JP5522065B2 - 基板検査システム - Google Patents

Description

本発明は、部品実装基板の実装ラインに設けられる複数種の検査機に、それぞれ検査対象の基板を検査するのに必要な検査情報を作成する技術に関する。

部品実装基板は、一般に、クリームはんだの印刷工程、部品実装工程、およびリフロー工程の各工程により生産される。近年の生産ラインには、これらの工程毎に外観検査用の検査機機を配備し、各検査機による検査結果を情報処理装置に集積して、同一対象毎に突き合わせて確認できるようにした基板検査システムが導入されたラインがある（たとえば、特許文献１を参照。）。

また従来の検査機には、部品種毎に、「ライブラリデータ」と呼ばれる標準的な検査プログラムを登録し、検査対象の基板の設計情報から各部品の位置および部品種を認識して、各部品の実装位置に当該部品の部品種に対応する検査プログラムを割り付けることにより、検査情報を効率良く作成するものがある（たとえば、特許文献２を参照。）。

特許第３９６６３３６号公報 特許第３２０３８３７号公報

実際の現場の工程毎の検査機は、複数種の検査項目による検査を実施する場合が多い。また各工程に設けられる検査機は１つとは限らず、複数の検査機が用いられる場合もある。また、外観検査用の検査機のほかに、Ｘ線による検査を行う検査機や目視用の検査機が設けられる場合もある。

これらの検査機が実施する検査項目の中のいくつかには、検査機間で共通するものがあるが、従来の生産ラインでは、検査機毎に個別に検査情報を作成するため、複数の検査機で同じ検査項目を重複して実施するような設定がされ、生産効率が低下するおそれがある。その反対に、いずれの検査機でも、他の検査機で実施されるものとして検査の実施が外され、検査が実施されない検査項目が生じるおそれもある。

また、同種の部品であっても、実装の方向や周囲の部品との関係などによって、検査を担当する検査機や検査基準を変更したり、複数の検査機を使用した方が良い場合がある。しかし、従来の生産ラインでは、不良と判定されたものを対象に詳細なチェックをする程度であって、個々の部品を担当する検査機を個別に定めるような試みは提案されていない。

本発明は上記の問題点に着目し、検査対象の基板の部品毎に、また実施する必要がある検査項目毎に、検査の手段を選択すると共に、その選択結果に基づいて各検査機で容易に検査情報を作成できるようにすることを、課題とする。

本発明による基板検査システムには、部品実装基板の実装ラインに設けられる複数種の検査機と、各検査機の動作を管理する管理システムとが含まれる。管理システムは、１台のコンピュータ、または複数台のコンピュータによるコンピュータネットワークシステムにより形成することができる。

上記の管理システムには、以下の部品種情報記憶手段、検査手段記憶手段、部品特定手段、部品別処理実行手段、メニュー作成手段が含まれる。

部品種情報記憶手段には、各部品種の部品に実施すべき検査項目を部品種毎にまとめた部品種情報が保存される。検査手段記憶手段には、検査項目毎に、その検査項目の検査を実施する検査手段として機能する検査機または検査機の組み合わせが保存される。この検査手段記憶手段では、各検査項目に対してそれぞれ複数の検査手段が保存されるのが望ましいが、検査項目によっては保存される検査手段が１つのみとなってもよい。

部品特定手段は、検査対象の基板に実装される部品の位置および部品種を部品毎に特定する。部品別処理実行手段は、部品特定手段により特定された部品毎に、その部品種につき部品種情報記憶手段に保存されている部品種情報を用いて当該部品に実施すべき検査項目を認識する処理と、認識した検査項目につき検査手段記憶手段に保存されている情報を用いて当該検査項目の検査を実施させる検査手段を選択する処理とを実行する。

メニュー作成手段は、部品特定手段および部品別処理実行手段による処理結果に基づき、基板に実装される部品毎に、その部品に対して実施する検査項目とその検査を実施する検査手段として機能する検査機を示す情報とに当該部品の部品種および位置情報を紐付けた検査メニュー情報を作成する。

一方、各検査機は、管理システムにより作成された検査メニュー情報を入力する検査メニュー入力手段と、自装置が実施可能な検査項目に関する検査プログラムが部品種毎に保存される検査プログラム記憶手段と、検査メニュー入力手段が入力した検査メニュー情報を解析して自装置での検査対象部品を認識し、検査メニュー情報から検査対象部品の位置および部品種ならびに当該部品に実施する検査項目を抽出する検査対象認識手段と、検査対象認識手段が抽出した情報を用いて、検査対象部品毎に、当該部品に実施する検査項目につき当該部品の部品種に適合する検査プログラムを検査プログラム記憶手段から読み出す処理と、読み出された検査プログラムを当該部品の位置情報に紐付ける処理を実行することにより、検査対象の基板の検査に必要な検査情報を作成する検査情報作成手段と、検査情報作成手段により作成された検査情報を用いた検査を実行する検査実行手段とを、具備する。

上記の構成によれば、管理システムにおいて、検査対象の基板の個々の部品毎に、また各部品に適用される検査項目毎に検査を実施する検査手段が選択され、その選択結果を反映した検査メニュー情報が作成される。各検査機では、全ての部品の検査メニュー情報を入力するが、そのうちで自装置が検査対象とする部品の検査メニュー情報のみを採用して、その情報と自装置の検査プログラム記憶手段に保存されている検査プログラムとを用いて検査情報を作成する。

上記の処理によれば、複数の検査機に同じ検査項目が無駄に重複設定されたり、実施されない検査項目が生じるおそれがなくなる。また、同種の部品であっても、その部品の実情に応じて検査機の選択内容を変更することができる。したがって、検査の効率および精度の双方を高めることが可能になる。

なお、部品特定手段による特定処理では、検査対象の基板の設計情報を利用するのが望ましいが、これに限らず、たとえば、検査対象の基板のモデルの画像から各部品の位置を計測すると共に、モデルの画像を表示してユーザに部品種を指定させてもよい。
検査項目毎の検査手段の選択も、ユーザの選択操作に応じて行うほか、自動的に選択することもできる。また、選択される検査手段は１つに限らず、１つの検査項目について複数の検査手段を選択することもできる。

各検査機の検査メニュー入力手段は、管理システムとの通信により検査メニュー情報を読み込む手段として構成されるのが望ましいが、管理システムと各検査機とを通信可能にすることは、必ずしも必要ではない。たとえば管理装置で作成された検査メニュー情報をリムーバブル記憶媒体に保存し、この記憶媒体を各検査機に順にセットして、検査メニュー情報を読み込むようにしてもよい。

以下、上記基板検査システムの好ましい４つの実施形態について説明する。
まず第１の実施形態では、管理システムは、検査機を選択する操作を行うための操作手段と、情報を表示するための表示手段とをさらに具備する。また、検査手段記憶手段に保存される情報には、各検査手段の検査能力を検査項目毎に示した検査能力情報が含まれる。部品別処理実行手段は、処理対象の部品につき認識した検査項目を実施可能な検査手段が複数あるとき、これらの検査手段を示す選択肢をそれぞれの検査能力情報と共に表示手段に表示し、この表示状態下で前記操作手段において検査手段を選択する操作が行われたことに応じて当該操作により選択された検査手段を選択する。

上記の実施形態においては、処理対象の部品に適用される検査項目を実施可能な検査手段が複数ある場合には、ユーザの操作により選択する必要があるが、その選択の際には、各検査手段を示す選択肢と共にそれぞれの検査能力情報が表示される。よって、ユーザは、目標や用途に適合する検査能力が得られる検査手段を、容易に選択することが可能になる。

第２の実施形態では、管理システムは、生産ラインで実施される検査の目標を入力するための操作手段をさらに具備する。また検査手段記憶手段に保存される情報には、各検査手段の検査能力を検査項目毎に示した検査能力情報が含まれる。部品別処理実行手段は、処理対象の部品につき認識した検査項目を実施可能な検査手段が複数あるとき、操作手段により入力された目標に適合する検査能力を有する検査手段または検査手段の組み合わせを選択する。

上記第２の実施形態によれば、処理対象の部品に適用される検査項目を実施可能な検査手段が複数ある場合には、その中から、ユーザにより入力された検査の目標に適合する検査手段を自動的に選択することができる。
なお、検査の目標の入力は、処理に先立って行ってもよいし、選択候補の検査手段が複数抽出された段階で行ってもよい。また検査能力情報として複数種の情報が設定されている場合には、これらの情報毎に目標値の入力を受け付けたり、いずれの情報を優先するかを表す優先順位の入力を受け付けてもよい。

第３の実施形態では、管理システムは、前記部品別処理手段による処理対象の部品に対する検査基準を変更する操作を行うための操作手段を、さらに具備する。また、部品別処理手段は、処理対象の部品につき認識した検査項目を実施する検査手段を選択した後に、その検査項目にかかる検査基準を変更する操作が操作手段において行われたことに応じて、その変更された検査基準を処理対象の部品に適用する。メニュー作成手段は、変更された検査基準が適用される部品に関しては、その検査基準を示す検査メニュー情報を作成する。

さらに第３の実施形態における各検査機では、認識手段の前記検査メニュー情報の解析処理において、自装置での検査が設定された部品に変更された検査基準が適用されているか否かを判別すると共に、検査情報作成手段による検査情報の作成処理において、変更された検査基準が適用される部品に対しては、当該変更された検査基準に対応する検査プログラムを読み出す。

第３の実施形態によれば、ユーザが、標準的な検査基準では検査の精度を得られないおそれのある部品について、検査基準を変更する操作を行うと、当該部品の検査メニュー情報は変更された検査基準を示すものとなる。この変更された検査基準による検査を担当する検査機では、検査メニュー情報が示す検査基準に対応する検査プログラムを読み出す。これにより、検査基準の変更を容易に、かつ確実に行うことが可能になる。

第４の実施形態は、第３の実施形態の構成において、管理システムに、検査対象の基板の設計情報を入力する設計情報入力手段と、情報を表示するための表示手段とがさらに含まれる。また部品別処理手段は、設計情報入力手段が入力した設計情報のうち、処理対象の部品およびその周囲の構成物にかかる情報を解析することにより、処理対象の部品に対する検査に影響を及ぼす事象を判別して、その判別結果を表示手段に表示し、この表示状態下で前記検査基準を変更する操作を受け付ける。

第４の実施形態によれば、検査対象の基板の設計情報を用いて、部品毎に、影が生じる可能性、周囲の部品の実装密度の度合、部品の実装方向など、検査に影響を及ぼす事象の有無を判別して、その判別結果を表示することができる。この表示により、ユーザは、検査基準の変更が必要であることや、どのような変更をすれば良いかを、容易に判断することができる。

本発明によれば、管理システムにおいて、部品毎および検査項目毎に検査を実施する検査手段を選択して、部品毎に、その部品に対して実施する検査項目とその検査を実施する検査手段として機能する検査機を示す情報とに当該部品の部品種および位置情報を紐付けた検査メニュー情報を作成し、これを各検査機に導入して検査機独自の検査情報を作成する。よって、複数の検査機に同じ検査項目が無駄に重複設定されたり、実施されない検査項目が生じるおそれがなくなり、また、個々の部品の実情に応じて検査の内容を変更することが可能になる。
したがって、検査の効率および精度の双方を高めることが可能になる。

基板検査システムの構成を示すブロック図である。 検査プログラム管理装置の機能ブロック図である。 検査メニューの設定画面の一例を示す図である。 検査手段の変更用の設定画面の一例を示す図である。 部品種テーブルのデータ構成を模式的にテーブル化して示す図である。 検査メニュー情報のデータ構成を模式的にテーブル化して示す図である。 検査メニュー情報の作成処理の手順を示すフローチャートである。 図７に続く手順を示すフローチャートである。 検査機に共通する機能を示す機能ブロック図である。

図１は、本発明が適用される基板検査システムの構成例を示す。
この実施例の基板検査システムは、部品実装基板の生産ライン（図示せず。）に配備される複数の検査機１、各検査機１で使用する検査プログラムを管理する検査プログラム管理装置２、各検査機１による検査結果を管理する検査結果管理装置３などにより構成される。各管理装置１，２および各検査機１はＬＡＮ回線を介して相互に接続されている。

図中の６台の検査機１は、それぞれ構成や機能が異なる。以下、各検査機１に個別に言及する場合には、図１の各ブロック内の記載に従い、それぞれを「検査機Ａ」「検査機Ｂ」「検査機Ｃ」「検査機Ｄ」「検査機Ｅ」「検査機Ｆ」ということにする。

生産ラインには、はんだ印刷工程、部品実装工程、およびリフロー工程が含まれる。
検査機Ａおよび検査機Ｂは、はんだ印刷工程に設けられて、クリームはんだの印刷状態を検査する。以下、この検査を「はんだ印刷検査」という。
はんだ印刷検査に関して、検査機Ａでは、２次元の画像処理による外観検査を実施する。一方、検査機Ｂでは、３次元計測により基板上のランドのクリームはんだの体積を求め、その体積が良好であるかどうかを判別する。

検査機Ｃは部品実装工程に設けられ、基板に実装された部品に対する外観検査を実施する。たとえば、部品の有無をチェックする検査（以下、「欠品検査」という。）や部品の位置ずれをチェックする検査（以下、「部品ずれ検査」という。）を実施する。

検査機Ｄはリフロー工程に設けられ、リフロー後の基板に対する外観検査を実施する。
この検査機Ｄでは、主としてはんだのフィレットに対する検査（以下、「フィレット検査」という。）が実施されるが、その他の検査項目による検査を実施することもできる。

標準的な検査基準によるフィレット検査では、部品に斜め方向から光を照射しながら、カメラを部品のほぼ真上に配備して、その光軸を鉛直方向に向けて撮像することにより、フィレット部分の正反射光像を含む画像を生成し、正反射光像の状態をチェックする。しかし、フィレットの傾斜が急な場合や隣の部品などによる影が生じる場合には、斜め方向から撮像をするように検査基準を変更することもできる。また、検査機Ｂによる検査が実施される場合には、その検査の際に計測されたはんだ体積によりフィレットに対する計測値を補正することにより、検査の精度を高めることもできる。

検査機Ｅは、全ての工程を終えた基板を対象に、Ｘ線撮像により、部品の内部やはんだ付け部位の外観検査では検出しにくい部分の構成を検査する。
検査機Ｆは、検査員による目視検査を実施するためのもので、全ての工程を終えた基板を対象に撮像を行って、画像を表示し、部品毎に、検査員による良否の判定結果の入力を受け付ける。

検査対象の基板は、各検査機１に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの順に搬送される。各検査機１では、基板が搬入される都度、あらかじめ登録された検査プログラムに基づき検査を実行し、検査結果情報を検査結果管理装置３に送信する。検査結果管理装置３は、各検査機１から受信した検査結果情報を、検査機別および検査対象別に読み出し可能な状態で蓄積する。ここに蓄積された検査結果情報は、適宜、現場での確認のために読み出したり、生産性の解析のための統計処理などに利用することができる。

なお、検査プログラム管理装置２と検査結果管理装置３とは必ずしも別体にする必要はなく、１つのコンピュータに各管理装置２，３の機能を持たせてもよい。反対に、各管理装置２，３をそれぞれ複数のコンピュータにより構成してもよい。また、各管理装置２，３に対する操作や処理結果の表示のために、システム内に端末装置を加えることも可能である。

この実施例では、検査に先立ち、検査プログラム管理装置２において、検査対象基板に実装される部品毎に、実施する検査項目およびその実施をする検査機を決定し、この決定結果を各部品の位置情報および部品種情報に紐付けた検査メニュー情報を作成する。この検査メニュー情報は各検査機１に一括配信される。各検査機１では、配信された検査メニュー情報および自装置にあらかじめ登録されている部品種毎の検査プログラムを用いて、検査対象基板の検査情報を作成する。なお、目視用の検査機Ｆでも、基板とカメラとの位置合わせやカメラの視線方向などを自動で調整する必要があり、その調整のための検査情報が作成される。

以下、検査メニュー情報を作成する検査プログラム管理装置２およびその作成処理について、詳細に説明する。

図２は、検査プログラム管理装置２の機能ブロック図である。
この検査プログラム管理装置２は、部品特定処理部２１、検査項目認識部２２、検査手段選択部２３、検査基準設定部２４、影響パラメータ導出部２５、設定情報入力部２６の各処理部と、２０１〜２０５で示す記憶部とを有する。各処理部２１〜２６は、プログラムにより検査プログラム管理装置２に設定される機能である。記憶部２０１〜２０５は、検査プログラム管理装置２のメモリに格納される。いずれの記憶部も１つのファイルとは限らず、複数のデータファイルをリンクさせた構成となる場合もある。

記憶部のうち、基板設計情報データベース２０１には、検査対象の基板の設計情報が格納される。この設計情報は、ＣＡＤデータなどから導出されたもので、基板における各部品の位置情報（座標）や部品種が示される。なお、部品種は、基板に実装される様々な部品を形状や機能に基づいて分類することにより、設定されたものである。

部品種テーブル２０２には、部品種毎に、その部品種に属する部品に実施する必要のある検査項目を定義した部品種情報が格納される。後記するように、この実施例の部品種情報には、各検査項目の検査を行う検査機を定義するデフォルトの定義情報が含まれるが、この定義情報は必須のものではない。

検査機別能力テーブル２０３には、検査項目毎に、その検査項目の検査を実施可能な検査手段とその検査能力を示す情報（以下、「検査能力情報」という。）とが格納される。検査手段は１つの検査機１による場合もあれば、複数の検査機１の組み合わせによる場合もある。また、検査能力情報として、この実施例では、検査に要する時間の長さ、消費電力などのコストを示す情報、および検査の信頼度を、それぞれ度数化したものが格納される。またこれらの情報に後述する優先順位を対応づけて格納してもよい。

検査メニューデータベース２０４には、作成された検査メニュー情報が対応する基板の識別情報と共に格納される。
検査プログラムデータベース２０５は、検査機１側に登録されていない検査プログラムを検査機１に提供するために設けられたもので、各検査機１で使用される可能性のある検査プログラムが、検査機１の種類別および検査項目別ならびに部品種別に整理されて、漏れなく格納されている。

検査プログラム提供処理部２９は、検査機１の後記する検査プログラム入力部１２からの要求に応じて検査プログラムデータベース２０５から要求された検査プログラムを読み出し、これを要求のあった検査機１へと送信する。

部品特定処理部２１は、基板設計情報データベース２０１から新規の検査対象基板の設計情報を読み出して、これを解析することにより、検査対象基板に実装される各部品の位置および部品種を特定する。

検査項目認識部２２、検査手段選択部２３、検査基準設定部２４、影響パラメータ算出部２５、設定情報入力部２６は、部品特定処理部２１により特定された部品を順に処理対象として、処理対象の部品に特化した検査メニューを作成する。

検査項目認識部２２は、処理対象の部品の部品種に対応する部品種情報を部品種テーブル２０２から読み出して、その定義に基づき、当該部品に実施すべき検査項目を認識する。影響パラメータ算出部２５は、部品特定処理部２１を介して処理対象の部品およびその周囲の構成物の設計情報を読み込み、これを解析することにより、処理対象の部品に及ぶ影響パラメータを導出する。

影響パラメータとは、検査に影響を及ぼす事象の有無を判別するためのパラメータである。たとえば、影の有無を判別するために、隣の部品の高さや隣の部品との距離を算出する。また、基板設計情報に部品やランドのサイズが含まれている場合には、これらをフィレットの傾斜状態を判別するための影響パラメータとして抽出する。また、フィレットの傾斜状態を判別するための影響パラメータとして、処理対象の部品の周囲の部品の密度を算出することもできる。

設定情報入力部２６は、図示しない操作部および表示部と協働して、処理対象の部品の検査に必要な情報を入力するための設定画面を立ち上げる。設定情報入力部２６は、この画面を介して入力された情報を受け付けて、当該情報を検査手段選択部２３または検査基準設定部２４に渡す。影響パラメータの算出結果は、設定情報入力部２６に渡されて、後記する影響情報の作成に用いられる。

検査メニューの設定画面において、検査手段として定義されている検査機を変更することを目的として所定の検査項目が指定されると、検査手段選択部２３は、検査機能力テーブル２０３を検索して、指定された検査メニューの検査手段をそれぞれの検査能力情報と共に読み出す。そして、読み出された情報を設定情報入力部２６に渡して、各検査手段を選択肢とする設定変更画面を提示するように設定情報入力部２６に指示する。この画面においていずれかの選択肢が選択されると、検査手段選択部２３は、その選択に応じて指定された検査項目における検査機の定義情報を書き換える。

検査基準設定部２４は、検査手段として定義されている検査機の検査基準を変更することを目的として検査項目が指定されたときに動作する。まず検査基準設定部２４は、指定された検査項目に定義されている検査機に関して、処理対象の部品への当該検査項目の検査に適用される検査基準を全て抽出する。各検査基準の実体は検査プログラムのファイルであるが、このファイルには検査基準の内容を示す表題情報が含まれている。検査基準設定部２４は、抽出したファイル内の表題情報を設定情報入力部２６に渡し、各表題情報を選択肢とする画面を提示するように指示する。この画面においていずれかの選択肢が選択されると、検査基準設定部２４は、選択された選択肢が示す表題情報を、指定された検査項目の検査機の定義情報に付加する。

上記のようにして、部品別処理手段に含まれる各処理部２２〜２６の処理により基板上の各部品の検査メニューを順に確定することにより、基板全体の検査メニュー情報が作成される。この基板全体の検査メニュー情報は、検査メニュー保存部２７によって検査メニューデータベース２０４に保存されるほか、検査メニュー出力部２７にも渡される。検査メニュー出力部２７は、この検査メニュー情報をＬＡＮ回線を介して各検査機１に配信する。

つぎに、検査メニューの設定のために提示される設定画面の具体例を説明する。
図３は、検査項目認識部２２における認識処理が終了したことに応じて立ち上げられた初期画面の例である。この画面では、処理対象の部品のサンプル画像３０や部品情報などを示す欄３１が表示されると共に、処理対象の部品に対して実施すべき検査項目および検査手段の定義情報を示す表３２が表示される。また、画面の右上には、設定の完了を示すボタン３４が設けられる。

表３２内の検査手段の表示は、部品種テーブル２０２から読み出されたデフォルトの定義情報によるものである。また欄３１内には、部品特定処理部２１により特定された処理対象部品の部品種および実装位置のほか、前述の影響パラメータを用いた判別結果を示す情報３３（以下「影響情報３３」という。）が表示されている。

上記の画面において、表３２内のいずれかの検査項目を指定する操作が行われると、設定画面は、指定された検査項目の検査手段を選択するものに切り替えられる。
図４は、表３２内の４番目の検査項目（フィレット検査）が指定されたことに応じて表示された選択画面の一例である。画面の上の欄３１は図３と同様であるが、表３２は検査手段の選択肢を示す表３５に置き換えられる。

各選択肢には、検査手段と共に、「コスト」、「時間」、「信頼度」の各欄が設定され、それぞれに所定の数値が表示される（ただし、目視検査の「時間」に対しては数値は設定されていない。）。これら検査手段および検査能力を含む選択肢は、いずれも検査機別能力テーブル２０３から読み出されたものである。

各選択肢にはチェックボックスが設定されている。選択画面が表示された直後の選択肢の選択状態はデフォルトの定義情報によるが、ユーザは、検査能力を示す各数値を参照しながら、自由にこの選択を変更することができ、複数の選択肢を選択することもできる。選択が終了し、ボタン３４が操作されると、表示画面は再び図３の構成に戻るが、表３２内の検査機の選択対象となった検査項目（フィレット検査）に対応する検査手段の表示は、変更されている。

図３の画面の表３２内の各行には、それぞれ「条件設定」という文字を記したボタン３６が設けられている。このボタン３６が操作されると、操作されたボタン３６の行の検査項目および検査手段の検査基準の変更用の選択画面（図示せず。）が表示される。この画面には、処理対象の部品に適用可能な全ての検査基準が表示される。この表示は、検査プログラムデータベース２５から読み出された検査プログラムの表題情報によるものである。

ユーザは、図３の画面に表示されている検査項目のいずれかの検査基準を変更する必要があると判断すると、その検査項目に該当する行のボタン３６をクリックして、上記の変更画面を呼び出す。この画面に表示された検査基準の中から所望の検査基準を選択する。選択が終了すると、再び図３の画面が表示される。
なお、図３の画面中の欄３１内の影響情報３３は、検査基準を変更するかどうかの判断の指標として用いることができる。

図５は、部品種テーブル２０２に格納される部品種情報の一例を示す。この実施例では、各部品種を「バリエーション」と呼ばれる単位に細分し、部品種コードおよびバリエーションコードの組み合わせ毎に、検査項目および検査機のデフォルトの定義情報を設定している。

なお、以下では、説明が煩雑になるのを避けるために、バリエーションの単位を１つの部品種とする。また、図５では、各部品種の検査項目を、はんだ印刷検査、欠品検査、部品ずれ検査、フィレット検査の４つに限定しているが、検査項目はこれら４項目に限定されるものではない。また検査項目の内訳も部品種によって異なるものになる。

検査機の具体的な定義情報は、検査機別のフラグデータの組み合わせであって、検査を実施する検査機１のフラグデータはオンに設定され、その他のフラグデータはオフに設定される。また検査基準設定部２４によりいずれかの検査機の検査基準が変更された場合には、その変更がなされた検査項目の定義情報に変更後の検査基準の表題情報を追加する。

図５では、各検査機Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの欄を設けて、フラグデータがオン状態の検査機を、該当する欄に丸印を付けることにより表現する。また、検査を実施する検査機の検査基準が変更されている場合には、該当する欄の丸印を省略して、当該検査基準の表題情報を記す。

図５の例では、１番目のＡ１０１０−Ｃ１０１のコードで表される部品種、および２番目のＡ１０１０−Ｃ１０２のコードで表される部品種は、はんだ印刷検査を検査機Ａで実施し、欠品検査および部品ずれ検査を検査機Ｃで実施し、フィレット検査を検査機Ｄで実施するように定義されている。

また、３番目のＢ０１０３−Ｄ１１１のコードで表される部品種、および４番目のＢ０１０３−Ｄ１１２のコードで表される部品種は、はんだ印刷検査を検査機Ａおよび検査機Ｂで実施し、欠品検査および部品ずれ検査を検査機Ｃで実施し、フィレット検査を検査機Ｄで実施するように定義されている。さらにこれらの部品種では、検査機Ｄに「はんだ体積による補正」という検査基準を適用することが定義されている。この検査基準は、はんだ印刷検査に検査機Ｂを使用することを前提に、フィレット検査の際の計測値をクリームはんだの体積により補正し、補正後の計測値により良・不良を判定することを定めたものである。

つぎに、図６は、上記の部品種情報や基板設計情報に基づき作成された検査メニュー情報の例を示す。この例では、検査対象基板の各部品を通し番号（図中の部品Ｎｏの欄の数字）により識別すると共に、各部品に、それぞれ部品情報、影響情報、検査項目、および検査機の定義情報を紐付ける。検査機の定義情報は図５に示したのと同様に、フラグデータのオン状態を示す丸印および検査基準の表題情報により表している。また、図中、部品番号が００１および００２の各部品は図５の１番目の部品種に属し、部品番号が００３の部品は図５の２番目の部品種に属し、部品番号が００４の部品は図５の３番目の部品種に属し、部品番号が００５の部品は図５の４番目の部品種に属する。

各部品の部品情報は、検査対象基板の設計情報に対する部品特定処理部２１の処理により導き出されたもので、該当する部品種の識別情報（部品種コードおよびバリエーションコード）や部品の位置を示す座標（ｘ_１，ｙ_１）（ｘ_２，ｙ_２）・・・が含まれる。なお、図６では、図５に示した４種類の部品種に限定しているが、実際には様々な種類の部品の情報が含まれる。

影響情報は、影響パラメータ導出部２５により導出された影響パラメータから検査に影響を及ぼす事象があると判断された場合に設定される。図３，４の例の表示欄３１内の影響情報３３は、この処理により導き出されたものである。

部品番号００２および００５の部品に設定されている影響情報「影あり」は、外観検査を実施するときに隣の部品による影が生じる可能性があることを意味する。この影響情報は、たとえば、処理対象の部品の隣の部品の高さがあるしきい値を超えたときに設定される。また、部品番号００３の部品に設定されている影響情報「フィレットの直視不可能」は、フィレットの傾斜が急であるために外観検査の精度が得られない可能性があることを意味する。この影響情報は、たとえば、部品やランドのサイズがあるしきい値を下回ったときや、処理対象部品の周囲の部品の密度があるしきい値を上回った場合に設定される。

図６の検査機の定義情報では、デフォルトの情報とは異なる定義がされている箇所を、太枠で囲んで示す。この図示によれば、部品番号００１の部品と部品番号００２の部品とは同一の部品種であるが、前者には図５に示したデフォルトの定義情報がそのまま適用されているのに対し、後者では、はんだ印刷検査に検査機Ｂが追加され、さらにフィレット検査を実施する検査機Ｄの検査基準が「はんだ体積による補正」に変更されている。この定義の変更は、ユーザが「影あり」という影響情報を考慮したことによりなされたものと、考えることができる。

なお、検査基準の変更は、通常は、検査基準設定部２４が担当するが、上記の「はんだ体積による補正」への変更は、例外的に、検査機Ｂとの組み合わせによる検査手段としてユーザに提示される。具体的には、前出の図４の表３５の２番目に示す選択肢（検査機Ｂ，Ｄの組み合わせ）を選択することにより、検査機Ｂのフラグデータがオンに設定されると共に、検査機Ｄの検査基準が変更される。

部品番号００３の部品では、フィレット検査に関する検査基準が「斜視撮像 左４５度」という内容に変更されている。この検査基準は、検査対象部品の左手にカメラを配置して光軸を４５度傾けることを意味する。この検査基準の変更は、「フィレットの直視不可能」という影響情報を考慮したユーザの設定変更操作に応じて生じた可能性がある。

さらに、部品番号００３の部品のフィレット検査の定義情報では、目視用の検査機Ｆのフラグデータもオンに設定されている。すなわち、定義情報は、検査機Ｄにより検査基準を変更した検査を実施し、さらに検査機Ｆによる検査を実施するように変更されたことになる。

部品番号００４の部品ではデフォルトの定義情報がそのまま適用されている。これに対し、同内容の定義情報がデフォルトで設定されている部品番号００５の部品では、欠品、部品ずれ、フィレットの各検査をＸ線による検査機Ｅで実施するように、定義が変更されている。これは、ユーザが「影あり」という影響情報を考慮したためと思われる。
さらに、部品番号００５の部品では、はんだ検査の定義情報のうち、検査機Ｂのフラグデータがオンからオフに変更されている。これは、ユーザが、フィレットの外観検査を実施しないので、はんだの体積の計測は不要であると考えたことによると思われる。

このように、ユーザは、影響情報を確認しながら、デフォルトの定義では検査の精度に支障が出るおそれのある検査項目について、検査手段や検査基準を変更することができる。また、１つの検査項目に対して複数の検査手段が設定されるのを防ぐことで、無駄な検査を削減する一方で、部品番号００３の部品により例示したように、必要であれば、１つの検査項目に対して複数の検査手段を選択し、検査の精度を確保することができる。また、検査手段を変更する場合には、図４の例に示すように、コスト、時間、精度の各面から各検査手段の検査能力を比較し、生産目的に適した検査機を選択することができる。
なお、図４の画面を表示する場合には、あらかじめユーザの指定操作に応じて各検査能力の優先順位を定め、各選択肢と各能力の度数との組み合わせを優先順位が最も高い能力の昇順に並べて表示してもよい。このようにすれば、ユーザは、自身が優先した能力順に各選択肢を見比べながら適切な検査手段を選択することができる。

この実施例では、検査手段毎の検査能力情報を固定情報として、検査機別能力テーブル２０３に格納されているものとしているが、部品種毎に異なる内容の検査能力情報を格納してもよい。または、処理対象の部品の部品種や実装位置などに応じて、毎回、演算により検査能力情報を求めてもよい。

図７および図８は、上記の検査プログラム管理装置２による検査メニュー情報の作成処理に関する処理手順を示す。
この処理では、検査対象の基板の設計情報を読み出した後、その設計情報が示す部品毎に、ループ記号ＬＰ１からＬＰ２までに含まれるステップＳ２〜Ｓ１７を実行する。

ステップＳ２では、ステップＳ１で読み出した基板設計情報を解析して処理対象の部品の位置および部品種を特定し、これらを含む部品情報を作成する。

ステップＳ３では、ステップＳ２で特定された部品種に該当する部品種情報を部品種テーブルから読み出し、その情報に含まれる検査項目を認識する。また、各検査項目にデフォルトで設定されている検査機の定義情報を用いて、作業メモリに仮の検査メニューを作成する。
以後の処理により、この仮の検査メニューの内容が適宜が変更され、最終的に確定されることになる。

ステップＳ４では、基板設計情報を用いて処理対象の部品の検査に対する影響パラメータを導出する。

ステップＳ５では、図３に示した設定画面を表示する。この画面では、前述したとおり、処理対象部品に実施すべき検査項目と共に検査機のデフォルトの定義情報が表示される。またステップＳ４で導出された影響パラメータにより検査に影響が生じないかどうかを判別し、影響が生じると判断した場合には、発生し得る影響を示す影響情報を作成し、これを設定画面中の表示欄３１に組み入れる。

図８に参照を移す。上記の設定画面において、検査手段の定義の変更のために検査項目を指定する操作が行われると（ステップＳ６が「ＹＥＳ」）、指定された検査項目により検査機別能力テーブル２０３を照合し、当該検査項目に対応する検査手段および各手段の検査能力情報を抽出する（ステップＳ７）。

ステップＳ８では、検査手段の変更用画面（図４に示したもの）を立ち上げて、ステップＳ７で抽出された情報を表示する。この表示に対し、検査手段を変更する操作が行われると（ステップＳ９が「ＹＥＳ」）、当該操作により変更された内容に応じて、指定された検査項目の検査機の定義情報を更新する（ステップＳ１０）。

つぎに、検査基準を変更するために検査項目が指定された場合（ステップＳ１１が「ＹＥＳ」）には、検査プログラムデータベース２０５を用いて、指定された検査項目および検査手段に対応する検査基準を抽出する（ステップＳ１２）。さらにステップＳ１３において、検査基準の変更用画面を立ち上げて、ステップＳ１２で抽出された情報を表示する。

上記の表示に対し、検査基準を変更する操作が行われた場合（ステップＳ１４が「ＹＥＳ」には、指定された検査項目の変更対象の検査機の定義情報に、変更後の検査基準の表題情報を加える（ステップＳ１５）

なお、ステップＳ６〜１０の処理、およびステップＳ１１〜Ｓ１５の処理において、変更設定用の画面でキャンセル操作が行われた場合、または現在選択中の選択肢が選択された場合には、その後の処理をスキップしてステップＳ６に戻る。

上記のようにして、適宜、検査手段や検査基準を変更する処理が実施され、処理対象の部品にかかる設定を終了する操作が行われると、ステップＳ１６が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１７において、これまでの処理により設定された検査メニューの内容が部品番号および部品情報に紐付けられてメモリに保存される。なお部品番号は通し番号であるので、順に更新されて、自動的に割り当てられる。

検査対象基板の各部品に対して上記のステップＳ２〜Ｓ１７が実行されることにより、基板単位での検査メニュー情報が完成すると、ステップＳ１８において、この検査メニュー情報を検査メニューデータベース２０４に保存し（ステップＳ１７）、処理を終了する。

なお、この実施例では、部品種毎に設けられたデフォルトの検査メニューを、ユーザが必要に応じて変更することにより、基板全体の検査メニュー情報を作成しているが、検査メニュー情報の作成方法はこれに限定されるものではなく、自動または半自動で検査メニュー情報を作成することも可能である。
たとえば、影響情報が作成された部品に関してはデフォルトの定義情報を適用し、影響情報が作成された部品に関しては、検査手段や検査基準を自動的に変更することにより、ユーザによる操作を不要にすることができる。

または、あらかじめユーザに検査能力の目標を入力させ、部品毎に、その部品に適用可能な検査手段の中から、目標に最も近い検査能力を有するものを選択してもよい。たとえば、コスト、時間、信頼度の各検査能力情報に対して優先順位を設定する操作を受け付け、最も高い順位が設定された検査能力情報に対する能力に最高の値が設定されている検査手段を自動で選択する。または、その選択結果を表示し、その表示を承認する操作が行われたことに応じて選択を確定してもよい。
また、優先順位が指定されない場合のために、検査機能力テーブル２０３にデフォルトの優先順位を格納してもよい。

図９は、各検査機１に共通する機能を表す機能ブロック図である。以下、この図を用いて、各検査機１に共通の検査メニュー情報からそれぞれに固有の検査情報を作成する処理について、説明する。

図９に示すように、各検査機１には、検査プログラムデータベース１０１および検査情報記憶部１０２を構成するデータファイルが設けられると共に、検査メニュー入力部１１、検査プログラム入力部１２、検査対象部品認識部１３、検査情報作成部１４、検査実行部１５、出力部１６の各機能が設定される。

検査メニュー入力部１１は、検査プログラム管理装置２から送信された検査メニュー情報を受け付ける。検査対象部品選択部１３は、この検査メニュー情報から自装置のフラグデータがオンに設定されている部品を、検査対象部品として抽出する。この抽出処理では、部品種および実装位置を示す部品情報のほか、検査項目も抽出される。さらに検査機の定義情報に自装置用の検査基準の表題情報が含まれている場合には、これも抽出される。

検査プログラムデータベース１０１には、あらかじめ部品種毎に、その部品種に対応する検査プログラムが格納されている。検査情報作成部１４は、検査対象部品認識部１３により選択された部品毎に、その部品の部品種および検査項目の組み合わせに対応する検査プログラムを検査プログラムデータベース１０１から読み出し、これを部品の実装位置に対応づける。この場合、通常は、標準の検査基準に基づく検査プログラムが読み出されるが、処理対象の部品に関して抽出された情報に検査基準の表題情報が含まれている場合には、その表題情報に対応する検査基準に基づく検査プログラムが読み出される。

また、検査プログラムデータベース１０１内に必要な検査プログラムが格納されていない場合には、検査情報作成部１４は検査プログラム入力部１２に連絡する。検査プログラム入力部１２は、この連絡に応じて検査プログラム管理装置２にアクセスし、図２に示した検査プログラム提供処理部２９から必要な検査プログラムの提供を受ける。

上記一連の処理により、検査メニュー情報において自装置で検査するように定められている部品の全てに対し、定められた検査基準に適合する検査プログラムを読み出して部品の位置情報に紐付けることができる。

部品毎の位置情報と検査プログラムとの組み合わせは検査情報記憶部１０２に保存された後、検査実行部１５により読み出される。検査実行部１５は、読み出した検査プログラムに基づき、基板上の部品のうち自装置での検査が定義されている部品のみを対象に検査を実行する。この検査の結果は、出力部１６により検査結果情報として編集され、検査結果管理装置３などに出力される。

１ 検査機
２ 検査プログラム管理装置
１１ 検査メニュー入力部
１３ 検査対象部品選択部
１４ 検査情報作成部
１５ 検査実行部
２１ 部品特定処理部
２２ 検査項目認識部
２３ 検査手段選択部
２４ 検査基準設定部
２５ 影響パラメータ導出部
２６ 設定情報入力部
２７ 検査メニュー保存部
２８ 検査メニュー出力部
１０１ 検査プログラムデータベース
２０２ 部品種テーブル
２０３ 検査機別能力テーブル

Claims (5)

1. 部品実装基板の実装ラインに設けられる複数種の検査機と、各検査機の動作を管理する管理システムとを有するシステムであって、
   前記管理システムは、
   各部品種の部品に実施すべき検査項目を部品種毎にまとめた部品種情報が保存される部品種情報記憶手段と、
   検査項目毎に、その検査項目の検査を実施する検査手段として機能する検査機または検査機の組み合わせが、保存される検査手段記憶手段と、
   検査対象の基板に実装される部品の位置および部品種を部品毎に特定する部品特定手段と、
   前記部品特定手段により特定された部品毎に、その部品種につき部品種情報記憶手段に保存されている部品種情報を用いて当該部品に実施すべき検査項目を認識する処理と、認識した検査項目につき検査手段記憶手段に保存されている情報を用いて当該検査項目の検査を実施させる検査手段を選択する処理とを実行する部品別処理実行手段と、
   前記部品特定手段および部品別処理実行手段による処理結果に基づき、前記基板に実装される部品毎に、その部品に対して実施する検査項目とその検査を実施する検査手段として機能する検査機を示す情報とに当該部品の部品種および位置情報を紐付けた検査メニュー情報を作成するメニュー作成手段とを具備し、
   各検査機は、
   前記管理システムにより作成された検査メニュー情報を入力する検査メニュー入力手段と、
   自装置が実施可能な検査項目に関する検査プログラムが部品種毎に保存される検査プログラム記憶手段と、
   前記検査メニュー入力手段が入力した検査メニュー情報を解析して自装置での検査対象部品を認識し、検査メニュー情報から検査対象部品の位置および部品種ならびに当該部品に実施する検査項目を抽出する検査対象認識手段と、
   前記検査対象認識手段が抽出した情報を用いて、検査対象部品毎に、当該部品に実施する検査項目につき当該部品の部品種に適合する検査プログラムを検査プログラム記憶手段から読み出す処理と、読み出された検査プログラムを当該部品の位置情報に紐付ける処理を実行することにより、検査対象の基板の検査に必要な検査情報を作成する検査情報作成手段と、
   前記検査情報作成手段により作成された検査情報を用いた検査を実行する検査実行手段とを、具備する、
   ことを特徴とする基板検査システム。
2. 前記管理システムは、検査機を選択する操作を行うための操作手段と、情報を表示するための表示手段とをさらに具備し、
   前記検査手段記憶手段に保存される情報には、各検査手段の検査能力を検査項目毎に示した検査能力情報が含まれており、
   前記部品別処理実行手段は、処理対象の部品につき認識した検査項目を実施可能な検査手段が複数あるとき、これらの検査手段を示す選択肢をそれぞれの検査能力情報と共に前記表示手段に表示し、この表示状態下で前記操作手段において検査手段を選択する操作が行われたことに応じて当該操作により選択された検査手段を選択する、請求項１に記載された基板検査システム。
3. 前記管理システムは、生産ラインで実施される検査の目標を入力するための操作手段をさらに具備し、
   前記検査手段記憶手段に保存される情報には、各検査手段の検査能力を検査項目毎に示した検査能力情報が含まれており、
   前記部品別処理実行手段は、処理対象の部品につき認識した検査項目を実施可能な検査手段が複数あるとき、前記操作手段により入力された目標に適合する検査能力を有する検査手段または検査手段の組み合わせを選択する、
   請求項１に記載された基板検査システム。
4. 前記管理システムは、前記部品別処理手段による処理対象の部品に対する検査基準を変更する操作を行うための操作手段を、さらに具備し、
   前記部品別処理手段は、処理対象の部品につき認識した検査項目を実施する検査手段を選択した後に、その検査項目にかかる検査基準を変更する操作が前記操作手段において行われたことに応じて、その変更された検査基準を処理対象の部品に適用し、
   前記メニュー作成手段は、前記変更された検査基準が適用される部品に関しては、その検査基準を示す検査メニュー情報を作成し、
   各検査機では、前記認識手段の前記検査メニュー情報の解析処理において、自装置での検査が設定された部品に変更された検査基準が適用されているか否かを判別すると共に、検査情報作成手段による検査情報の作成処理において、前記変更された検査基準が適用される部品に対しては、当該変更された検査基準に対応する検査プログラムを読み出す、請求項１に記載された基板検査システム。
5. 前記管理システムは、検査対象の基板の設計情報を入力する設計情報入力手段と、情報を表示するための表示手段とをさらに具備し、
   前記部品別処理手段は、前記設計情報入力手段が入力した設計情報のうち、処理対象の部品およびその周囲の構成物にかかる情報を解析することにより、処理対象の部品に対する検査に影響を及ぼす事象を判別して、その判別結果を前記表示手段に表示し、この表示状態下で前記検査基準を変更する操作を受け付ける、請求項４に記載された基板検査システム。