JP5919478B2 - 半田印刷機及び半田印刷機のマスクの汚れ検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、マスクのパターン孔を介して基板に半田を印刷する半田印刷機及び半田印刷機のマスクの汚れ検査方法に関するものである。

半田印刷機は、パターン孔を有するマスクを基板に接触させ、マスク上でスキージを摺動させてマスク上の半田を掻き寄せることにより、パターン孔を介して基板に半田を転写させた後、マスクから基板を離間させて基板に半田を印刷する構成となっている。

このような半田印刷機では、基板に対する半田の印刷を行うたびにマスクのパターン孔内に半田が付着していくが、このようなパターン孔内への半田の付着が進行すると、パターン孔の開口領域が徐々に小さくなっていって基板に対する半田の印刷精度が悪化していく。このため従来、基板に半田を印刷した後のマスクを撮像手段によって撮像し、得られた画像に基づいて半田の状態を検出してマスクの汚れ検査を行った結果、その汚れの程度が許容限度を超えていた場合にマスクのクリーニングを実施するようにしたものが知られている（例えば特許文献１）。

特開平８−９９４０１号公報

しかしながら、上記従来のマスクの汚れ検査方法では、マスクの表面にスクラッチ傷がついている場合、得られた画像においてスクラッチ傷が半田と誤認識されてしまう可能性があり、精度の高いマスクの汚れ検査を行いにくいという問題点があった。

そこで本発明は、マスクの表面にスクラッチ傷がある場合であっても精度の高いマスクの汚れ検査を行うことができる半田印刷機及び半田印刷機のマスクの汚れ検査方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の半田印刷機は、パターン孔を有するマスクを基板に接触させ、前記マスク上でスキージを摺動させて前記マスク上の半田を掻き寄せることにより、前記パターン孔を介して前記基板に半田を転写させた後、前記マスクから前記基板を離間させて前記基板に半田を印刷する半田印刷機であって、前記基板に半田を印刷した後の前記マスクの前記パターン孔を含む領域を検査部位とし、その検査部位を前記マスクに対する垂直方向である第１の方向より照明する第１の照明手段と、前記検査部位を前記マスクに対する垂直方向から傾きを持った第２の方向より照明する第２の照明手段と、前記検査部位が前記第１の照明手段により照明されている状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の前記パターン孔の周りに付着した半田及びその半田の内部の領域をその他の領域と区別することが可能な第１の画像を取得するとともに、前記検査部位が前記第２の照明手段により照明されている状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の半田の領域をその他の領域と区別することが可能な第２の画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像によって取得された前記第１の画像と前記第２の画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を取得し、その取得した前記重ね合わせ画像における前記パターン孔の開口領域を対象領域としてその面積を算出し、その算出した面積を予め定めた基準面積と比較して前記検査部位内における前記各パターン孔の周りの半田の状態を検出する半田状態検出手段とを備えた。

請求項２に記載の半田印刷機は、請求項１に記載の半田印刷機であって、前記撮像手段はモノクローム撮像タイプの撮像手段から成る。

請求項３に記載の半田印刷機は、請求項１又は２に記載の半田印刷機であって、第１の照明手段及び第２の照明手段はそれぞれ光源がＬＥＤから成る。

請求項４に記載の半田印刷機のマスクの汚れ検査方法は、パターン孔を有するマスクを基板に接触させ、前記マスク上でスキージを摺動させて前記マスク上の半田を掻き寄せることにより、前記パターン孔を介して前記基板に半田を転写させた後、前記マスクから前記基板を離間させて前記基板に半田を印刷する半田印刷機のマスクの汚れ検査方法であって、前記基板に半田を印刷した後の前記マスクの前記パターン孔を含む領域を検査部位とし、その検査部位を前記マスクに対する垂直方向である第１の方向より照明した状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の前記パターン孔の周りに付着した半田及びその半田の内部の領域をその他の領域と区別することが可能な第１の画像を取得する第１の画像取得工程と、前記検査部位を前記マスクに対する垂直方向から傾きを持った第２の方向より照明した状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の半田の領域をその他の領域と区別することが可能な第２の画像を取得する第２の画像取得工程と、前記第１の画像取得工程で取得した前記第１の画像と前記第２の画像取得工程で取得した前記第２の画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を取得し、その取得した前記重ね合わせ画像における前記パターン孔の開口領域を対象領域としてその面積を算出し、その算出した面積を予め定めた基準面積と比較して前記検査部位内における前記各パターン孔の周りの半田の状態を検出する半田状態検出工程とを含む。

本発明では、検査部位をマスクに対する第１の方向より照明した状態で撮像して得られる第１の画像（検査部位内のパターン孔の周りに付着した半田及びその半田の内部の領域をその他の領域と区別することが可能な画像）と、検査部位をマスクに対する上記第１の方向とは異なる第２の方向より照明した状態で撮像して得られる第２の画像（検査部位内の半田の領域をその他の領域と区別することが可能な画像）とを重ね合わせた重ね合わせ画像を取得することにより、マスクにおける半田の状態を検出するようにしている。マスクの表面にスクラッチ傷があって、第１の画像と第２の画像のうち、一方の画像にスクラッチ傷が写ってしまう場合であっても、他方の画像にはそのスクラッチ傷が写らないようにすることができ、重ね合わせ画像からスクラッチ傷を除去することができるので、マスクの表面にスクラッチ傷がある場合であってもこれが半田と誤認識されてしまうおそれがなく、精度の高いマスクの汚れ検査を行うことができる。

本発明の一実施の形態における半田印刷機の全体構成図 本発明の一実施の形態における半田印刷機の側面図 本発明の一実施の形態における半田印刷機の正面図 本発明の一実施の形態における半田印刷機の部分平面図 本発明の一実施の形態における半田印刷機が備えるカメラユニットが備える上方撮像部の構成図 本発明の一実施の形態における半田印刷機が行う半田印刷作業の実行手順を示すフローチャート 本発明の一実施の形態における半田印刷機が行うマスクの汚れ検査作業の実行手順を示すフローチャート （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における半田印刷機が備えるカメラユニットによりマスク上の検査部位の撮像を行っている状態を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における半田印刷機が画像処理する画像の例を示す図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における半田印刷機が画像処理する画像の例を示す図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における半田印刷機が画像処理する画像の例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１、図２及び図３において半田印刷機１は、基板２の搬入及び保持動作、保持した基板２への半田Ｈｄの転写動作及び半田Ｈｄを転写した基板２の搬出動作等から成る一連の工程を繰り返し実行する装置である。

図１、図２及び図３において、半田印刷機１は基台３上に設けられて基板２の搬送、位置決めと保持を行う基板保持部及び保持した基板２の移動を行う基板移動部としての基板保持移動ユニット４、基板保持移動ユニット４に保持された基板２に接触されるマスク５、基板２の上面に接触されたマスク５上を摺動してマスク５上に供給された半田Ｈｄを掻き寄せることにより基板２に半田Ｈｄを転写させるスキージユニット６、マスク５の上方領域を水平方向に移動自在に設けられたカメラユニット７及び各部の作動制御を行う制御装置８を備えている。

以下、説明の便宜上、半田印刷機１において基板２を搬送する水平面内方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸とする。更に、Ｙ軸方向を半田印刷機１の前後方向、Ｘ軸方向を横（左右）方向とし、前後方向のうち、半田印刷機１に対してオペレータＯＰ（図４）が作業を行う側（図１及び図２の紙面右方）を半田印刷機１の前方、その反対側を後方とする。

図２及び図３において、基板保持移動ユニット４は、Ｙテーブル１１、Ｘテーブル１２及びθテーブル１３の相対移動によって水平面内での移動が自在であるとともにθテーブル１３に対して昇降自在に設けられたベース部１４、ベース部１４の上面に設けられてＹ軸方向に対向する一対の支柱１５、一対の支柱１５に支持された一対の搬送コンベア１６、一対の支柱１５の上部にＹ軸方向に開閉自在に設けられた一対のクランプ部材１７（図４も参照）及びベース部１４の中央部をベース部１４に対して昇降自在に設けられた下受け部材１８を有して成る。

一対の搬送コンベア１６が基板２の両端を下方から支持してＸ軸方向に搬送及び位置決めする動作は制御装置８が図示しないアクチュエータ等から成る基板保持移動ユニット駆動機構４Ｍ（図１）の作動制御を行うことによってなされ、一対のクランプ部材１７がＹ軸方向に開閉して搬送コンベア１６上で位置決めされた基板２の両端部をクランプする動作は制御装置８が上記基板保持移動ユニット駆動機構４Ｍの作動制御を行うことによってなされる（図１）。また、下受け部材１８がベース部１４に対して昇降作動し、クランプ部材１７によってクランプされた基板２の中央部を下方から支持する動作は制御装置８が上記基板保持移動ユニット駆動機構４Ｍの作動制御を行うことによってなされる（図１）。

図４において、マスク５は平面視において矩形の枠状部材から成るマスク枠５Ｗによって四辺が支持されており、マスク枠５Ｗによって囲まれた矩形の領域内には基板２上に設けられた電極２ａに対応するパターン孔５ａが設けられている。

図４において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側マーク２ｍが設けられており、マスク５には基板側マーク２ｍに対応して配置された２つ一組のマスク側マーク５ｍが設けられている。これら基板側マーク２ｍとマスク側マーク５ｍとが平面視において一致する状態で基板２をマスク５に接触させると、基板２の電極２ａとマスク５のパターン孔５ａが合致した状態となる。

図２及び図３において、スキージユニット６は図示しないアクチュエータ等から成るスキージユニット移動機構６Ｍ（図１）によってＹ軸方向に移動されるスキージベース２１と、スキージベース２１の上面に取り付けられた一対のスキージ昇降シリンダ２２によってスキージベース２１の下方で昇降自在な前後一対のスキージ２３から成る。

図２及び図３において、カメラユニット７は図示しないアクチュエータ等から成るカメラユニット移動機構７Ｍ（図１）によって水平面内で移動される。カメラユニット７は撮像視野を上方に向けた上方撮像部３１と撮像視野を下方に向けた下方撮像部３２を有して成り、上方撮像部３１と下方撮像部３２は同一の構成を有している。

図５において上方撮像部３１は（下方撮像部３２においても同様）、検査部位Ｓの撮像を行うカメラ部７ａと検査部位Ｓを照明する照明部７ｂを筐体７ｃ内に有して成る。カメラ部７ａは例えばＣＣＤ撮像素子から成り、カラー撮像タイプのほか、安価なモノクローム撮像タイプのものが採用される。ここでいう検査部位Ｓとは、上方撮像部３１にとっては基板２に半田Ｈｄを印刷した後のマスク５のパターン孔５ａを含む領域又はマスク側マーク５ｍのことであり、下方撮像部３２にとっては基板２上に設けられた基板側マーク２ｍのことである。

図５において、照明部７ｂは、筐体７ｃ内に設けられたハーフミラー７ｄを介して同軸照明により検査部位Ｓを第１の方向（検査部位Ｓに対する垂直方向）より照明する第１照明４１（第１の照明手段）と、平面視においてカメラ部７ａの撮像光軸７Ｊを中心とする同心円上に配置された複数の光源４２Ｌから構成され、検査部位Ｓを上記第１の方向とは異なる第２の方向（カメラ部７ａの撮像光軸７Ｊを取り囲む方向から斜射照明する方向）より照明する第２照明４２（第２の照明手段）から成る。カメラユニット７では検査部位Ｓを照明する照明手段として、第１照明４１と第２照明４２を選択的に切り替えて用いることができる。

このように本実施の形態において、上方撮像部３１の第１照明４１は、基板２に半田Ｈｄを印刷した後のマスク５のパターン孔５ａを含む領域を検査部位Ｓとし、その検査部位Ｓをマスク５に対する第１の方向より照明するものとなっており、第２照明４２は、検査部位Ｓをマスク５に対する上記第１の方向とは異なる第２の方向より照明するものとなっている。

ここで、第１照明４１の光源４１Ｌの種類と第２照明４２の複数の光源４２Ｌの種類はともに限定されるものではないが、これらの光源４１Ｌ，４２Ｌには、点灯開始から照明光度が安定するまでの時間が短く、発熱量が極めて小さいＬＥＤが用いられることが好ましい。

基板保持移動ユニット４が備えるベース部１４の水平面内での移動動作及びベース部１４のθテーブル１３に対する昇降動作は、制御装置８が前述の基板保持移動ユニット駆動機構４Ｍの作動制御を行うことによってなされる（図１）。

スキージユニット６が備えるスキージベース２１のＹ軸方向への移動は制御装置８が前述のスキージユニット移動機構６Ｍの作動制御を行うことによってなされ、スキージベース２１に対する各スキージ２３の昇降動作は、制御装置８が各スキージ２３に対応するスキージ昇降シリンダ２２の作動制御を行うことによってなされる（図１）。

カメラユニット７の移動動作は制御装置８が前述のカメラユニット移動機構７Ｍの作動制御を行うことによってなされ（図１）、カメラユニット７が備える第１照明４１と第２照明４２の点灯・消灯制御及びカメラ部７ａの撮像動作制御は制御装置８によってなされる。カメラ部７ａの撮像動作によって得られた画像データは制御装置８に入力される（図１）。

次に、図６のフローチャートを用いて半田印刷機１が行う半田印刷作業の実行手順を説明する。半田印刷作業では、制御装置８は先ず、半田印刷機１の外部から投入された基板２を搬送コンベア１６によって搬入し、所定の作業位置に位置決めする（ステップＳＴ１）。そして、一対のクランプ部材１７によって基板２の両側部を挟んでクランプするとともに、下受け部材１８を上昇させて、基板２を保持する（ステップＳＴ２）。

制御装置８は基板２を保持したら、カメラユニット７をマスク５の下方領域内に移動させ、基板２に設けられた基板側マーク２ｍを下方撮像部３２により上方から撮像して基板側マーク２ｍの画像データを取得し、次いでマスク５に設けられたマスク側マーク５ｍを上方撮像部３１により下方から撮像してマスク側マーク５ｍの画像データを取得する。そして、得られた基板側マーク２ｍの画像データに基づく画像認識を行って基板２の位置を算出するとともに、マスク側マーク５ｍの画像データに基づく画像認識を行ってマスク５の位置を算出する。

制御装置８は、基板２の位置とマスク５の位置を算出したら、カメラユニット７をマスク５の下方領域から外れた位置に移動させる。そして、算出した基板２の位置とマスク５の位置とに基づいて、基板側マーク２ｍがマスク側マーク５ｍの直下に位置するように基板保持移動ユニット４を移動させる。これによりマスク５に対して基板２の位置合わせがなされる（ステップＳＴ３）。

制御装置８は、マスク５に対する基板の位置合わせを行ったら基板保持移動ユニット４のベース部１４を上昇させ、基板２の上面をマスク５の下面に接触させる。これにより基板２の電極２ａとマスク５のパターン孔５ａが合致した状態となる（ステップＳＴ４）。

制御装置８は、マスク５に基板２を接触させたら、スキージユニット６を作動させて、予めマスク５上に供給しておいた半田Ｈｄを基板２の電極２ａに転写させる（ステップＳＴ５）。

この半田Ｈｄの転写作業は、一方のスキージ２３をスキージベース２１に対して下降させてその下端部をマスク５上に当接させ、スキージベース２１を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させてスキージ２３をマスク５上で摺動させることによって行う。

ここで、スキージベース２１を半田印刷機１の前方から後方に（図１及び図２では紙面の右方から左方に）移動させるときには前方に位置するスキージ２３をマスク５上に当接させてスキージングを行い、スキージベース２１を半田印刷機１の後方から前方に（図１及び図２では紙面の左方から右方に）移動させるときには後方に位置するスキージ２３をマスク５上に当接させてスキージングを行う。

制御装置８は、上記半田Ｈｄの転写作業が終了したら、ベース部１４を下降させ、マスク５から基板２を離間させることによって版離れを行う（ステップＳＴ６）。これにより基板２上の電極２ａに半田Ｈｄが印刷される。

制御装置８は版離れを行ったら、一対のクランプ部材１７による基板２の保持（クランプ）を解除する（ステップＳＴ７）。そして、搬送コンベア１６を作動させて半田印刷機１の外部に基板２を搬出する（ステップＳＴ８）。これにより基板２の１枚当たりの半田印刷作業が終了する。

制御装置８は、上述の要領で基板２の１〜数枚について半田印刷作業を実行するごとに、マスク５の汚れ検査を行う。以下、半田印刷機１におけるマスク５の汚れ検査作業（マスク５の汚れ検査方法）の実行手順を図７のフローチャートを用いて説明する。

制御装置８は先ず、半田印刷後のマスク５上の下方領域にカメラユニット７を移動させて、上方撮像部３１の撮像光軸７Ｊがマスク５上の検査部位Ｓを通るようにする（図８（ａ））。そして、第１照明４１を点灯させ（第２照明４２は消灯）、検査部位Ｓをマスク５に対する第１の方向（マスク５に対する垂直方向）より照明した状態で、検査部位Ｓをカメラ部７ａによって撮像することにより、第１の画像ＧＺ１（図９（ａ））を取得する（図７に示すステップＳＴ１１の第１の画像取得工程）。

この第１の画像取得工程では検査部位Ｓをマスク５に対する垂直方向から照明して撮像を行うことから、第１の画像ＧＺ１は、検査部位Ｓ内の平坦部分であるマスク５の表面が白く写り、エッジ及び曲面部分である半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域（半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄによって囲まれた領域）が黒く写った画像となる。

すなわち、ステップＳＴ１１の第１の画像取得工程で得られる第１の画像ＧＺ１は、検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域（半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄによって囲まれた領域）をその他の領域と区別することが可能な画像となる。

制御装置８は、第１の画像取得工程で第１の画像ＧＺ１を取得したら、画像処理部８ａ（図１）において、第１の画像ＧＺ１を２値化処理したうえで白黒を反転させる画像処理を行って、白黒反転画像ＨＧＺ１（図９（ｂ））を得る。

制御装置８は、上記のようにして白黒反転画像ＨＧＺ１を得たら、第１照明４１を消灯させたうえで第２照明４２を点灯させ、検査部位Ｓをマスク５に対する上記第１の方向とは異なる第２の方向（マスク５に対する垂直方向から傾きを持った方向）より照明した状態で（図８（ｂ））、カメラ部７ａによって検査部位Ｓを撮像することにより、第２の画像ＧＺ２（図１０（ａ））を取得する（ステップＳＴ１２の第２の画像取得工程）。

この第２の画像取得工程では、検査部位Ｓを斜射照明により照明して撮像を行うことから、第２の画像ＧＺ２は、検査部位Ｓ内のエッジ部及びその曲面部分である半田Ｈｄが白く写り、平坦部分であるマスク５の表面と半田Ｈｄの内部領域が黒く写った画像となる。

すなわち第２の画像は、検査部位Ｓ内の半田Ｈｄの領域をその他の領域と区別することが可能な画像となる。

このように本実施の形態において、カメラユニット７のカメラ部７ａは、検査部位Ｓが第１照明４１により照明されている状態で検査部位Ｓを撮像することにより、検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域（半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄによって囲まれた領域）をその他の領域と区別することが可能な第１の画像ＧＺ１を取得するとともに、検査部位Ｓが第２照明４２により照明されている状態で検査部位Ｓを撮像することにより、検査部位Ｓ内の半田Ｈｄの領域をその他の領域と区別することが可能な第２の画像ＧＺ２を取得する撮像手段となっている。

上記のようにして第１の画像ＧＺ１（白黒反転画像ＨＧＺ１）と第２の画像ＧＺ２が得られたら、制御装置８は、画像処理部８ａにおいて、第１の画像ＧＺ１（白黒反転画像ＨＧＺ１）と第２の画像ＧＺ２を重ね合わせて重ね合わせ画像ＧＺ３を取得する（ステップＳＴ１３の重ね合わせ画像取得工程）。ここでは、重ね合わせ画像ＧＺ３として、第２の画像ＧＺ２のうち第１の画像ＧＺ１で得た半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域（半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄによって囲まれた領域）のみを取り出す画像処理を行うことによって、検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄの内部の領域をパターン孔５ａの開口領域Ｒとして抽出した画像（開口領域抽出画像。図１０（ｂ））を得る。なお、図１０（ｂ）に示す重ね合わせ画像ＧＺ３（開口領域抽出画像）は、得られた画像を２値化したうえで白黒を反転して表したものである。

ここで、マスク５の表面にスクラッチ傷ＳＣ（図１０（ａ））がある場合、そのスクラッチ傷ＳＣは第２の画像ＧＺ２ではそのエッジが白く写ってその内部が黒く写る。このスクラッチ傷ＳＣは第１の画像ＧＺ１においても内部が黒く（白黒反転画像ＨＧＺ１では内部が白く）写る可能性があるが、光源４１Ｌからの光の照射光度を強めにすることにより、第１の画像ＧＺ１にスクラッチ傷が写らないようにすることができ、第１の画像ＧＺ１（白黒反転画像ＨＧＺ１）と第２の画像ＧＺ２とを重ね合わせた重ね合わせ画像ＧＺ３において、スクラッチ傷ＳＣを除去することが可能である。

上記のようにして重ね合わせ画像ＧＺ３を得たら、制御装置８は、面積算出部８ｂ（図１）において、重ね合わせ画像ＧＺ３におけるパターン孔５ａの開口領域Ｒを対象領域としてその面積を算出する（ステップＳＴ１４の対象領域面積算出工程）。ここで、対象領域の面積の算出は、例えば、対象領域を構成する画素数と画素ひとつ当たりの面積との積を求めること等によって行う。

制御装置８は、対象領域面積算出工程で対象領域（ここでは検査部位Ｓ内の各パターン孔５ａの開口領域）の面積を算出したら、判定部８ｃ（図１）において、算出した対象領域の面積を予め定めた基準面積と比較して、検査部位Ｓ内における各パターン孔５ａの周りの半田Ｈｄの状態を判定する（ステップＳＴ１５の半田状態判定工程）。

ここで、半田状態判定工程で基準面積と比較される対象領域の面積（パターン孔５ａの開口領域Ｒの面積）の大小はパターン孔５ａの半田Ｈｄによる目詰まりの程度を表すものであるので、対象領域面積算出工程で算出した対象領域の面積（パターン孔５ａの開口領域Ｒの面積）が基準面積を上回っていた場合には半田Ｈｄの状態が良好であると判定し、パターン孔５ａの開口領域Ｒの面積が基準面積を下回っていた場合には半田Ｈｄの状態が不良であると判定する。

このように本実施の形態において、制御装置８は、カメラ部７ａによる撮像によって取得された第１の画像ＧＺ１と第２の画像ＧＺ２を重ね合わせた重ね合わせ画像ＧＺ３を取得することにより、マスク５における半田Ｈｄの状態を検出する半田状態検出手段となっている。

制御装置８は、検査部位Ｓ内における各パターン孔５ａの周りの半田Ｈｄの状態の判定を行ったら、汚れ判断部８ｄ（図１）において、マスク５が汚れているか否かの判断を行う（ステップＳＴ１６のマスク汚れ判断工程）。具体的には、上記ステップＳＴ１５の半田状態判定工程で半田Ｈｄの状態が良好であると判定した場合にはマスク５は汚れていないと判断し、半田Ｈｄの状態が不良であると判定した場合には、マスク５は汚れていると判断する。そして、制御装置８は、マスク５が汚れていると判断した場合には、報知制御部８ｅ（図１）において、制御装置８に繋がるディスプレイ装置等の報知器５０（図１）を介して、マスク５のクリーニングが必要である旨の報知を行い（ステップＳＴ１７の報知工程）、マスク５が汚れていないと判断した場合には、マスク５の汚れ検査作業を終了する。

オペレータＯＰは、報知器５０によりマスク５のクリーニングが必要である旨の報知を受けた場合には、半田印刷機１に備えられた図示しないマスククリーニング装置を作動させて、マスク５の下面のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄを除去するマスククリーニング作業を実行する。

上述の例では、制御装置８は、ステップＳＴ１３の重ね合わせ画像取得工程において、重ね合わせ画像ＧＺ３としてパターン孔５ａの開口領域Ｒを抽出した画像（開口領域抽出画像）を得ていたが、検査部位Ｓ内の平坦部分であるマスク５の表面が白く写り、エッジ及び曲面部分である半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域（半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄによって囲まれた領域であり、パターン孔５ａの開口領域Ｒ）が黒く写った画像である第１の画像ＧＺ１（図１１（ａ））と、検査部位Ｓ内のエッジ部及びその曲面部分である半田Ｈｄが白く写り、平坦部分であるマスク５の表面と半田Ｈｄの内部領域が黒く写った画像である第２の画像の白黒反転画像ＨＧＺ２（図１１（ｂ））を重ね合わせ、第２の画像の白黒反転画像ＨＧＺ２のうち第１の画像ＧＺ１で得た半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域のみを取り出す画像処理を行うことによって、検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄの領域を抽出した画像（半田領域抽出画像）を重ね合わせ画像ＧＺ３（図１１（ｃ））として取得するようにしてもよい。

このように重ね合わせ画像ＧＺ３として半田領域抽出画像を取得した場合には、制御装置８は、前述のステップＳＴ１４の対象領域面積算出工程において、重ね合わせ画像ＧＺ３（半田領域抽出画像）におけるパターン孔５ａの周りの半田Ｈｄの領域を対象領域としてその面積を算出する。そして、ステップＳＴ１５の半田状態判定工程において、対象領域面積算出工程で算出した対象領域（パターン孔５ａの周りの半田Ｈｄの領域）の面積を予め定めた基準面積と比較して、検査部位Ｓ内における各パターン孔５ａの周りの半田Ｈｄの状態を判定する。

このように、重ね合わせ画像ＧＺ３として検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄの領域を抽出した画像（半田領域抽出画像）を得た場合であっても、重ね合わせ画像ＧＺ３として検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄの内部の領域（パターン孔５ａの開口領域Ｒ）を抽出した画像（開口領域抽出画像）を得た場合と同様に、適切な時期にマスククリーニング作業を実行することができる。

また、マスク５の表面にスクラッチ傷ＳＣ（図１１（ｂ））がある場合、そのスクラッチ傷ＳＣは第２の画像ＧＺ２ではそのエッジが白く写ってその内部が黒く写り（白黒反転画像ＨＧＺ２ではその内部が白く写り）、第１の画像ＧＺ１においても内部が黒く写る可能性があるが、光源４１Ｌからの光の照射光度を強めにすることにより、第１の画像ＧＺ１にスクラッチ傷が写らないようにすることができ、第１の画像ＧＺ１と第２の画像（白黒反転画像ＨＧＺ２）とを重ね合わせた重ね合わせ画像ＧＺ３において、スクラッチ傷ＳＣを除去することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態における半田印刷機１及び半田印刷機１によるマスク５の汚れ検査方法では、検査部位Ｓをマスク５に対する第１の方向より照明した状態で撮像して得られる第１の画像ＧＺ１（検査部位Ｓ内のパターン孔５ａの周りに付着した半田Ｈｄ及びその半田Ｈｄの内部の領域をその他の領域と区別することが可能な画像）と、検査部位Ｓをマスク５に対する上記第１の方向とは異なる第２の方向より照明した状態で撮像して得られる第２の画像ＧＺ２（検査部位Ｓ内の半田Ｈｄの領域をその他の領域と区別することが可能な画像）を重ね合わせた重ね合わせ画像ＧＺ３を取得することにより、マスク５における半田Ｈｄの状態を検出するようにしている。マスク５の表面にスクラッチ傷ＳＣがあって、第１の画像ＧＺ１第２の画像ＧＺ２のうち、一方の画像（第１の画像ＧＺ１）にスクラッチ傷ＳＣが写ってしまう場合であっても、他方の画像（第２の画像ＧＺ２）にはそのスクラッチ傷ＳＣが写らないようにすることができ、重ね合わせ画像ＧＺ３からスクラッチ傷ＳＣを除去することができるので、マスク５の表面にスクラッチ傷ＳＣがある場合であってもこれが半田Ｈｄと誤認識されてしまうおそれがなく、精度の高いマスク５の汚れ検査を行うことができる。

マスクの表面にスクラッチ傷がある場合であっても精度の高いマスクの汚れ検査を行うことができる半田印刷機及び半田印刷機のマスクの汚れ検査方法を提供する。

１ 半田印刷機
２ 基板
５ マスク
５ａ パターン孔
７ａ カメラ部（撮像手段）
８ 制御装置（半田状態検出手段）
２３ スキージ
４１ 第１照明（第１の照明手段）
４２ 第２照明（第２の照明手段）
Ｓ 検査部位
Ｈｄ 半田
ＧＺ１ 第１の画像
ＧＺ２ 第２の画像
ＧＺ３ 重ね合わせ画像

Claims (4)

1. パターン孔を有するマスクを基板に接触させ、前記マスク上でスキージを摺動させて前記マスク上の半田を掻き寄せることにより、前記パターン孔を介して前記基板に半田を転写させた後、前記マスクから前記基板を離間させて前記基板に半田を印刷する半田印刷機であって、
   前記基板に半田を印刷した後の前記マスクの前記パターン孔を含む領域を検査部位とし、その検査部位を前記マスクに対する垂直方向である第１の方向より照明する第１の照明手段と、
   前記検査部位を前記マスクに対する垂直方向から傾きを持った第２の方向より照明する第２の照明手段と、
   前記検査部位が前記第１の照明手段により照明されている状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の前記パターン孔の周りに付着した半田及びその半田の内部の領域をその他の領域と区別することが可能な第１の画像を取得するとともに、前記検査部位が前記第２の照明手段により照明されている状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の半田の領域をその他の領域と区別することが可能な第２の画像を取得する撮像手段と、
   前記撮像手段による撮像によって取得された前記第１の画像と前記第２の画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を取得し、その取得した前記重ね合わせ画像における前記パターン孔の開口領域を対象領域としてその面積を算出し、その算出した面積を予め定めた基準面積と比較して前記検査部位内における前記各パターン孔の周りの半田の状態を検出する半田状態検出手段とを備えたことを特徴とする半田印刷機。
2. 前記撮像手段はモノクローム撮像タイプの撮像手段から成ることを特徴とする請求項１に記載の半田印刷機。
3. 第１の照明手段及び第２の照明手段はそれぞれ光源がＬＥＤから成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の半田印刷機。
4. パターン孔を有するマスクを基板に接触させ、前記マスク上でスキージを摺動させて前記マスク上の半田を掻き寄せることにより、前記パターン孔を介して前記基板に半田を転写させた後、前記マスクから前記基板を離間させて前記基板に半田を印刷する半田印刷機のマスクの汚れ検査方法であって、
   前記基板に半田を印刷した後の前記マスクの前記パターン孔を含む領域を検査部位とし、その検査部位を前記マスクに対する垂直方向である第１の方向より照明した状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の前記パターン孔の周りに付着した半田及びその半田の内部の領域をその他の領域と区別することが可能な第１の画像を取得する第１の画像取得工程と、
   前記検査部位を前記マスクに対する垂直方向から傾きを持った第２の方向より照明した状態で前記検査部位を撮像することにより、前記検査部位内の半田の領域をその他の領域と区別することが可能な第２の画像を取得する第２の画像取得工程と、
   前記第１の画像取得工程で取得した前記第１の画像と前記第２の画像取得工程で取得した前記第２の画像を重ね合わせた重ね合わせ画像を取得し、その取得した前記重ね合わせ画像における前記パターン孔の開口領域を対象領域としてその面積を算出し、その算出した面積を予め定めた基準面積と比較して前記検査部位内における前記各パターン孔の周りの半田の状態を検出する半田状態検出工程とを含むことを特徴とする半田印刷機のマスクの汚れ検査方法。