JP4835308B2 - 検査方法、検査装置、検査処理システム及び処理装置 - Google Patents

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複数の検査対象物を搬送ライン上にて搬送しつつ検査を行なう検査方法等に関し、特に、1台のカメラを用いて当該カメラの撮像範囲よりも大きな検査領域を有する検査対象物の検査を行なう検査方法等に関する。
近年、高密度実装用のプリント配線板としてBit(Buried Bump Interconnection Technology/ビー・スクエア・イット)方式等によるビルドアッププリント配線板の開発が進められている。例えばBit方式のビルドアッププリント配線板は、例えば、シートと呼ばれる銅箔基板上に、円錐状突起の“バンプ”を多数形成したものを積層して製造される。
このような、Bit方式のビルドアッププリント配線板は、バンプの形成後は、シート上に仕様どおりの位置にバンプが、仕様どおりの大きさで正しく形成されているか否かをカメラにより撮像して検査することが必要になる。このようなバンプの検査方法としては、例えば、特許文献1に開示されているような、ワーク表面に対して形成した突起物の高さを測る測定方法に係る技術を応用して行なうことができる。
ところで、上述したシートには大きなサイズ規格のものもあり、中にはカメラで撮像可能な寸法よりも大きなサイズのシートもある。このようなシートの検査を短時間で高精度に行なうためには、複数のカメラを用いる必要がある。例えば、シートの検査幅方向の寸法が1000mmあり、1台のカメラで撮像可能な撮像幅寸法が20mmだとすると、一つのシートを検査するために50台ものカメラが必要になる。
そこで、本願特許出願人により、CCDカメラの数を最小限に抑えて、大きな検査対象物の検査を行なう手法が特許出願された(特許文献2)。
特開2005−61953号公報 特開2006−153605号公報
しかし、特許文献2に記載の構成であっても、未だ、なお複数台のカメラを必要としており、1台のカメラで、シート全体の検査を行なうという課題は解決することができなかった。
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、カメラで撮像可能な寸法よりも大きな検査領域を有する複数のシート基板等の検査対象物を搬送しながら、当該検査対象物の検査を行なう場合に、検査対象物の検査領域全体の検査を、1台のカメラで行なうことができる検査方法等を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、カメラで撮像可能な寸法より大きい検査領域を有する検査対象物であって、複数の前記検査対象物を搬送ライン上にて搬送しつつ検査を行なう検査方法において、一の前記検査対象物について、前記カメラで撮像可能な寸法分の撮像幅領域の撮像を行なう撮像工程であって、撮像後に前記カメラを少なくとも撮像幅寸法分移動させる移動工程を有し、前記カメラの移動後に搬送されてきた他の前記検査対象物について、前記一の検査対象物の撮像幅領域に対応する領域を除く撮像幅領域の撮像を行ない、前記検査対象物の検査領域全体の撮像が完了するまで、前記カメラの移動と撮像を繰り返し、前記複数の検査対象物に含まれる各前記検査対象物の夫々について、互いに対応しない位置の撮像幅領域毎に撮像を行う前記撮像工程と、前記撮像工程により撮像された各前記撮像幅領域の画像を前記カメラから取得して、前記検査対象物の検査領域全体の検査を行なう検査工程と、を有することを特徴とする検査方法である。
これによれば、カメラで撮像可能な寸法よりも大きな検査領域を有する複数のシート基板等の検査対象物を搬送しながら、当該検査対象物の検査を行なう際に、カメラを移動させながら、搬送されてきた各検査対象物に対して互いに対応しない位置の撮像領域毎に撮像を行なうことにより、検査対象物の検査領域全体の検査を、1台のカメラで行なうことができる。
上記課題を解決するための請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の検査方法において、前記移動工程は、前記カメラを撮像幅寸法分だけ移動させ、前記撮像工程は、前記カメラの移動後に、前記一の検査対象物の次に搬送されてきた前記他の前記検査対象物について、前記一の検査対象物の撮像幅領域に対応する領域と隣り合う撮像幅領域の撮像を行なうことを特徴とする検査方法である。
これによれば、カメラの移動量を最小限に抑えることができ、物理的な移動誤差による撮像誤差等を最小限に抑えることができる。
上記課題を解決するための請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の検査方法において、当該検査方法は、前記検査対象物に対して所定の処理が行なわれた後の前記検査対象物の検査を行なう検査方法であって、前記複数の検査対象物を前記搬送ライン上に搬送しながら各前記検査対象物に対して順に前記所定の処理を行なう処理工程を有し、前記撮像工程では、全ての前記検査対象物に対する前記所定の処理が終了するまでに、前記複数の検査対象物のうち、当該検査対象物の検査領域全体の撮像を行なうために撮像幅領域の撮像を行なうべき検査対象物に対する全ての撮像が終了することを特徴とする検査方法である。
これによれば、検査結果を迅速に反映させることができる。
上記課題を解決するための請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の検査方法において、前記処理工程は、各前記検査対象物に対して前記所定の処理を繰り返し行ない、前記撮像工程は、全ての前記検査対象物に対するn回目(nは自然数)の処理が終了するまでに、前記複数の検査対象物のうち、当該検査対象物の検査領域全体の撮像を行なうために撮像幅領域の撮像を行なうべき検査対象物に対する全ての撮像を終了し、前記検査工程は、前記撮像工程により撮像された各前記撮像幅領域の画像を前記カメラから取得して、前記検査領域全体のn回目の処理後の検査を行なうことを特徴とする検査方法である。
これによれば、検査結果を確実にn+1回目以降の処理に反映させることができる。
上記課題を解決するための請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の検査方法において、前記検査工程は、検査結果を前記処理工程に通知する検査結果通知工程を有し、前記処理工程は、検査結果が不良である旨の検査結果の通知を受けた場合には、前記処理を中止する中止工程を有することを特徴とする検査方法である。
これによれば、検査結果がNGである場合には、処理を中止するよう構成したので、検査結果を、他の検査対象物や次回以降の処理に迅速に反映させることができる。
上記課題を解決するための請求項6に記載の発明は、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の検査方法において、前記検査対象物は、シート基板であって、前記処理工程における前記所定の処理は、前記シート基板に所定の高さを有するバンプを形成すべく、当該シート基板に対して銀ペーストを印刷する印刷処理であって、前記検査工程は、前記バンプの高さ、有無、位置等を検査することを特徴とする検査方法である。
これによれば、カメラで撮像可能な寸法よりも大きな検査領域を有する複数のシート基板を搬送しながら、当該シート基板のバンプの高さ、有無、位置等の検査を行なう際に、カメラを移動させながら、搬送されてきた各シート基板に対して互いに対応しない位置の撮像領域毎に撮像を行なうことにより、シート基板の検査領域全体の検査を、1台のカメラで行なうことができる。
本発明によれば、カメラで撮像可能な寸法よりも大きな検査領域を有する複数のシート基板等の検査対象物を搬送しながら、当該検査対象物の検査を行なう際に、カメラを移動させながら、搬送されてきた各検査対象物に対して互いに対応しない位置の撮像領域毎に撮像を行なうことにより、検査対象物の検査領域全体の検査、例えば、全ての検査対象物に発生する共通欠陥を、1台のカメラで行なうことができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の検査方法を、シート基板を搬送しながら、当該シート基板にバンプを形成するバンプ形成ラインシステムに適用した場合について説明する。
図1は、本実施形態に係るバンプ形成ラインシステムSの外観構成図である。
バンプ形成ラインシステムSは、検査対象物の一例としてのシート基板1(1a〜1h)(以下、「シート基板」を単に「シート」と言う。)に対して銀ペーストを印刷する印刷装置10(本発明の処理装置の一例)と、バンプの有無、高さ、位置ズレ等の検査を行なう検査装置20と、印刷された銀ペーストの仮乾燥を行なう乾燥装置30と、印刷装置10、検査装置20及び乾燥装置30と情報の授受を行ない、各装置に対して制御信号を送信するシステム制御装置40と、にて構成される。なお、乾燥装置30は検査装置20の前に備えるよう構成してもよく、或いは、当該乾燥装置30を本システムS内に具備せずとも、本システムSからシート1を排出した後、乾燥させるよう構成してもよい。更に、印刷装置10のみならず本発明の処理装置として他の処理装置を含むよう構成しても差し支えない。
シート1は、例えば、Bit(Buried Bump Interconnection Technology/ビー・スクエア・イット)方式等による高密度実装用のビルドアッププリント配線板に用いられる銅箔シート基板であって、バンプ形成シート投入/排出口からシステムS内に順次投入される。システムSに投入されたシート1は、その後搬送ライン上を搬送される。
印刷装置10では、搬送されてきたシート1に対して、順番に所定の位置(バンプの形成を所望する位置)に銀ペースト印刷を行なう。本実施形態においては、図1に示す如くシート1a、シート1b、シート1c・・・の順でシート表面に印刷処理が施されることとなる。また、所望の高さのバンプを形成すべく所定回数(例えば、N=3回)の印刷処理が同一の位置に繰り返し重ねて行なわれることとなる。
検査装置20は、撮像手段及び検査手段として機能し、印刷装置10によりn回目(nはN以下の自然数)の印刷が終了したシート1aをカメラにて撮像して検査を行なう。ここで行なわれる検査は、シート1aの撮像範囲内において、1回の印刷で形成されたバンプが、仕様どおりの位置に、仕様どおりの大きさで正しく形成されているか否かを検査する。なお、この場合1回しか銀ペーストを印刷していないので、ここでいう「仕様どおりの大きさ」とは、最終的に形成すべきバンプの高さではなく、1回の銀ペーストの印刷で形成されるべきバンプの高さなどを検査することとなる。また、シートの検査すべき検査領域は、カメラで撮像可能な寸法よりも大きい。従って、シート1aの一部のみがカメラにて撮像されることとなる。
以下、カメラによって撮像される撮像範囲について図を用いて詳細に説明する。
図2は、検査装置20の外観構成図である。
検査装置20では、本発明のカメラの一例としてのラインセンサカメラ21は、搬送ライン上を搬送されるシート1の搬送方向と直交する方向に移動可能に備えられている。
図3は、ラインセンサカメラ21による1回目の印刷が行なわれたシート1aに対する撮像の様子を示す説明図である。本実施形態では、ラインセンサカメラ21で撮像可能な寸法より大きいシート1の表面全体を検査すべき検査領域とする。
シート1aの撮像範囲は、ラインセンサカメラ21にて撮像可能な寸法分の撮像幅領域分となる。例えば、図3に示す例の場合、同図中シート1aの左端から撮像幅領域分の範囲が、ラインセンサカメラ21によって撮像される範囲となる。
次に、ラインセンサカメラ21は、シート1aの撮像終了後次のシート1bの撮像に備えて移動する(移動手段)。
そして、シート1aと同じように1回目の印刷が終了したシート1bが検査装置20に搬送されてくる。ここでも、ラインセンサカメラ21は、シート1aと同様にして撮像幅領域分の撮像を行なう。シート1bにおける撮像範囲は、シート1aで撮像した領域と対応する領域を除く領域(つまり、シート1aにて撮像した領域とは異なる領域)について撮像を行なう。このようにラインセンサカメラ21を作用させるためには、シート1aの撮像終了後、ラインセンサカメラ21を、少なくとも当該ラインセンサカメラ21にて撮像可能な撮像幅寸法分以上移動させればよい。
図4にラインセンサカメラ21によって撮像されるシート1a〜1eの撮像範囲の説明図を示す。同図は、1回撮像毎にラインセンサカメラ21を撮像幅寸法分だけ移動させて撮像範囲を徐々にずらしながらシート1a〜シート1eの5枚のシートを撮像した場合の例である。このように、搬送ラインにて搬送されてきた順番に、各シート1a〜シート1eを撮像して取得した各画像に基づいて検査を行なえば、いわば印刷回数が1回であるシート1の表面全体(検査範囲)にわたる検査が行なわれたこととなる。複数のシート1を各撮像幅領域毎に撮像して検査を行なうことにより、全てのシート1に発生する共通欠陥の検査を行なうことができる。全てのシート1に発生する共通欠陥とは、例えば、版の目詰まりなど、版起因の欠陥をいう。
検査後、検査装置20は、1回目の印刷の検査結果を、図示しない通信網(有線、無線を含む)を介してシステム制御装置40に送信する。
システム制御装置40は、良好である旨の検査結果(検査OK)を受信した場合には、図示しない通信網(有線、無線を含む)を介して印刷装置10に対して印刷続行を許可する。印刷装置10は、システム制御装置40から印刷続行の許可を受けると、許可を受けた際に、残りのシート1f〜1hのうちまだ1回目の印刷が終了していないシート1に対する1回目の印刷と、再度搬送されてきたシート1a、1b、1c・・・に対する2回目の印刷を行なう。
一方、システム制御装置40は、不良である旨の検査結果(検査NG)を受信した場合には、印刷装置10に対して印刷を中止するよう指示する。
そして、印刷装置10は、システム制御装置40から検査NGに起因して印刷処理の中止の指示を受けると、印刷を直ちに中止する。印刷中止後は、搬送ラインにあるシート1を全てバンプ形成シート投入/排出口から排出するよう構成してもよく、或いは、システム制御装置40が搬送ラインを全てストップして、オペレータに対して検査NGを通知し、オペレータによる版の洗浄、印刷処理がスクリーン印刷の場合には、版にインクを押し当てるスキージのスピードや、版とシートとの距離などの印刷条件等の確認、その他の検査NGの原因追求等の調査・調整を待機するよう構成してもよい。このように、検査結果が不良である(検査NG)場合には、各不良の原因に応じた処理を行なうよう構成すればよい。
そして、1回目の印刷の検査結果が良好であった場合には、検査装置20によって検査された各シート1は、その後乾燥装置30を経由して再び印刷装置10へと搬送され2回目の印刷が施される(図5参照)。2回目の印刷後に検査を行なう際にも同様にして、搬送ラインによって搬送されてきた順番に、各シート1a〜シート1eを撮像し、当該各画像に基づいて印刷回数が2回であるシート1の表面全体の検査を行なう。そして、3回の印刷の検査結果がすべて良好(検査OK)であれば、一群のシート1a〜1hに対するバンプ形成処理が適式に終了し、図6に示す如くバンプ形成シート投入/排出口からシート1a〜1hが排出される。そして、新たなシート1i〜1pがバンプ形成ラインシステムS内に投入されることとなる(図7参照)。
なお、上述した実施形態のように、シート1a〜シート1eの5枚のシートでシート1の表面全体の画像をカバーすることができる場合には、シート1eに続く残りのシート1f〜1hについては1回目、2回目共に撮像(検査)を行なわないよう構成してもよく、或いは、1回目の検査は、シート1a〜シート1eを用いて行ない、2回目の検査は、1回目の検査が行なわれなかったシート1f〜1hを含む5枚のシートにより行なうよう構成してもよい。
本実施形態によれば、ラインセンサカメラ21の撮像可能範囲(撮像可能寸法)よりも大きな検査領域を有する複数のシート1を搬送しつつ検査を行なう際に、ラインセンサカメラ21を移動させながら、搬送されてきた各シート1に対して互いに対応しない位置の撮像領域毎に撮像を行なうよう構成したので、シート1の検査領域全体の検査、例えば、全てのシート1に発生する共通欠陥の検査を、1台のカメラで行なうことができる。
また、ラインセンサカメラ21はシート1aの撮像後、ラインセンサカメラ21の撮像可能な撮像幅寸法分だけ移動させ、次に搬送されてきたシート1bについて、シート1aの撮像幅領域に対応する領域と隣り合う撮像幅領域の撮像を行なうよう構成したので、ラインセンサカメラ21の移動量を最小限に抑えることができ、物理的な移動誤差による撮像誤差等を最小限に抑えることができる。
更に、シート1a〜1hに対するn回目の全ての印刷が終了するまでに、換言すれば、シート1hのn回目の印刷が終了するまでに、最初の5枚のシート1a〜シート1eに対する検査にてn回目の印刷に対する検査を終了することができるので、検査結果を確実にn+1回目以降の印刷に反映させることができる。
また、検査結果がNGである場合には、直ちに印刷装置10における印刷処理を中止するよう構成したので、検査結果を、他のシート1に対する印刷処理に迅速に反映させることができる。
また、上述した実施形態では、シート1の表面全体を検査すべき検査領域としたが、例えば、バンプがシート中央部にのみ形成されるような仕様の場合には、当該シート中央部領域を検査領域をとしてもよい。
さらに、上述した実施形態では、印刷装置10と検査装置20とはシステム制御装置40を介して検査結果の授受を行なったが、検査装置20から印刷装置10へ直接やり取りするよう構成してもよい。
本実施形態に係るバンプ形成ラインシステムSの外観構成図である。 検査装置20の外観構成図である。 ラインセンサカメラ21によるシート1aに対する撮像の様子を示す説明図である。 シート1a〜1eの撮像範囲の説明図である。 バンプ形成ラインシステムSの外観構成図である。 シート1a〜1hに対するバンプ形成終了後のバンプ形成ラインシステムSの外観構成図である。 図6に続くバンプ形成ラインシステムSの外観構成図である。
符号の説明
1(1a〜1p)…シート
10…印刷装置
20…検査装置
21…ラインセンサカメラ
30…乾燥装置
40…システム制御装置

Claims (14)

  1. カメラで撮像可能な寸法より大きい検査領域を有する検査対象物であって、複数の前記検査対象物を搬送ライン上にて搬送しつつ検査を行なう検査方法において、
    一の前記検査対象物について、前記カメラで撮像可能な寸法分の撮像幅領域の撮像を行なう撮像工程であって、撮像後に前記カメラを少なくとも撮像幅寸法分移動させる移動工程を有し、前記カメラの移動後に搬送されてきた他の前記検査対象物について、前記一の検査対象物の撮像幅領域に対応する領域を除く撮像幅領域の撮像を行ない、前記検査対象物の検査領域全体の撮像が完了するまで、前記カメラの移動と撮像を繰り返し、前記複数の検査対象物に含まれる各前記検査対象物の夫々について、互いに対応しない位置の撮像幅領域毎に撮像を行う前記撮像工程と、
    前記撮像工程により撮像された各前記撮像幅領域の画像を前記カメラから取得して、前記検査対象物の検査領域全体の検査を行なう検査工程と、
    を有することを特徴とする検査方法。
  2. 請求項1に記載の検査方法において、
    前記移動工程は、前記カメラを撮像幅寸法分だけ移動させ、
    前記撮像工程は、前記カメラの移動後に、前記一の検査対象物の次に搬送されてきた前記他の前記検査対象物について、前記一の検査対象物の撮像幅領域に対応する領域と隣り合う撮像幅領域の撮像を行なうことを特徴とする検査方法。
  3. 請求項1又は2に記載の検査方法において、当該検査方法は、前記検査対象物に対して所定の処理が行なわれた後の前記検査対象物の検査を行なう検査方法であって、
    前記複数の検査対象物を前記搬送ライン上に搬送しながら各前記検査対象物に対して順に前記所定の処理を行なう処理工程を有し、
    前記撮像工程では、全ての前記検査対象物に対する前記所定の処理が終了するまでに、前記複数の検査対象物のうち、当該検査対象物の検査領域全体の撮像を行なうために撮像幅領域の撮像を行なうべき検査対象物に対する全ての撮像が終了することを特徴とする検査方法。
  4. 請求項3に記載の検査方法において、
    前記処理工程は、各前記検査対象物に対して前記所定の処理を繰り返し行ない、
    前記撮像工程は、全ての前記検査対象物に対するn回目(nは自然数)の処理が終了するまでに、前記複数の検査対象物のうち、当該検査対象物の検査領域全体の撮像を行なうために撮像幅領域の撮像を行なうべき検査対象物に対する全ての撮像を終了し、
    前記検査工程は、前記撮像工程により撮像された各前記撮像幅領域の画像を前記カメラから取得して、前記検査領域全体のn回目の処理後の検査を行なうことを特徴とする検査方法。
  5. 請求項3又は4に記載の検査方法において、
    前記検査工程は、検査結果を前記処理工程に通知する検査結果通知工程を有し、
    前記処理工程は、検査結果が不良である旨の検査結果の通知を受けた場合には、前記処理を中止する中止工程を有することを特徴とする検査方法。
  6. 請求項3乃至5のいずれか一項に記載の検査方法において、
    前記検査対象物は、シート基板であって、
    前記処理工程における前記所定の処理は、前記シート基板に所定の高さを有するバンプを形成すべく、当該シート基板に対して銀ペーストを印刷する印刷処理であって、
    前記検査工程は、前記バンプの高さ、有無、位置等を検査することを特徴とする検査方法。
  7. カメラで撮像可能な寸法より大きい検査領域を有する検査対象物であって、複数の前記検査対象物を搬送ライン上にて搬送しつつ検査を行なう検査装置において、
    一の前記検査対象物について、前記カメラで撮像可能な寸法分の撮像幅領域の撮像を行なう撮像手段であって、撮像後に前記カメラを少なくとも撮像幅寸法分移動させる移動手段を有し、前記カメラの移動後に搬送されてきた他の前記検査対象物について、前記一の検査対象物の撮像幅領域に対応する領域を除く撮像幅領域の撮像を行ない、前記検査対象物の検査領域全体の撮像が完了するまで、前記カメラの移動と撮像を繰り返し、前記複数の検査対象物に含まれる各前記検査対象物の夫々について、互いに対応しない位置の撮像幅領域毎に撮像を行う前記撮像手段と、
    前記撮像装置により撮像された各前記撮像幅領域の画像を前記カメラから取得して、前記検査対象物の検査領域全体の検査を行なう検査手段と、
    を有することを特徴とする検査装置。
  8. 請求項7に記載の検査装置において、
    前記移動手段は、前記カメラを撮像幅寸法分だけ移動させ、かつ、
    前記撮像手段は、前記カメラの移動後に、前記一の検査対象物の次に搬送されてきた前記他の前記検査対象物について、前記一の検査対象物の撮像幅領域に対応する領域と隣り合う撮像幅領域の撮像を行なうことを特徴とする検査装置。
  9. 請求項7又は8に記載の検査装置において、当該検査装置は、前記複数の検査対象物を前記搬送ライン上に搬送しながら処理装置によって各前記検査対象物に対して順に前記所定の処理が行なわれた後の前記検査対象物の検査を行なう検査処理システムにおける検査装置であって、
    前記撮像手段は、前記処理装置による全ての前記検査対象物に対する前記所定の処理が終了するまでに、前記複数の検査対象物のうち、当該検査対象物の検査領域全体の撮像を行なうために撮像幅領域の撮像を行なうべき検査対象物に対する全ての撮像が終了することを特徴とする検査装置。
  10. 請求項9に記載の検査装置において、
    前記処理装置は、各前記検査対象物に対して前記所定の処理を繰り返し行ない、
    前記撮像手段は、前記処理装置による全ての前記検査対象物に対するn回目(nは自然数)の処理が終了するまでに、前記複数の検査対象物のうち、当該検査対象物の検査領域全体の撮像を行なうために撮像幅領域の撮像を行なうべき検査対象物に対する全ての撮像を終了し、
    前記検査手段は、前記撮像手段により撮像された各前記撮像幅領域の画像を前記カメラから取得して、前記検査領域全体のn回目の処理後の検査を行なうことを特徴とする検査装置。
  11. 請求項9又は10に記載の検査装置において、
    検査結果を前記処理装置に通知する検査結果通知手段を有することを特徴とする検査方法。
  12. 請求項9乃至11のいずれか一項に記載の検査装置において、
    前記検査対象物は、シート基板であって、
    前記検査処理システムに含まれる前記処理装置における前記所定の処理は、前記シート基板に所定の高さを有するバンプを形成すべく、当該シート基板に対して銀ペーストを印刷する印刷処理であって、
    前記検査手段は、前記バンプの高さ、有無、位置等を検査することを特徴とする検査装置。
  13. 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の検査処理システム。
  14. 請求項9乃至12のいずれか一項に記載の処理装置。
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