JP6075932B2 - 基板検査管理方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装装置からの装置構成変更情報に基づいて検査装置の検査項目を決定できる基板検査管理方法および装置に関するものである。

従来、回路基板に正しく電子部品が実装されているかどうかを検査するものとして、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されているような検査装置が知られている。

特許文献１に記載のものは、マウンタ３によって実装された部品のはんだ付けを行うリフロー炉の後工程に基板検査装置を設け、基板検査装置は、フィーダにおいて部品の交換や補充が行われたとき、検査対象の基板および部品を特定して実装間違い検査を実施するものである。

一方、特許文献２に記載のものは、リフロー炉の前に、電子部品の実装後の状態を検査する実装検査機２０を設け、リフロー炉の後に、ハンダ接合された基板と電子部品の接合状態を検査するリフロー検査機２４を備え、実装検査機２０によって、部品の実装不良が生じた場合に、その部品を実装した部品実装機の吸引ノズルを特定することにより、例えば、電子部品の実装位置がずれている場合には、その電子部品を実装した部品実装機の吸引ノズルに対し、実装位置を修正するように指示するものである。

特開２００４−２３５５８２号公報 特開２００５−１９５６３号公報

特許文献１に記載のものは、リフロー炉の後工程に設けた基板検査装置によって、実装間違い検査を実施するものであるので、実装間違いが判別された段階では、既に実装間違いの基板がリフロー炉を流れてしまっており、このために、実装間違いと判別された基板のはんだを溶かして部品を剥がしたり、新しい部品に交換する必要があり、きわめて煩雑な作業を必要とする問題があった。

一方、特許文献２に記載のものは、部品実装機に対応した検査基準データをもとに、実装検査機によって部品実装後の状態を検査することにより実装不良を検出し、部品を実装した部品実装機の吸引ノズルを特定し、該当する部品実装機の吸引ノズルに対し、実装不良を修正するようにするものであるので、部品実装機のタクトタイム内で必要な検査を行なうためには、実装検査機として高速かつ高精度に検査できる高価な外観検査機を必要とする問題があった。

本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたもので、部品実装装置からの装置構成変更情報に基づいて検査装置の検査項目を決定できるようにした基板検査管理方法および装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、電子部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装装置における装置構成部材の変更情報である装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得工程と、該装置構成変更情報取得工程によって取得した前記装置構成変更情報に基づいて、前記装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象とするように、前記回路基板を検査する検査装置の検査項目を決定する検査項目決定工程と、該検査項目決定工程によって決定された検査項目に基づいて前記検査装置による前記回路基板の検査を実行する検査実行工程とによって構成した基板検査管理方法である。

請求項２に係る発明の特徴は、電子部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装装置における装置構成部材の変更情報である装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得部と、該装置構成変更情報取得部によって取得した前記装置構成変更情報に基づいて、前記装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象とするように、前記回路基板を検査する検査装置の検査項目を決定する検査項目決定部と、該検査項目決定部によって決定された検査項目に基づいて前記検査装置に対し前記回路基板を検査するよう指示する検査項目指示部とによって構成した基板検査管理装置である。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項２において、前記検査装置は、前記部品実装装置によって実装された部品の実装状態を検査する実装後検査装置と、リフローにより前記回路基板にはんだ接合された部品の実装状態を検査するリフロー後検査装置を含み、前記実装後検査装置および前記リフロー後検査装置の少なくとも一方の検査結果を取得する検査結果取得部と、該検査結果に基づいて前記検査装置に前記検査項目についての検査を解除する指示を出す検査項目解除指示部とを備える基板検査管理装置である。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項３において、前記部品実装装置の装置構成変更情報を前記回路基板の基板ＩＤと関連付けて取得し、前記実装後検査装置に基板ＩＤと関連付けた検査項目を指示するようにした基板検査管理装置である。

請求項１に係る発明によれば、電子部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装装置における装置構成部材の変更情報である装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得工程と、装置構成変更情報取得工程によって取得した装置構成変更情報に基づいて、装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品の回路基板に対する実装位置を求めて該電子部品を対象とするように、回路基板を検査する検査装置の検査項目を決定する検査項目決定工程と、検査項目決定工程によって決定された検査項目に基づいて検査装置による回路基板の検査を実行する検査実行工程とによって構成したので、高速かつ高精度に検査できる高価な外観検査装置を導入しなくても、所定の時間内に必要な検査を行うことが可能な基板検査管理方法を実現することができる。

請求項２に係る発明によれば、電子部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装装置における装置構成部材の変更情報である装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得部と、装置構成変更情報取得部によって取得した装置構成変更情報に基づいて、装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品の回路基板に対する実装位置を求めて該電子部品を対象とするように、回路基板を検査する検査装置の検査項目を決定する検査項目決定部と、検査項目決定部によって決定された検査項目に基づいて検査装置に対し回路基板を検査するよう指示する検査項目指示部とによって構成したので、高速かつ高精度に検査できる高価な外観検査装置を導入しなくても、所定の時間内に必要な検査を行うことが可能な基板検査管理装置を具現化することができる。

請求項３に係る発明によれば、検査装置は、部品実装装置によって実装された部品の実装状態を検査する実装後検査装置と、リフローにより回路基板にはんだ接合された部品の実装状態を検査するリフロー後検査装置を含んでいるので、部品を実装した直後の実装後検査装置において部品の実装状態を検査することができ、これによって、装置構成部材の変更に伴って実装異常が発生した場合でも、実装異常が発生した回路基板をリフロー装置に搬送させなくすることができ、不良品の発生を最少限に抑えることができる。

しかも、請求項３に係る発明によれば、実装後検査装置およびリフロー後検査装置の少なくとも一方の検査結果を取得する検査結果取得部と、検査結果に基づいて検査装置に検査項目についての検査を解除する指示を出す検査項目解除指示部とを備えているので、装置構成部材の変更に伴う実装後検査装置の検査を、検査項目解除指示部からの検査解除指示に基づいて終了することができる。

請求項４に係る発明によれば、部品実装装置の装置構成変更情報を回路基板の基板ＩＤと関連付けて取得し、実装後検査装置に基板ＩＤと関連付けた検査項目を指示するようにしたので、実装後検査装置に装置構成変更情報に関連する基板ＩＤの回路基板が搬送された場合に、その基板ＩＤと関連付けた検査項目を実装後検査装置に指示することができる。

本発明の実施の形態を示す基板実装ラインの概要図である。 部品実装装置の全体を示す斜視図である。 部品実装装置の部品装着装置を示す斜視図である。 部品装着装置の装着ヘッドを示す斜視図である。 装着ヘッドの一部を示す断面図である。 実装後検査装置の一例を示す平面図である。 基板検査管理装置と部品実装装置および検査装置間の通信形態を示すブロック図である。 基板検査の手順を示すフローチャートである。 基板検査の別の手順を示すフローチャートである。 別の実施の形態に係る基板検査の手順を示すフローチャートである。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は基板実装ライン１０の概要を示もので、当該基板実装ライン１０は、印刷装置１１、部品実装装置１２、実装後検査装置１３、リフロー装置１４、リフロー後検査装置１５、ならびにこれら印刷装置１１、部品実装装置１２、実装後検査装置１３、リフロー装置１４およびリフロー後検査装置１５に接続された基板検査管理装置１６を備えている。印刷装置１１からリフロー後検査装置１５の各装置間には、後述する構成の基板搬送装置が設けられ、基板搬送装置によって回路基板が上流側の印刷装置１１から下流側のリフロー後検査装置１５に順次搬送される。

印刷装置１１は、回路基板の所定位置にクリームはんだを印刷するものであり、クリームはんだが印刷された回路基板は、基板搬送装置によって部品実装装置１２に搬送される。部品実装装置１２は、後述するように、部品供給装置よって所定位置に供給された電子部品を吸着ノズルによって吸着し、回路基板上の所定位置に実装するものである。部品実装装置１２は、複数の部品実装装置で構成することができ、これら部品実装装置によって、例えば、比較的小型の電子部品を実装する作業と、比較的大型あるいは異形の電子部品を実装する作業とに分担させることができる。

電子部品が装着された回路基板は、基板搬送装置によって実装後検査装置１３に搬送され、実装後検査装置１３において電子部品の実装状態を検査される。実装後検査装置１３は、部品実装装置１２の装置構成部材、例えば、吸着ノズルやフィーダ、あるいは装着ヘッド等が変更されたときに、その装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象にして実装状態を検査するものである。

リフロー装置１４は、クリームはんだをリフローさせて、電子部品を回路基板にはんだ接合するものである。電子部品がはんだ接合された回路基板は、リフロー後検査装置１５において、異常がないか否かを全数に亘って検査される。このために、リフロー後検査装置１５は、回路基板を高解像度のカメラで撮像して実装状態を解析する外観検査機（ＡＯＩ）によって構成され、回路基板を高速かつ高精度に検査できるようになっている。

部品実装装置１２は、図２に示すように、部品供給装置５０、基板搬送装置６０および部品装着装置７０を備えている。

部品供給装置５０は、支持台５１上に複数のフィーダ５２をＸ軸方向に並設して着脱可能に配設したもので、これら各フィーダ５２には、多数の電子部品を間隔を有して一列に収容したテープを巻回したリール５３が着脱可能に取付けられている。フィーダ５２の内部には、テープをピッチ送りする駆動源となる図略のモータが内蔵され、このモータによってテープが１ピッチずつ送り出され、テープに収容された電子部品がフィーダ５２の先端部に設けられた部品供給位置に順次供給される。

基板搬送装置６０は、回路基板Ｓを所定位置に保持する機能を有するとともに、回路基板ＳをＸ軸方向に搬送するもので、一例として、２台の搬送装置６１、６２を並設したダブルコンベアタイプのものからなっている。搬送装置６１、６２は、基台６３上にそれぞれ一対のガイドレール６４ａ、６４ｂを互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、これらガイドレール６４ａ、６４ｂによりそれぞれ案内される回路基板Ｓを支持して搬送する一対のコンベアベルト（図示省略）を互いに対向させて並設して構成されている。また、基板搬送装置６０には、所定位置に搬送された回路基板Ｓを持ち上げてクランプするクランプ装置（図示省略）が設けられ、このクランプ装置によって回路基板Ｓが所定位置に位置決めクランプされる。なお、回路基板Ｓには、図示してないが、基板位置基準マークとともに、基板ＩＤを表示する基板ＩＤマークが付与されている。

電子部品を回路基板Ｓに装着する部品装着装置７０は、図３にも示すように、ＸＹロボットタイプからなり、ＸＹロボットは、基台６３上に装架されて基板搬送装置６０および部品供給装置５０の上方に配設され、ガイドレール７１に沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ軸スライド７２を備えている。Ｙ軸スライド７２は、Ｙ軸サーボモータ７３の出力軸に連結されたボールねじを有するボールねじ機構によってＹ軸方向に移動される。Ｙ軸スライド７２には、Ｘ軸スライド７５がＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｙ軸スライド７２にはＸ軸サーボモータ７６が設置され、このＸ軸サーボモータ７６の出力軸に連結された図略のボールねじ機構によってＸ軸スライド７５がＸ軸方向に移動される。Ｘ軸スライド７５上には、後述するように、電子部品（Ｐ）を吸着する吸着ノズル７７を保持した装着ヘッド７８が設けられている。

また、Ｘ軸スライド７５上には、ＣＣＤカメラからなる基板撮像装置８１が設けられており、基板撮像装置８１は、基板搬送装置６０により搬入されて部品装着装置７０の所定位置に位置決めされた回路基板Ｓ上に設けられた基板位置基準マークおよび基板ＩＤマークを撮像し、基板位置基準情報および基板ＩＤ情報を取得するようになっている。そして、基板撮像装置８１によって取得された基板位置基準情報に基づいて、装着ヘッド７８を回路基板Ｓに対してＸＹ方向に位置補正するとともに、基板撮像装置８１によって取得された基板ＩＤ情報に基づいて、電子部品の実装作業および検査作業を制御できるようになっている。

また、基台６３上には、ＣＣＤカメラからなる部品撮像装置８２が固定されている。部品撮像装置８２は、装着ヘッド７８の吸着ノズル７７に吸着した電子部品を、部品供給装置５０の部品供給位置から回路基板Ｓ上の所定位置に移動する途中で撮像して、吸着ノズル７７の中心に対する電子部品（Ｐ）の芯ずれ等を検出し、この芯ずれ等に基づいて装着ヘッド７８のＸＹ方向等の移動量を補正し、電子部品が回路基板Ｓ上の定められた座標位置に正確に装着できるようにしている。

図４は、装着ヘッド７８の斜視図を示すもので、装着ヘッド７８は、Ｘ軸スライド７５に着脱可能に保持された装着ヘッド本体８５を有している。装着ヘッド本体８５には、回転保持体８６が間欠回転可能に支持され、モータ８７を駆動源とする回転装置８８によって間欠回転されるようになっている。回転保持体８６の円周上には複数のノズルホルダ８９が昇降可能に保持され、これらノズルホルダ８９に、電子部品を吸着する吸着ノズル７７がそれぞれ着脱可能に保持されている。回転保持体８６の間欠回転によって所定の角度位置に位置決めされたノズルホルダ８９は、モータ９０を駆動源とするホルダ昇降装置９１によって昇降され、吸着ノズル７７によって電子部品を吸着したり、実装したりできるようになっている。また、ノズルホルダ８９は、吸着ノズル７７によって吸着した電子部品を角度調整するために、モータ９２を駆動源とするホルダ回転装置９３によって回転（自転）可能となっている。

上記した構成の装着ヘッド７８は、回路基板Ｓ等の種類に応じて複数種類用意され、必要に応じてＸ軸スライド７５に対して着脱され、交換できるようになっている。

電子部品（Ｐ）を吸着する吸着ノズル７７は、図５に示すように、ノズルホルダ８９の先端に保持されたノズルチャック９５のテーパ穴にテーパ嵌合され、ばね部材９７の付勢力によって脱落を防止されて着脱可能に保持されている。そして、ばね部材９７の付勢力に打ち勝つ引き込み力を吸着ノズル７７に加えることにより、吸着ノズル７７をノズルチャック９５から取外すことができるようになっている。なお、吸着ノズル７７を着脱可能に保持する構成は、例えば、特開平１１−２２０２９４号公報に記載のものと同様なものを利用でき、既に周知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

なお、電子部品をうまく吸着できなくなった吸着ノズル７７は、図略のノズルストッカに保管されている別の吸着ノズルと交換可能となっている。

図６は、実装後検査装置１３の一例を示すもので、実装後検査装置１３は、基本的には、上記した部品実装装置１２から、電子部品を装着するための装着ヘッド７８および部品供給装置５０を取り外し、代わりに部品実装装置１２によって実装された電子部品の実装状態を検査する検査ヘッド１００を取付けたものである。

すなわち、実装後検査装置１３は、主として、検査装置本体１０１と、回路基板Ｓを搬送し、所定位置に位置決めする基板搬送装置１０２と、回路基板Ｓの表面を撮像可能なＣＣＤカメラを撮像デバイスとする基板撮像装置１０３と、基板撮像装置１０３を回路基板Ｓに平行なＸＹ平面に沿って基板搬送装置１０２の上方を移動させるＸＹロボット装置１０４とによって構成されている。

ＸＹロボット装置１０４は、部品実装装置１２のものと略同様に構成され、Ｙ軸スライド１０５とＸ軸スライド１０６を備えている。Ｙ軸スライド１０５は、検査装置本体１０１に支持されたＹ軸スライド移動装置１０７によってＹ軸方向に移動されるようになっている。Ｘ軸スライド１０６は、Ｙ軸スライド１０５に設けられたＸ軸スライド移動装置１０８によってＸ軸方向に移動されるようになっている。

基板撮像装置１０３は、Ｘ軸スライド１０６に設けられた検査ヘッド１００上に保持され、ＸＹロボット装置１０４によってＸＹ平面に沿って移動され、回路基板Ｓの表面の任意の位置の撮像が可能となっている。基板撮像装置１０３によって得られた画像データは、図略の画像処理装置によって処理され、検査対象の電子部品の実装位置ずれ等の実装状態に関する情報が取得されるようになっている。

上記した部品実装装置１２、実装後検査装置１３、リフロー後検査装置１５および基板検査管理装置１６は、図７に示すように、制御装置２２、２３、２５、２６をそれぞれ備え、これら制御装置２２、２３、２５、２６の各間で、検査に関する必要な情報や信号を通信できるようになっている。

部品実装装置１２の制御装置２２は、部品実装装置１２に搬送された回路基板Ｓの基板ＩＤ情報を取得する基板ＩＤ情報取得部３１と、装置構成部材（吸着ノズル７７、フィーダ５２、装着ヘッド７８等）の変更情報を管理する装置内設備管理部３２と、基板検査管理装置１６と通信を行う通信部３３とによって構成されている。装置内設備管理部３２は、装置構成部材の変更情報を、基板ＩＤ情報と関連付けて管理するようになっている。

実装後検査装置１３の制御装置２３は、実装後検査装置１３に搬送された回路基板Ｓの基板ＩＤ情報を取得する基板ＩＤ情報取得部３４と、基板検査管理装置１６からの指示を受けて検査作業を実行する検査実行部３５と、検査実行部３５によって実行された検査結果を基板ＩＤと関連付けて管理する検査結果管理部３６と、基板検査管理装置１６と通信を行う通信部３７とによって構成されている。

リフロー後検査装置１５の制御装置２５は、リフロー後検査装置１５に搬送された回路基板Ｓの基板ＩＤ情報を取得する基板ＩＤ情報取得部３８と、基板検査管理装置１６からの指示を受けて検査作業を実行する検査実行部３９と、検査実行部３９によって実行された検査結果を基板ＩＤと関連付けて管理する検査結果管理部４０と、基板検査管理装置１６と通信を行う通信部４１とによって構成されている。

基板検査管理装置１６の制御装置２６は、部品実装装置１２、実装後およびリフロー後検査装置１３，１５と通信を行う通信部４２と、通信部３３、４２を介して部品実装装置１２の装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得部４３と、装置構成変更情報取得部４３で取得した装置構成変更情報に基づいて、実装後検査装置１３で行う検査項目を決定する検査項目決定部４４と、検査項目決定部４４で決定された検査項目による検査を、通信部３７、４２を介して実装後検査装置１３に指示する検査項目指示部４５と、通信部３７、４２を介して実装後検査装置１３の検査結果を取得する検査結果取得部４６と、検査結果取得部４６で取得した検査結果に基づき、検査項目についての検査の解除を指示する検査項目解除指示部４７とによって構成されている。なお、検査項目決定部４４で決定される検査項目は、回路基板Ｓの基板ＩＤと関連付けて決定される。

部品実装装置１２において、装置構成部材としての吸着ノズル７７が変更（交換）されると、部品実装装置１２の装置内設備管理部３２によって、装置構成部材の変更情報が、回路基板Ｓの基板ＩＤと関連付けられて管理される。装置構成変更情報は、部品実装装置１２の通信部３３を介して基板検査管理装置１６に伝送され、装置構成変更情報取得部４３によって取得される。装置構成変更情報取得部４３によって取得された装置構成変更情報に基づいて、実装後検査装置１３で検査すべき検査項目（回路基板Ｓの基板ＩＤ毎の検査項目）が検査項目決定部４４で決定される。これに基づいて、検査項目指示部４５より実装後検査装置１３に対して、実装後検査装置１３で検査すべき検査項目が指示される。実装後検査装置１３は、基板検査管理装置１６からの指示を受けて、検査実行部３５により検査項目決定部４４で決定された検査項目についての検査を実行する。

従って、実装後検査装置１３に、装置構成変更情報に関連する基板ＩＤの回路基板が搬送されると、検査実行部３５により、検査項目決定部４４で決定された検査項目について検査が実行される。その検査結果は、検査結果管理部３６により基板ＩＤと関連付けて管理されるとともに、通信部３７、４２を介して基板検査管理装置１６に伝送され、検査結果取得部４６によって取得される。検査結果取得部４６によって取得された検査結果に基づいて、検査実行部３５による検査を継続するか、解除するかを判断する。そして、検査結果が正常であり、これ以上検査を継続する必要がないと判断された場合には、検査項目解除指示部４７より実装後検査装置１３に対して検査の解除が指示され、実装後検査装置１３による検査の実行が終了される。

次に、部品実装装置１２において電子部品（Ｐ）を吸着する吸着ノズル７７が交換された場合の実装後検査装置１３による検査手順を、回路基板Ｓの流れとともに、図８のフローチャートを用いて説明する。

部品実装装置１２の装着ヘッド７８に保持された吸着ノズル７７の交換は、図略のノズルストッカに保管された定められたＩＤの吸着ノズルと交換することによって行われる。吸着ノズル７７が交換されると、まず、ステップ１００において、交換された吸着ノズル７７のＩＤが認識される。

吸着ノズル７７が交換された部品実装装置１２に回路基板Ｓが搬送されると、回路基板Ｓに付与された基板ＩＤマークが基板撮像装置８１（図２参照）によって撮像され、得られた画像データを図略の画像処理装置によって処理することにより、回路基板ＳのＩＤが認識される（ステップ１０２）。基板ＩＤは、部品実装装置１２の基板ＩＤ情報取得部３１によって取得される。

部品実装装置１２に搬送された回路基板Ｓには、その基板ＩＤに適合されたプログラムに従って、複数の電子部品が回路基板Ｓ上の定められた位置に順次実装される。すなわち、装着ヘッド７８の回転保持体８６を間欠回転しながら、複数の吸着ノズル７７によって電子部品を回路基板Ｓ上の所定の位置に順次実装することにより、回路基板Ｓが生産される（ステップ１０４）。

ステップ１０６においては、部品実装装置１２の装置内設備管理部３２より、基板検査管理装置１６に、吸着ノズル７７の変更情報が、ノズルＩＤ情報およびそのノズルＩＤの吸着ノズル７７に関係する回路基板Ｓの基板ＩＤ情報とともに通信部３３、４２を介して伝送され、装置構成変更情報取得部４３によって吸着ノズル変更情報（装置構成変更情報）および基板ＩＤ情報が取得される。これにより、基板検査管理装置１６においては、装置構成変更情報取得部４３によって取得された装置構成変更情報に基づいて、実装後検査装置１３で検査すべき検査項目を後述するように決定する。上記したステップ１０６によって、装置構成変更情報取得工程を構成している。

かかる検査項目は、装置構成部材（吸着ノズル７７）の変更によって影響を受ける電子部品、すなわち、交換された吸着ノズル７７によって回路基板Ｓに実装された電子部品を対象にしたものであり、検査対象の電子部品の回路記号を特定することにより、回路基板Ｓに対する電子部品の実装位置（基板座標位置）が求められる（ステップ１０８）。

部品実装装置１２によって電子部品が実装された回路基板Ｓが実装後検査装置１３に搬送されると、回路基板Ｓに付与された基板ＩＤマークが基板撮像装置１０３（図６参照）により撮像されて、回路基板ＳのＩＤが認識され（ステップ１１０）、基板ＩＤは、実装後検査装置１３の基板ＩＤ情報取得部３４によって取得される。

次いで、ステップ１１２において、装置構成変更情報取得部４３によって取得された装置構成変更情報に基づいて、実装後検査装置１３で検査すべき検査項目が基板ＩＤと関連付けられて検査項目決定部４４で決定される。ステップ１１４においては、決定された検査項目が、検査項目指示部４５より、実装後検査装置１３に対して指示される。かかる検査項目の指示に基づいて、実装後検査装置１３の検査実行部３５により、定められた検査項目についての検査が実行される（ステップ１１６）。上記したステップ１１２、ステップ１１４およびステップ１１６によって、各々検査項目決定工程、検査項目指示工程および検査実行工程を構成している。

すなわち、基板検査管理装置１６の検査項目指示部４５からの検査指示に基づいて、実装後検査装置１３の検査ヘッド１００が、交換された吸着ノズル７７によって実装された電子部品の実装位置に対応する位置に順次位置決めされ、当該電子部品の実装状態が検査ヘッド１００上の基板撮像装置１０３によって撮像される。基板撮像装置１０３によって撮像された画像データを図略の画像処理装置によって処理することにより、検査結果管理部３６において検査結果を取得できる。

検査結果管理部３６で取得された検査結果は、基板検査管理装置１６に報告され（ステップ１１８）、検査結果取得部４６で検査結果が取得される。検査結果取得部４６は取得した検査結果に基づいて、実装異常の有無を判断するとともに、検査項目の指示を解除すべきか否か判断する（ステップ１２０）。そして、検査結果が正常であると判断された場合には、検査項目解除指示部４７より実装後検査装置１３に検査項目の検査を解除（終了）するよう指示され（ステップ１２２）、これに基づいて実装後検査装置１３は検査実行部３５による検査を終了する。逆に、実装後検査装置１３による検査によって、実装異常が検出された場合には、検査結果管理部３６に報知され、定められた異常処理が実行される。

なお、検査項目解除指示部４７による解除指示は、通常、実装後検査装置１３に順次搬送される回路基板Ｓを、実装後検査装置１３によってＮ枚（例えば３〜５枚）検査し、Ｎ枚検査しても実装異常が発見されなかった場合に行うことが好ましい。このため、回路基板ＳをＮ枚検査するまでは、ステップ１２０の判断結果が解除不可となってステップ１１０に戻され、ステップ１１０〜ステップ１２０の処理が繰り返される。

実装後検査装置１３の検査で正常と判断された回路基板Ｓは、リフロー装置１４に搬送され（ステップ１２４）、その後、リフロー後検査装置１５に搬送されて、リフロー後検査装置１５の検査実行部３９によって回路基板Ｓに実装された電子部品の全数の検査が実行される（ステップ１２６）。リフロー後検査装置１５による検査結果は、基板検査管理装置１６に報告される（ステップ１２８）。

このように、部品実装装置１２において装置構成部材（例えば、吸着ノズル７７）の変更があった場合には、実装後検査装置１３によって、装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象にピンポイント的に検査を行うようにしたので、高速かつ高精度に検査できる高価な外観検査装置を導入しなくても、所定の時間内に必要な検査を行うことが可能となる。しかも、電子部品を実装した直後の実装後検査装置１３において必要な検査を行うことにより、装置構成部材の変更に伴って実装異常が発生した場合でも、実装異常が発生した回路基板Ｓをリフロー装置１４に搬送させなくすることができ、不良品の発生を最少限に抑えることが可能となる。

上記した実装後検査装置１３に対する検査解除指示は、リフロー後検査装置１５の検査結果に基づいて行うこともできる。

図９は、リフロー後検査装置１５の検査結果に基づいて、実装後検査装置１３の検査を解除する例を示すもので、ステップ１１８までの処理は、図８に示すものと同じであるが、図９においては、ステップ１１８に続くステップ２０２において、実装後検査装置１３の検査で正常と判断された回路基板Ｓを、リフロー装置１４に搬送し、その後、リフロー後検査装置１５に搬送された回路基板Ｓに実装された電子部品の全数の検査を、リフロー後検査装置１５の検査実行部３９によって実行する（ステップ２０４）。そして、リフロー後検査装置１５による検査結果は、基板検査管理装置１６に報告される（ステップ２０６）。

次いで、ステップ２０８において、基板検査管理装置１６は、実装後検査装置１３およびリフロー後検査装置１５からの検査結果を取得し、検査項目指示を解除すべきか否かを判断する。すなわち、検査結果に異常がなければ、検査項目解除指示部４７より実装後検査装置１３に検査項目の検査の解除が指示される（ステップ１２０）。

なお、実装後検査装置１３とリフロー後検査装置１５の両方から検査情報を取得することで、検査情報を蓄積することができるようになるため、実装後検査装置１３およびリフロー後検査装置１５の両検査情報に基づいて、検査結果の許容範囲を変更（拡大）するように活用することが可能となる。

例えば、リフロー装置１４を通過する前におけるはんだの中心と電子部品の中心とのずれ量が、リフロー装置１４によってはんだを溶かすことにより、電子部品が移動してずれ量が少なくことがある。このため、実装後検査装置１３による検査では、合格ラインの中ではあるが、正規許容範囲から外れていたものが、リフロー後検査装置１５による検査では、正規許容範囲内に収まる場合がある。従って、実装後検査装置１３とリフロー後検査装置１５の検査情報を蓄積し、例えば５０個ぐらいの情報を集めて、そのばらつきの正規分布から合格ラインを広げるようにすることもできる。

これにより、実装後検査装置１３による検査では、本来異常と判断されるものが、リフロー後検査装置１５による検査で、正常と判断される場合があるので、単に実装後検査装置１３による検査結果に基づいて、ラインを止めたり、機械を調整する必要がなくなり、効率的な回路基板Ｓの実装を行うことが可能となる。

上記した実施の形態においては、実装後検査装置１３による検査を、吸着ノズル７７を交換する場合を例に説明したが、フィーダ５２が交換された場合、あるいは装着ヘッド７８が交換された場合も、上記したと同様である。

また、上記した実施の形態においては、部品実装装置１２とリフロー装置１４との間に、検査専用の実装後検査装置１３を設けた例について説明したが、実装後検査装置１３は、装置構成部材の変更があった場合に、装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象に検査を行うものであるので、装置構成部材の変更の頻度がそれほど多くない場合には、実装後検査装置１３の稼働率は低くなる。

このため、実装後検査装置１３を検査専用として設けるのではなく、部品実装装置と兼用できるように構成することもできる。例えば、実装後検査装置１３をヘッド交換可能なモジュール構成とし、通常の場合は、ＸＹロボットに装着ヘッドを装着して部品実装機能を持たせ、装置構成部材の変更があった場合には、ＸＹロボットに検査ヘッドを装着して検査機能を持たせるようにするか、あるいは、ＸＹロボットに装着ヘッドと検査ヘッドを装着し、これら両ヘッドを選択的に使用することもできる。

また、上記した実施の形態においては、基板検査管理装置１６を部品実装装置１２や検査装置１３、１５と独立して設けた例について述べたが、基板検査管理装置１６を部品実装装置１２または検査装置１３、１５に組み込んでもよく、あるいは基板検査管理装置１６の機能の一部を、別々の装置に組み込んでもよいものである。

さらに、上記した実施の形態においては、実装後検査装置１３は、基板検査管理装置１６からの検査指示に基づいて検査を実行するものであったが、そのような検査指示に基づいた検査だけでなく、検査指示に基づいた検査の実行と併せて、特定の部品、例えば特に正確な実装を必要とする部品については検査指示の有無にかかわらず定常的に検査を実行するようにしてもよい。

図１０は別の実施の形態を示すもので、先に述べた実施の形態においては、装置構成部材の変更に基づいて必要な検査を実行し、検査結果に基づいて検査解除を指示するようにしたが、図１０に示す実施の形態においては、前工程装置の生産条件の変更に基づいて必要な検査を実行し、検査結果に基づいて検査解除を指示するようにした点を異にしている。

生産条件の変更としては、上記した装置構成部材の変更の他に、リール５３の交換、実装プログラムの修正・切替え、あるいは電子部品の吸着および装着に関する動作パラメータの変更等を含むものである。

図１０に示すフローチャートのステップ３０６〜３２２は、図８に示すフローチャートのステップ１０６〜１２２に相当するものであり、ステップ３０６において、前工程装置（部品実装装置１２等）におけるリール５３の交換や実装プログラムの修正等の生産条件変更情報を基板検査管理装置１６によって取得し、ステップ３０８で、生産条件の変更に係わる回路基板ＳのＩＤおよび電子部品の回路記号を特定する。

以下ステップ３１０〜３１８において、上記した実施の形態と同様にして、ステップ３０８で特定された回路基板Ｓが実装後検査装置１３に搬送されることにより、検査対象の電子部品を所定の検査項目に従って検査を実行し、その検査結果を基板検査管理装置１６に報告する。そして、ステップ３２０で、検査結果に基づいて検査項目の指示を解除すべきか否か判断し、検査を解除してもよいと判断した場合には、ステップ３２２で、検査項目解除指示部４７より実装後検査装置１３に対し検査の解除を指示する。

かかる実施の形態によれば、前工程装置の生産条件の変更に基づいて実装後検査装置１３によって必要な検査を実行することができるとともに、その検査結果に基づいて検査を解除することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

本発明に係る基板検査管理方法および装置は、部品実装装置によって実装された部品の実装状態を検査する検査装置を備えたものに用いるのに適している。

１１…印刷装置、１２…部品実装装置、１３…実装後検査装置、１４…リフロー装置、１５…リフロー後検査装置、１６…基板検査管理装置、３１、３４、３８…基板ＩＤ情報取得部、３２…装置内設備管理部、３９…検査実行部、３５、３９…検査実行部、４３…装置構成変更情報取得部、４４…検査項目決定部、４５…検査項目指示部、４６…検査結果取得部、４７…検査項目解除指示部、５２…フィーダ、７７…吸着ノズル、７８…装着ヘッド、８１…基板撮像装置、１００…検査ヘッド、１０３…基板撮像装置、１０６…装置構成変更情報取得工程、１１２…検査項目決定工程、１１６…検査実行工程、Ｓ…回路基板。

Claims (4)

1. 電子部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装装置における装置構成部材の変更情報である装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得工程と、
   該装置構成変更情報取得工程によって取得した前記装置構成変更情報に基づいて、前記装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象とするように、前記回路基板を検査する検査装置の検査項目を決定する検査項目決定工程と、
   該検査項目決定工程によって決定された検査項目に基づいて前記検査装置による前記回路基板の検査を実行する検査実行工程と、によって構成したことを特徴とする基板検査管理方法。
2. 電子部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装装置における装置構成部材の変更情報である装置構成変更情報を取得する装置構成変更情報取得部と、
   該装置構成変更情報取得部によって取得した前記装置構成変更情報に基づいて、前記装置構成部材の変更によって影響を受ける電子部品を対象とするように、前記回路基板を検査する検査装置の検査項目を決定する検査項目決定部と、
   該検査項目決定部によって決定された検査項目に基づいて前記検査装置に対し前記回路基板を検査するよう指示する検査項目指示部と、によって構成したことを特徴とする基板検査管理装置。
3. 請求項２において、
   前記検査装置は、前記部品実装装置によって実装された部品の実装状態を検査する実装後検査装置と、リフローにより前記回路基板にはんだ接合された部品の実装状態を検査するリフロー後検査装置を含み、
   前記実装後検査装置および前記リフロー後検査装置の少なくとも一方の検査結果を取得する検査結果取得部と、該検査結果に基づいて前記検査装置に前記検査項目についての検査を解除する指示を出す検査項目解除指示部とを備える基板検査管理装置。
4. 請求項３において、前記部品実装装置の装置構成変更情報を前記回路基板の基板ＩＤと関連付けて取得し、前記実装後検査装置に基板ＩＤと関連付けた検査項目を指示するようにした基板検査管理装置。

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