーク１７、１８はワーク基板１０の裏表を識別するためのものであり、トレー３０から除去される被修正基板は、裏表が反転してトレー３０内に収容されたものでもよい。図５のＳ１８に示すように、ワーク基板１０がトレー３０上において、裏表逆に収容されているかどうか判定する。上記第一外観撮影手段５１ａ’による外観撮影画像からの方向識別マーク１７、１８の検出結果に基づいて、ワーク基板１０がトレー３０に裏表が正常な状態で収容されているかどうかがわかる。第一外観撮影手段５１ａによる外観撮影画像に、図３に示すような方向識別マーク１７、１８が検出されない場合には、このようなワーク基板１０は方向識別マーク１７、１８が形成されている面と反対の面がトレー３０の表面に露出する形態で収容されていると判定される。これにより、方向識別マーク１７、１８が形成されていない面をワーク基板の裏面と定義した場合、図９（ａ）のように、裏側を向いてトレー３０に収容されるワーク基板１０’（ハッチングにて表すワーク基板）が被修正基板１０’となる。そして、図９（ｂ）のように、該被修正基板１０’がワーク基板除去装置５２により、図４に示す再検査トレー３０’に移載される（Ｓ２０）。この後、後述するワーク基板１０の補充工程において良品を補充する。裏表が逆に収容されているワーク基板１０’を再検査トレー３０’に移載するのは、このような、ワーク基板１０は、基本的に不良が発生しているものではないので、裏表を反転させてトレー３０に収容しなおすためである。
【００３４】
さらに、Ｓ１３の検査２における第二外観撮影手段５１ａ’’によるワーク基板１０の外周縁の検出結果に基づき、該ワーク基板１０に突起状付着物（バリ）が形成されているかどうかを判定する（Ｓ１９）。図１１（ａ）に示すように、基板製造単位１５から分離された状態のワーク基板１０の外周縁には、これらワーク基板１０が一体化していたことに起因する突起状付着物（バリ）３７が形成されている場合がある。本実施の形態においては、トレー３０内においてワーク基板１０の表面または裏面の外観を撮影し、それによって得られる外観撮影画像上の基板画像においてワーク基板１０の外周縁における突起状付着物（バリ）３７の有無を検出し、その検出結果に基づいてワーク基板１０を新たに不良判定品として、選別工程を行うようにしている。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、基板画像上において、ワーク基板１０のエッジライン３８を決定する一方、この基板画像に対し該エッジライン３８と平行な外接基準線３９を引き、該外接基準線３９とエッジライン３８との距離（以下、バリ長さともいう）ｔに応じて不良判定を行うようにしている。つまり、バリ長さｔを、エッジライン３８と外接基準線３９との間の画素数により規定し、この画素数により規定されたバリ長さｔが特定長さ以上である場合は、そのようなバリ３７が形成されているワーク基板１０は不良判定品とする。このような、バリ３７の検出をワーク基板１０の全ての外周縁において行って、バリが長さｔが特定長さ以上となるバリが１つでも検出されるものについて不良判定品と判定する。そして、バリ３７の形成のために不良判定品とされたワーク基板１０は、バリ３７の発生要因を追求するために、図４に示すワーク基板除去装置５２により、再検査トレー３０’に移載される。
【００３５】
以上のような判定の結果、不良判定品や裏表反転品等が除去されたトレー３０は、ワーク基板補充装置５３に搬送され、ワーク基板１０の補充工程が行なわれる。本実施の形態においては、上記のように不良判定品を排除済みのトレーの一部を図４に示すように補充用良品トレー３０’’として流用し、その補充用良品トレー内の良品を、他のトレー３０において不良判定品排除により生じた空き収容部１１’に補充するようにしている。
【００３６】
具体的に、空き収容部１１’が存在するトレー３０へのワーク基板１０の補充は以下のようにして行われる。図５のＳ２１に示すように、まず、補充用良品トレー３０’’が補充用良品トレーストック５３ｂに存在するかどうかを判定し、補充用良品トレー３０’’が補充用良品トレーストック５３ｂに存在しない場合には、ワーク基板補充装置５３に搬送されているトレー３０を新たに補充用良品トレー３０’’として流用し、補充用良品トレーストック５３ｂに移動させる（Ｓ２２）。補充用良品トレー３０’’が既に存在する場合は、Ｓ２３において、トレー３０に空き収容部１１’があるかどうかを判定する。本実施例においては、厳密には、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ１９の各判定工程において、トレー３０上においてどの位置に空き収容部１１’が形成されるかは判定済みの状態となっている。空き収容部１１’の存在が確認されると、図４に示すワーク基板補充アーム５３ａがアーム駆動部５３ｃ、５３ｄにより駆動されて、図８（ｃ）、図９（ｃ）に示されるように、補充用良品トレー３０’’から良品が該空き収容部１１’に補充される。該補充工程の途中に、補充用良品トレー３０’’に収容されている良品が無くなると、空となった補充用良品トレー３０’’を補充済み空トレーストック５３ｅに移動される。そして、ワーク基板補充装置５３に存在するトレー３０を新たに、補充用良品トレー３０’’として流用する。
【００３７】
上記のように、トレー３０の空き収容部１１’に良品が全て補充されると、図５のＳ２５において、図４に示すように良品と判定されたワーク基板１０のみが収容された良品トレー３３が排出機構５５により基板検査装置５０から排出される。
【００３８】
なお、トレー３０に収容されるワーク基板１０の収容方向を修正する場合、図１０に示すよに行うことも可能である。つまり、図１０（ａ）に示すトレー３０に対する面内方向の相対的な位置関係が異常と判定されたワーク基板３５を、一旦トレーから取り出して、図１０（ｂ）に示すように、予め正常な方向を向くように調節された別のワーク基板１０を補充するようにしてもよい。
【００３９】
なお、上記実施の形態においては、基板としてセラミック配線基板を一例に説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、配線基板のなかでも、耐熱性樹脂板や繊維強化樹脂板等で構成されたものでも好適に使用でき、さらに、板状センサ、ＩＣチップ等のＩＣデバイス、リードフレーム等の複数のワークが平面的なレイアウトを保ちつつ一体化された製品単位をその製造工程において作製するような、多数個取りの電子機器用製品に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】セラミック配線基板の一例を示す模式図。
【図２】ワーク基板の一例を示す図。
【図３】トレーに対するワーク基板の収容形態及びワーク基板に形成される方向識別マークの一例を示す模式図。
【図４】本発明の検査装置を示す概略図。
【図５】本発明の検査方法の流れを示すフローチャート。
【図６】方向性を有するワーク基板のトレーへの収容形態の一例及び方向修正処理の一例を説明する模式図。
【図７】方向修正処理の一形態示す模式図。
【図８】ワーク基板の除去工程及び補充工程の一例を示す図。
【図９】図８とは異なるワーク基板の除去工程及び補充工程の一例を示す図。
【図１０】方向修正処理の一例を説明する図。
【図１１】バリの形成形態及びバリ長さの検出方法を説明する図。
【符号の説明】
５ 判定識別マーク
１０、１０’ ワーク基板（電子機器用製品）
１１ キャビティ（凹部）
１１ 空き収容部
１２ 最上層（レイヤ）
１２ａ 最上層の表面
１４ 第二層（レイヤ）
１４ａ 第二層の表面
１６ 第一層（レイヤ）
１６ａ 第一層の表面
１５ 基板製造単位（基板）
１７ 切り欠き部（方向識別マーク）
１８ 方向識別マーク
３０ トレー
３０’ 再検査トレー
３０’’ 補充用良品トレー
３３ 良品トレー
３７ 突起上付着物（バリ）
３８ エッジライン
３９ 外接基準線
５０ 基板検査装置
５１ 外観検査装置
５１ａ 外観撮影手段
５２ ワーク基板除去装置（ワーク基板除去手段）
５３ ワーク基板補充装置（ワーク基板補充手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器用製品の検査方法及び検査装置、並びにこれらを使用する電子機器用製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器用製品（配線基板、板状センサ、ＩＣデバイス、リードフレーム等）の製造にあっては、まず、これら複数の製品が特定のレイアウトを有して、平面状に一体化した形態の基板を作製し、その後該基板を個々の製品に分割することにより行なわれる。このように、個々の製品毎のレイアウトを板状の基板に形成し、それを分割するという方法を採用するほうが、個々の製品を個別に作製するよりも飛躍的に歩留まりの向上が期待できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの製品については、その良・不良判定を行うために外観検査を行う場合も少なくない。例えば、該製品の周囲に突起状付着物（以下、バリともいう）が形成されているかどうかを調べることがある。また、他の不良要因を検出し、不良判定品として判定するとともに、該不良判定品を良判定品群から取り除いて出荷する必要がある。
【０００４】
しかしながら、従来においては、上記のような検査は、目視により行なわれており、不良と判定された不良判定品については、良判定品群から人が抜き取るようにしていたので作業に時間がかかるという問題があった。また、人の目による目視検査のために、見逃しが発生する可能性も高い。
【０００５】
本発明の目的は、電子機器用製品（配線基板、板状センサ、ＩＣデバイス、リードフレーム等）の外観検査において、不良判定品の判別を精度よく迅速に行えるとともに、該不良判定品を出荷製品（良判定品群）から効率的に除去することができる電子機器用製品の検査方法及び検査装置並びに製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記課題を解決するために、本発明の基板の検査方法は、個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位において、個々のワーク基板の良・不良を非破壊検査により判定する検査判定工程と、
該検査判定工程における判定結果に基づいて、各ワーク基板の良・不良判定結果が識別可能となるように、前記ワーク基板に判定識別マークを付与する判定識別マーク付与工程と、
該判定識別マーク付与工程後において、又は該判定識別マーク付与工程に先立って、前記検査判定工程による前記検査判定後の基板製造単位を個々のワーク基板に切断・分離する分離工程と、
前記切断・分離後のワーク基板を不良排除しない形でトレーに収容するトレー収容工程と、
前記判定識別マークに基づいて、前記トレー内のワーク基板の不良判定品と良判定品とを識別し、そのいずれかを前記トレーから排除することにより良・不良の選別を行なう選別工程と、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記のワーク基板としては、電子機器等の部品に使われる電子機器用製品等とすることができ、さらに具体的には、上記電子機器用製品のうちでも特に配線基板とすることができる。
【０００８】
上記のワーク基板は、これらワーク基板が所定数予め定められた配列にて一体化された基板製造単位として製造される。本発明においては、このような基板製造単位から分離した状態のワーク基板に対して行なわれる。まず、該ワーク基板には、検査判定工程において良・不良が判定された結果、これらを識別するための判定識別マークが判定識別マーク付与工程により形成される。なお、該判定識別マーク付与工程は、基板製造単位から各ワーク基板を分離する前に行うようにしてもよいし、基板製造単位からワーク基板を分離した後の個々のワーク基板について行うようにしてもよい。しかしながら、基板製造単位において、判定識別マーク付与工程を行うようにしたほうが、分離された後のワーク基板に対して判定識別マークを付与するよりも簡便に行うことが可能である。従って、該判定識別マークを付与した後に、基板製造単位からワーク基板を分離するのがよい。
【０００９】
本発明の検査方法によれば、検査対象であるワーク基板をトレー収容工程において、トレー内に複数収容し、一括して検査を行うことができるので検査工程にかかる時間を削減することが可能である。さらに、本発明においては、良・不良判定結果に基づいて付与された判定識別マークにより良判定品あるいは不良判定品を識別し、これらのいずれかをトレー内から除去するようにしているので、不良判定品あるいは良判定品のみがトレーに収容された状態で、後工程に供することが可能となる。
【００１０】
さらに、本発明においては、トレー内にワーク基板を不良排除しない形態で収容するようにしている。不良判定品であるワーク基板も良判定品のワーク基板と一緒にトレーに収容するようにし、その状態でワーク基板に形成されている判定識別マークの検出を行って、不良判定品を除外するようにしている。これによれば、トレーにワーク基板を収容する前の段階で不良判定品を除去する工程を省略することができる。このような工程においては、ワーク基板の寸法が小さくなり取り扱いも困難となることもあって、不良判定及び不良判定品の除去が容易ではない。本発明によれば、複数のワーク基板をトレー内に収容して、該トレー内にて不良判定及び不良判定品除去を行うため、ワーク基板の取り扱いが容易となる。
【００１１】
本発明の対象となるワーク基板は、表面と裏面とが識別可能なものであり、これに形成される判定識別マークは、ワーク基板を基板製造単位から個々に分離する前に、表面と裏面とのいずれかに揃えて形成されているものとできる。これによれば、ワーク基板のどちらの面に不良が発生しているかに拘わらず、片側の面にのみ判定識別マークが形成されるため、その面のみを検査対象としておけばよいから、判定識別マークの検出が容易となる。さらに、個々に分離される前の基板製造単位の状態で判定識別マークを付与するようにしているので、基板製造単位からワーク基板を分離する分離工程よりも判定識別マーク付与工程を先に行うことで、該判定識別マーク付与工程の簡略化が期待できる。
【００１２】
さらに、本発明の基板の検査方法における選別工程においては、不良判定されたワーク基板（不良判定品）を排除するとともに、該不良判定品が排除されたトレーにおいて、不良判定品排除により生じた空き収容部に良判定されたワーク基板（良判定品）を補充するのがよい。電子機器用製品としてのワーク基板は、基板製造単位から各々個々に分離された状態で、トレーのような収容物に収容されて出荷される場合もある。このような場合に、上記のような方法を採用して、トレーをそのまま出荷用トレーとして流用すれば、該トレー内に良判定品のみが収容された状態で、電子機器用製品を出荷することができる。
【００１３】
また、本発明の基板検査装置は、個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位から各々分離された前記ワーク基板に、それらの良・不良を識別する判定識別マークが形成されている基板の検査装置であって、
各々分離された状態でトレー内に不良排除されない形で収容された前記ワーク基板の外観を撮影し、外観撮影画像を取得する外観撮影手段と、
前記外観撮影画像上の基板画像から前記判定識別マークを検出し、その良・不良を判定する良・不良判定手段と、
前記良・不良判定手段による判定結果に基づき、前記ワーク基板の不良判定品あるいは良判定品のいずれかを前記トレー内から除去するワーク基板除去手段と、
前記良判定品あるいは不良判定品のいずれかを除去した後の前記トレーに対して、前記トレー内の前記ワーク基板が良判定品あるいは不良判定品のいずれかに統一されるように、前記ワーク基板の良判定品あるい不良判定品のいずれかを補充するワーク基板補充手段と、
を含むことを特徴とする。
【００１４】
このように、本発明の基板検査装置においては、ワーク基板の外観を撮影する外観撮影手段と、該外観撮影手段により得られた外観撮影画像から判定識別マークを検出し、その検出結果に基づいてワーク基板の良・不良を判定する良・不良判定手段を有する。さらに、その判定結果に基づいて、トレー内からワーク基板の良判定品あるいは不良判定品のいずれかを除去するワーク基板除去手段を有し、さらに、トレー内のワーク基板が良判定品あるいは不良判定品のいずれかに統一されるように、除去されたワーク基板による空き収容部に、良判定品あるいは不良判定品を補充するワーク基板補充手段を有するものである。このような検査装置を使用することにより、前述の本発明の検査方法が効果的に実現でき、さらに自動化も容易である。
【００１５】
さらに、前述の基板の検査方法に基づく本発明の基板の製造方法は、個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位を作製する基板作製工程と、
該基板製造単位において、個々のワーク基板の良・不良を非破壊検査により判定する検査判定工程と、
該検査判定工程における判定結果に基づいて、各ワーク基板の良・不良判定結果が識別可能となるように、前記ワーク基板に判定識別マークを付与する判定識別マーク付与工程と、
該判定識別マーク付与工程後において、又は該判定識別マーク付与工程に先立って、前記検査判定工程による前記検査判定後の基板製造単位を個々のワーク基板に切断・分離する分離工程と、
前記切断・分離後のワーク基板を不良排除しない形でトレーに収容するトレー収容工程と、
前記判定識別マークに基づいて、前記トレー内のワーク基板の不良判定品と良判定品とを識別し、そのいずれかを前記トレーから排除することにより良・不良の選別を行なう選別工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１６】
このように、ワーク基板を作製した後、前述の検査方法によりワーク基板の良・不良を判定して、その結果に基づいてこれらを選別することにより、良判定品はその後出荷するとともに、不良判定品は選別されて、不良の原因等の追求を行うことが可能となる。
【００１７】
また、ワーク基板には、該ワーク基板のトレーに対する収容方向識別のために、ワーク基板の面内方向及び／又は裏表を識別するための方向識別マークが形成されており、トレー内に収容されたワーク基板に対し、方向識別マークの検出を行い、その検出結果に基づいて各ワーク基板のトレーに対する収容方向を判定するとともに、その判定結果に基づいて、トレー内のワーク基板の方向修正を行うのがよい。例えば、該ワーク基板のトレーに対する収容方向が考慮されるような場合がある。このような場合には、上記のように、トレーに収容されるワーク基板の収容方向を判定するとともに、その判定結果に基づき方向修正処理を行って、トレーに収容されるワーク基板の収容方向を所望のものとする。なお、このような方向修正処理においては、方向修正が必要なワーク基板（以下、被修正基板という）をトレーから除去し、その除去後の空き収容部に、予め正常な方向を向くように調節された別のワーク基板を補充するのがよい。このような方向修正処理の方法を採用することによって、トレーに対して被修正基板を移載・除去するだけで該工程を行うことができ、工程の簡略化が期待できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の検査方法及び検査装置並びに製造方法の対象となるワーク基板１０が一体化したセラミック配線基板の一例を示すものである。該セラミック配線基板２０は、複数枚のレイヤとしてのセラミックシートが積層されてなり、さらに製品となるワーク基板１０を一体的に配列状態で集合させた基板製造単位１５（図１中の黒枠に囲まれた部分）を複数（図１においては８つ）含んだ形態にて作製される。該基板製造単位１５は、個々のワーク基板１０に分離されて、該ワーク基板１０は後述するトレーに収容されて本発明の検査装置により、本発明の方法により検査されることになる。この基板製造単位１５は図２（ａ）に示すようにワーク基板１０が所定の配列にて形成されている。
【００１９】
基板製造単位１５に設けられるワーク基板１０は、図２（ｂ）のように、最上層側に開口する形態で凹部としてのキャビティ１１が形成されている。このキャビティ１１は、図２（ｃ）のＡ−Ａ断面図のごとく、最上層１２を貫通する最上層孔１１ａ、及びボンディングパット層としての第二層１４を貫通する第二層孔１１ｂが、第二層１４が露出する形態にて互いに対応する位置に形成されてなり、第一層１６がキャビティ１１の底部をなす形態となっている。なお、各層（レイヤ）の積層数は、これに限定されるものではなく、適宜適当数（例えば２〜６層）に変更してもよい。さらに、上記説明においては、形成されるキャビティ１１の形状を略方形状としているが、該形状もこれに限定されず、適宜好適な形状を採用できる。
【００２０】
このように、キャビティ１１（凹部）が形成されているワーク基板１０のうち不良判定品に対しては、図２（ｄ）に示すように、キャビティ１１が形成されている面をマーキング面Ｍとし、判定識別マーク付与工程により該キャビティ１１内にマーキング用インクを用いて判定識別マーク５が形成されている。該判定識別マーク５の有無により後述する良・不良判定が行なわれる。なお、本実施の形態においては、不良判定品に該判定識別マーク５が形成されている場合について説明しているが、本発明は、これに限られるものではなく、良判定品に判定識別マーク５が形成される形態を採用してもよい。なお、この場合ワーク基板１０に形成されているキャビティ１１に判定識別マーク５を形成する以外の方法で判定識別マーク５を形成することもできる。
【００２１】
判定識別マーク５の形成は、ワーク基板１０が基板製造単位１５から分離される前の状態で行なわれる。具体的な判定識別マーク付与工程と、その前に行なわれる工程の概略を以下に示す。図１に示すような基板製造単位１５を図示しない検査判定装置に搬送し、該基板製造単位１５の表側及び裏側の外観を撮影する。そして、取得された基板製造単位１５の外観撮影画像に基づいて、個々のワーク基板１０の良・不良の検査判定工程を行い、本実施の形態においては、不良と判定されたワーク基板１０に対しては、該ワーク基板１０に上記の判定識別マーク５が付与される。
【００２２】
上記のように不良判定品に判定識別マーク５が形成されたワーク基板１０は、基板製造単位１５から個々に分割されて、不良排除しない形で図３（ａ）に示すトレー３０のワーク基板収容部としての凹部３１に収容される。また、基板製造単位１５から分離されたワーク基板１０の面内方向及び裏表をそろえた形でトレーに収容される。トレー３０の表面３０ａには、このような凹部３１が格子状に複数配列されて形成されており、これらの凹部１つにつき１個のワーク基板１０が収容される。
【００２３】
なお、上記の判定識別マーク付与工程は、本実施の形態に示すように、基板製造単位１５からワーク基板１０を分離する前に行うようにするのが、良・不良の判定及び判定識別マーク５の付与が簡便に行なわれるので望ましいが、基板製造単位１５からワーク基板１０を分離した後に行うようにしてもよい。例えば、上記のようなトレー３０にワーク基板１０を収容した後に、個々のワーク基板１０の検査判定工程を行って、判定識別マーク５を付与するようにしてもよい。この場合、本実施の形態とは、トレー収容工程と、検査判定工程及び判定識別マーク付与工程の順序が逆となる。
【００２４】
さらに、ワーク基板１０は、その配線の形態等の関係から、その平面内において方向性を有するものである。図３（ｂ）は、方向性を有するワーク基板１０の一例を示したものである。例えば、第二層１４の露出部に切り欠き部１７が形成されており、該切り欠き部１７が、ワーク基板１０の面内方向性及び／又は裏表を識別する方向識別マーク１７の役割を担っている。また、方向性が識別できる場合は、例えば図３（ｃ）に示すようなワーク基板１０’も例示することができる。該ワーク基板１０’はその外観が長方形状を有しており、そのため縦横の識別が可能となっている、さらに、第二層１４の表面１４ａのキャビティ内での露出形態が方向によって異なっている。このような方向性を有するワーク基板１０’において、後述するようなワーク基板のトレー３０に対する収容方向の検出を行い易くするために、該ワーク基板１０’の表面（例えば、最上層１２の表面１２ａ）に方向識別マーク１８を形成するようにしてもよい。なお、これら方向識別マーク１７、１８はワーク基板の面内方向の判別を容易にするために、その形成位置をワーク基板１０’の四隅に形成するのがよい。さらに、これらの方向識別マーク１７、１８は、ワーク基板１０、１０’の片面のみに形成することで、その有無に基づきワーク基板１０、１０’の裏表の判定をすることも可能である。
【００２５】
このようにトレー３０に収容されたワーク基板１０に対する良判定品と不良判定品の選別は以下のような方法あるいは装置にて行う。図４は、本発明の基板検査装置の一例を示すものである。図４に示す基板検査装置５０は、ワーク基板１０をトレー３０内にて外観検査する外観検査装置５１を有し、該外観検査装置５１による不良判定品の検出結果に基づき、不良判定品を除去するワーク基板除去手段としてのワーク基板除去装置５２を有し、該ワーク基板除去装置５２により除去された後のトレー３０に対して、該トレー３０内に収容されるワーク基板１０が、良判定品に統一されるように別のトレーに収容されている良判定品であるワーク基板１０を補充するワーク基板補充装置５３を有する。
【００２６】
さらに、外観検査装置５１には、ワーク基板１０の外観を撮影する外観撮影手段５１ａが含まれており、該外観撮影手段５１ａにより取得された外観撮影画像からの判定識別マーク５の検出結果に基づいて、良・不良判定する良・不良判別手段としてのマイクロプロセッサ（図示せず）を内蔵するコンピュータ５４が連結されている。該マイクロプロセッサによる判別結果は、コンピュータ５４のメモリに保存され、同様に該コンピュータ５４に連結されているワーク基板除去装置５２及びワーク基板補充装置５３によるワーク基板１０の除去、ワーク基板１０の補充において、除去対象の位置の判定及び補充される空き収容部の位置の判定に用いられる。
【００２７】
以下、図４の基板検査装置５０の概略図、及び図５のフローチャートを用いて、本発明の検査方法の概要を説明する。まず、図５のＳ１１において検査対象となるワーク基板１０をトレー３０に収容した形で基板検査装置５０に供給する。そして、各工程が行なわれるように設定された各領域に、ワーク基板１０を収容したトレー３０が搬送されて各工程が行なわれる。
【００２８】
図５に示すように、Ｓ１２において検査１として判定識別マーク５および方向識別マーク１７、１８を検出し、Ｓ１３において検査２として、ワーク基板１０の外周縁を検出する。そして、これらの検出結果に基づいて、Ｓ１４において、トレー３０内に収納方向の正常でないワーク基板１０（被修正基板）があるかどうかを判定し、被修正基板が存在する場合には、ワーク基板１０の収納方向を修正する（Ｓ１５）。
【００２９】
ワーク基板１０の外観を撮影するための外観撮影手段５１ａは、判定識別マーク５及び方向識別マーク１７、１８並びにワーク基板１０の外周縁が識別可能な形の外観撮影画像として検出できるものを使用する。具体的には、ＣＣＤカメラ等の外観撮影手段５１ａを採用することができる。さらに、本実施の形態においては、ワーク基板１０の外観を撮影する外観撮影手段５１ａは、ワーク基板１０に形成されている判定識別マーク５と方向識別マーク１７、１８を検出するための第一外観撮影手段５１ａ’と、ワーク基板１０の外周縁を外観撮影画像上で検出するための第二外観撮影手段５１ａ’’により構成されている。該外観撮影装置５１ａは、第一外観撮影手段５１ａ’と第二外観撮影手段５１ａ’’が連結部５１ｄにより連結されて一体となっており、駆動部５１ｂ、５１ｃにより同時に移動されて、トレー３０上において同じ平面移動を行い、トレー３０内に収容されている個々のワーク基板１０に対して外観撮影を行っていく。そして、該工程の後、図４に示すワーク基板除去装置５２及びワーク基板補充装置５３にトレー３０が搬送されて次の工程が行なわれる。
【００３０】
Ｓ１４の収納方向の判定結果において、トレー３０内に方向修正が必要な被修正基板がある場合には、その収容方向を修正する（Ｓ１５）。該ワーク基板の方向修正は、図６に示す形態にて行なわれる。図６（ａ）に示す方向性を有するワーク基板１０において、切り欠き部１７が形成されている辺の方向を、そのワーク基板１０の基準方向とする。このようなワーク基板１０がトレー３０に対して、図６（ｂ）のように収容されている場合、トレー３０内のワーク基板が全て同一方向を向くように収容されるのが正常な収容方向であるとすると、相対的に他のワーク基板１０と異なる方向に向いて収容されているワーク基板３５は、収容方向の修正が必要な被修正基板である。該ワーク基板１０の収容方向の判定は、方向識別マーク１７、１８が外観撮影画像上のどの位置に検出されるかにより判定することができる。そして、方向修正処理において、図７に示すようにトレー３０に対する面内方向の相対的な関係が異常と判断されたワーク基板１０を、一旦トレー３０から取り出して面内方向処理により方向修正し、その後トレー３０に戻す処理を行うことができる。このような工程により図６（ｂ）に示すように被修正基板３５の収容方向修正が完了する。
【００３１】
同様に、第一外観撮影手段５１ａ’による外観観察画像からワーク基板１０の良・不良を識別する判定識別マーク５が個々のワーク基板１０に形成されているかどうかを検出して、ワーク基板１０の良・不良判定を行う（Ｓ１６）。本実施形態においては、図８（ａ）に示すように判定識別マーク５が形成されているワーク基板１０’を不良判定品１０’として、Ｓ１７において、トレー３０に収容されている該不良判定品１０’を、図４に示すワーク基板除去装置５２のワーク基板除去アーム５２ａを駆動させて、不良ボックス５２ｂに排出する。このとき、ワーク基板除去装置５２は、外観検査装置５１による外観撮影画像上における判定結果に基づいて、コンピュータ５４の制御によりアーム駆動部５２ｃ、５２ｄを用いてワーク基板除去アーム５２ａを平面移動させる。そして、トレー３０内の不良判定品１０’が存在する位置で、該ワーク基板除去アーム５２ａを駆動させる事により不良判定品１０’を保持し、ついで、不良ボックス５２ｂに位置させて、不良判定品１０’を排出する。
【００３２】
上記のように不良判定品１０’がトレー３０内から除去された後には、図８（ｂ）に示すように、トレー３０上に空き収容部１１’が形成される。このような空き収容部１１’には、後述するワーク基板１０の補充工程において、ワーク基板補助装置５３により、良判定品が補充される（Ｓ２４）。該ワーク基板１０の補充工程については、後に詳しく説明する。
【００３３】
また、本実施の形態においては、方向識別マーク１７、１８はワーク基板１０の裏表を識別するためのものであり、トレー３０から除去される被修正基板は、裏表が反転してトレー３０内に収容されたものでもよい。図５のＳ１８に示すように、ワーク基板１０がトレー３０上において、裏表逆に収容されているかどうか判定する。上記第一外観撮影手段５１ａ’による外観撮影画像からの方向識別マーク１７、１８の検出結果に基づいて、ワーク基板１０がトレー３０に裏表が正常な状態で収容されているかどうかがわかる。第一外観撮影手段５１ａによる外観撮影画像に、図３に示すような方向識別マーク１７、１８が検出されない場合には、このようなワーク基板１０は方向識別マーク１７、１８が形成されている面と反対の面がトレー３０の表面に露出する形態で収容されていると判定される。これにより、方向識別マーク１７、１８が形成されていない面をワーク基板の裏面と定義した場合、図９（ａ）のように、裏側を向いてトレー３０に収容されるワーク基板１０’（ハッチングにて表すワーク基板）が被修正基板１０’となる。そして、図９（ｂ）のように、該被修正基板１０’がワーク基板除去装置５２により、図４に示す再検査トレー３０’に移載される（Ｓ２０）。この後、後述するワーク基板１０の補充工程において良品を補充する。裏表が逆に収容されているワーク基板１０’を再検査トレー３０’に移載するのは、このような、ワーク基板１０は、基本的に不良が発生しているものではないので、裏表を反転させてトレー３０に収容しなおすためである。
【００３４】
さらに、Ｓ１３の検査２における第二外観撮影手段５１ａ’’によるワーク基板１０の外周縁の検出結果に基づき、該ワーク基板１０に突起状付着物（バリ）が形成されているかどうかを判定する（Ｓ１９）。図１１（ａ）に示すように、基板製造単位１５から分離された状態のワーク基板１０の外周縁には、これらワーク基板１０が一体化していたことに起因する突起状付着物（バリ）３７が形成されている場合がある。本実施の形態においては、トレー３０内においてワーク基板１０の表面または裏面の外観を撮影し、それによって得られる外観撮影画像上の基板画像においてワーク基板１０の外周縁における突起状付着物（バリ）３７の有無を検出し、その検出結果に基づいてワーク基板１０を新たに不良判定品として、選別工程を行うようにしている。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、基板画像上において、ワーク基板１０のエッジライン３８を決定する一方、この基板画像に対し該エッジライン３８と平行な外接基準線３９を引き、該外接基準線３９とエッジライン３８との距離（以下、バリ長さともいう）ｔに応じて不良判定を行うようにしている。つまり、バリ長さｔを、エッジライン３８と外接基準線３９との間の画素数により規定し、この画素数により規定されたバリ長さｔが特定長さ以上である場合は、そのようなバリ３７が形成されているワーク基板１０は不良判定品とする。このような、バリ３７の検出をワーク基板１０の全ての外周縁において行って、バリが長さｔが特定長さ以上となるバリが１つでも検出されるものについて不良判定品と判定する。そして、バリ３７の形成のために不良判定品とされたワーク基板１０は、バリ３７の発生要因を追求するために、図４に示すワーク基板除去装置５２により、再検査トレー３０’に移載される。
【００３５】
以上のような判定の結果、不良判定品や裏表反転品等が除去されたトレー３０は、ワーク基板補充装置５３に搬送され、ワーク基板１０の補充工程が行なわれる。本実施の形態においては、上記のように不良判定品を排除済みのトレーの一部を図４に示すように補充用良品トレー３０’’として流用し、その補充用良品トレー内の良品を、他のトレー３０において不良判定品排除により生じた空き収容部１１’に補充するようにしている。
【００３６】
具体的に、空き収容部１１’が存在するトレー３０へのワーク基板１０の補充は以下のようにして行われる。図５のＳ２１に示すように、まず、補充用良品トレー３０’’が補充用良品トレーストック５３ｂに存在するかどうかを判定し、補充用良品トレー３０’’が補充用良品トレーストック５３ｂに存在しない場合には、ワーク基板補充装置５３に搬送されているトレー３０を新たに補充用良品トレー３０’’として流用し、補充用良品トレーストック５３ｂに移動させる（Ｓ２２）。補充用良品トレー３０’’が既に存在する場合は、Ｓ２３において、トレー３０に空き収容部１１’があるかどうかを判定する。本実施例においては、厳密には、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ１９の各判定工程において、トレー３０上においてどの位置に空き収容部１１’が形成されるかは判定済みの状態となっている。空き収容部１１’の存在が確認されると、図４に示すワーク基板補充アーム５３ａがアーム駆動部５３ｃ、５３ｄにより駆動されて、図８（ｃ）、図９（ｃ）に示されるように、補充用良品トレー３０’’から良品が該空き収容部１１’に補充される。該補充工程の途中に、補充用良品トレー３０’’に収容されている良品が無くなると、空となった補充用良品トレー３０’’を補充済み空トレーストック５３ｅに移動される。そして、ワーク基板補充装置５３に存在するトレー３０を新たに、補充用良品トレー３０’’として流用する。
【００３７】
上記のように、トレー３０の空き収容部１１’に良品が全て補充されると、図５のＳ２５において、図４に示すように良品と判定されたワーク基板１０のみが収容された良品トレー３３が排出機構５５により基板検査装置５０から排出される。
【００３８】
なお、トレー３０に収容されるワーク基板１０の収容方向を修正する場合、図１０に示すよに行うことも可能である。つまり、図１０（ａ）に示すトレー３０に対する面内方向の相対的な位置関係が異常と判定されたワーク基板３５を、一旦トレーから取り出して、図１０（ｂ）に示すように、予め正常な方向を向くように調節された別のワーク基板１０を補充するようにしてもよい。
【００３９】
なお、上記実施の形態においては、基板としてセラミック配線基板を一例に説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、配線基板のなかでも、耐熱性樹脂板や繊維強化樹脂板等で構成されたものでも好適に使用でき、さらに、板状センサ、ＩＣチップ等のＩＣデバイス、リードフレーム等の複数のワークが平面的なレイアウトを保ちつつ一体化された製品単位をその製造工程において作製するような、多数個取りの電子機器用製品に広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】セラミック配線基板の一例を示す模式図。
【図２】ワーク基板の一例を示す図。
【図３】トレーに対するワーク基板の収容形態及びワーク基板に形成される方向識別マークの一例を示す模式図。
【図４】本発明の検査装置を示す概略図。
【図５】本発明の検査方法の流れを示すフローチャート。
【図６】方向性を有するワーク基板のトレーへの収容形態の一例及び方向修正処理の一例を説明する模式図。
【図７】方向修正処理の一形態示す模式図。
【図８】ワーク基板の除去工程及び補充工程の一例を示す図。
【図９】図８とは異なるワーク基板の除去工程及び補充工程の一例を示す図。
【図１０】方向修正処理の一例を説明する図。
【図１１】バリの形成形態及びバリ長さの検出方法を説明する図。
【符号の説明】
５ 判定識別マーク
１０、１０’ ワーク基板（電子機器用製品）
１１ キャビティ（凹部）
１１ 空き収容部
１２ 最上層（レイヤ）
１２ａ 最上層の表面
１４ 第二層（レイヤ）
１４ａ 第二層の表面
１６ 第一層（レイヤ）
１６ａ 第一層の表面
１５ 基板製造単位（基板）
１７ 切り欠き部（方向識別マーク）
１８ 方向識別マーク
３０ トレー
３０’ 再検査トレー
３０’’ 補充用良品トレー
３３ 良品トレー
３７ 突起上付着物（バリ）
３８ エッジライン
３９ 外接基準線
５０ 基板検査装置
５１ 外観検査装置
５１ａ 外観撮影手段
５２ ワーク基板除去装置（ワーク基板除去手段）
５３ ワーク基板補充装置（ワーク基板補充手段）
Claims (13)
- 個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位において、個々のワーク基板の良・不良を非破壊検査により判定する検査判定工程と、
該検査判定工程における判定結果に基づいて、各ワーク基板の良・不良判定結果が識別可能となるように、前記ワーク基板に判定識別マークを付与する判定識別マーク付与工程と、
該判定識別マーク付与工程後において、又は該判定識別マーク付与工程に先立って、前記検査判定工程による前記検査判定後の基板製造単位を個々のワーク基板に切断・分離する分離工程と、
前記切断・分離後のワーク基板を不良排除しない形でトレーに収容するトレー収容工程と、
前記判定識別マークに基づいて、前記トレー内のワーク基板の不良判定品と良判定品とを識別し、そのいずれかを前記トレーから排除することにより良・不良の選別を行なう選別工程と、
を含むことを特徴とする基板の検査方法。 - 前記ワーク基板は表面と裏面とが識別可能なものであり、
前記判定識別マークは、前記ワーク基板を前記基板製造単位から個々に分離する前に、前記表面と前記裏面とのいずれかに揃えて形成される請求項１に記載の基板の検査方法。 - 前記選別工程において前記トレーから不良判定されたワーク基板（不良判定品）を排除するとともに、該不良判定品が排除されたトレーにおいて、不良判定品排除により生じた空き収容部に良判定されたワーク基板（良判定品）を補充する請求項１又は２に記載の基板の検査方法。
- 前記不良判定品を排除済みのトレーの一部を補充用良判定品トレーとして流用し、その補充用良判定品トレー内の、良判定品を、他のトレーにおいて不良判定品排除により生じた空き収容部に補充する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基板の検査方法。
- 前記ワーク基板には、該ワーク基板の前記トレーに対する収容方向識別のために、該基板の面内方向及び裏表の少なくとも一方を識別するための方向識別マークが形成されており、
前記トレー内に収容された前記ワーク基板に対し、前記方向識別マークの検出を行ない、その検出結果に基づいて各ワーク基板の前記トレーに対する収容方向を判定するとともに、その判定結果に基づいて、前記トレー内のワーク基板の方向修正処理を行う請求項１ないし４のいずれか１項に記載の基板の検査方法。 - 前記方向修正処理において、方向修正が必要な前記ワーク基板（以下、被修正基板という）を前記トレーから除去し、その除去後の空き収容部に、予め正常な方向を向くように調整された別のワーク基板を補充する請求項５に記載の基板の検査方法。
- 前記方向識別マークは前記ワーク基板の裏表を識別するためのものであり、前記トレーから除去される被修正基板は、裏表が反転して前記トレーに収容されたものである請求項６に記載の基板の検査方法。
- 前記方向修正処理において、前記トレーに対する面内方向の相対的な位置関係が異常と判定されたワーク基板を、一旦トレーから取り出して面内回転処理により方向修正し、その後トレーに戻す処理を行なう請求項６に記載の基板の検査方法。
- 前記トレー内にて前記ワーク基板の表面又は裏面の外観を撮影し、それによって得られる基板画像上において前記ワーク基板の外周縁における突起状付着物の有無を検出し、
その検出結果に基づいて前記ワーク基板を新たに前記不良判定品と判定し、選別処理を行なう請求項１ないし８のいずれか１項に記載の基板の検査方法。 - 前記基板画像上において前記ワーク基板のエッジラインを決定する一方、該基板画像に対し前記エッジラインと平行な外接基準線を引き、該外接基準線と前記エッジラインとの距離に応じて不良判定を行う請求項９に記載の基板の検査方法。
- 前記基板製造単位において、前記ワーク基板は表裏をそろえた形で一体化されてなり、該基板製造単位から分離されたワーク基板を、面内方向及び裏表を揃えた形で前記トレーに収容する請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の基板の検査方法。
- 個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位から各々分離された前記ワーク基板に、それらの良・不良を識別する判定識別マークが形成されている基板の検査装置であって、
各々分離された状態でトレー内に不良排除されない形で収容された前記ワーク基板の外観を撮影し、外観撮影画像を取得する外観撮影手段と、
前記外観撮影画像上の基板画像から前記判定識別マークを検出し、その良・不良を判定する良・不良判定手段と、
前記良・不良判定手段による判定結果に基づき、前記ワーク基板の不良判定品あるいは良判定品のいずれかを前記トレー内から除去するワーク基板除去手段と、
前記良判定品あるいは不良判定品のいずれかを除去した後の前記トレーに対して、前記トレー内の前記ワーク基板が良判定品あるいは不良判定品のいずれかに統一されるように、前記ワーク基板の良判定品あるい不良判定品のいずれかを補充するワーク基板補充手段と、
を含むことを特徴とする基板の検査装置。 - 個々に電子機器用製品となるべき所定数のワーク基板が、予め定められた配列にて一体化された基板製造単位を作製する基板作製工程と、
該基板製造単位において、個々のワーク基板の良・不良を非破壊検査により判定する検査判定工程と、
該検査判定工程による判定結果に基づいて、各ワーク基板の良・不良判定結果が識別可能となるように、前記ワーク基板に判定識別マークを付与する判定識別マーク付与工程と、
該判定識別マーク付与工程後において、又は該判定識別マーク付与工程に先立って、前記検査判定工程による前記検査判定後の基板製造単位を個々のワーク基板に切断・分離する分離工程と、
前記切断・分離後のワーク基板を不良排除しない形でトレーに収容するトレー収容工程と、
前記判定識別マークに基づいて、前記トレー内のワーク基板の不良判定品と良判定品とを識別し、そのいずれかを前記トレーから排除することにより良・不良の選別を行なう選別工程と、
を含むことを特徴とする基板の製造方法。
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