JP6251268B2 - 部品装着検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品装着検査装置に関する。

従来より、基板の電極パッドに電子部品をはんだ付けして実装する場合、まず、基板の電極パッド上にクリーム状のはんだを印刷し、次に、印刷されたはんだに電子部品を装着し、その後、はんだをリフローして電極パッド上に電子部品をはんだで固定して実装するという作業が行われている。基板の電極パッド上にはんだを印刷する工程では、予め定められた電極パッド上の所定の設計領域にはんだを印刷するのであるが、何らかの要因によってはんだが設計領域からずれて印刷されることがある。そのため、はんだを印刷し終わった段階で、印刷されたはんだのずれ量に基づいて次の工程に進めるか否かの検査が行われる。そのずれ量が大きすぎると、そのはんだに電子部品を実装してはんだをリフローした後の段階で、電子部品の取付位置や取付強度に支障が生じる。一方、そのずれ量がそれほど大きくなければ、はんだをリフローした後の段階で、はんだが設計領域に収まることがある。これは、ずれた位置に印刷されたはんだが溶融すると電極パッドの表面に濡れ広がってずれが解消されるからである（セルフアライメント）。特許文献１には、はんだを印刷し終わった段階で行う検査において、こうしたセルフアライメントを考慮する技術が提案されている。

特開２００９−１９２２８２号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、セルフアライメントが考慮されているものの、検査を行うのは、基板の電極パッド上に印刷されたはんだに電子部品を装着する前の段階であるため、実際に装着されたあとの電子部品の位置は考慮されていない。そのため、例えば、実際に電子部品を装着する際にずれが発生した場合には、印刷されたはんだの検査結果が合格だったにもかかわらず、セルフアライメントが働いてもリフロー後に実装不良になることがある。あるいは、印刷されたはんだの検査結果が不合格だったにもかかわらず、セルフアライメントが働いてリフロー後に良好に実装されることがある。したがって、リフロー前に行う検査精度が十分高くないという問題があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、部品装着検査装置においてリフロー前に行う検査精度を十分高くすることを主目的とする。

本発明の部品装着検査装置は、
基板の電極パッド上に印刷されたはんだに電子部品を装着した後はんだをリフローする前に、前記電子部品の装着状態の検査を行う部品装着検査装置であって、
前記電極パッドの位置情報と前記印刷されたはんだの位置情報と前記装着された電子部品の端子の位置情報とを取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段によって取得された前記電極パッド、前記印刷されたはんだ及び前記装着された電子部品の端子の各位置情報に基づいて、前記はんだをリフローする工程の後の前記電極パッドに対する前記電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する実装状態予測手段と、
を備えたものである。

この部品装着検査装置では、電極パッド、印刷されたはんだ及び装着された電子部品の端子の各位置情報に基づいて、はんだをリフローする工程の後の電極パッドに対する電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する。つまり、実際に電極パッドに印刷したはんだの位置が目標位置からずれていたり、実際にはんだに装着した電子部品の位置が目標位置からずれていたりしても、それらのずれを考慮して、はんだをリフローする工程の後の電極パッドに対する電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する。その結果、部品装着検査装置においてリフロー前に行う検査精度が十分高くなる。

なお、本明細書では、電子部品を基板に搭載することを「装着」といい、電子部品を基板に搭載する装置を「装着装置」といい、リフローにより電子部品がはんだ付けされた状態を「実装状態」という。

本発明の部品装着検査装置において、前記実装状態予測手段は、前記はんだをリフローする工程で前記電子部品に働くセルフアライメント力を算出し、該セルフアライメント力と前記電子部品の重さとを比較して前記電極パッドに対する前記電子部品の位置が前記適正範囲に入るか否かを予測してもよい。こうすれば、セルフアライメント力が働いたとしても電子部品が重すぎて電子部品が適正な位置まで移動しないような場合には、実装状態予測手段は不良品と予測するため、検査精度が一層高まる。

このようにセルフアライメント力を利用する本発明の部品装着検査装置において、前記実装状態予測手段は、前記セルフアライメント力を算出するにあたり、前記はんだの表面張力と、前記電極パッドと前記印刷されたはんだと前記装着された電子部品の端子とが重なっている重複領域に関するパラメータとを用いて前記セルフアライメント力を算出してもよい。こうすれば、セルフアライメント力を適切に求めることができる。なお、重複領域に関するパラメータとしては、例えば、その重複領域の外周長さや面積などが挙げられる。

また、セルフアライメント力を利用する本発明の部品装着検査装置において、前記実装状態予測手段は、前記電子部品が複数の端子を備えている場合には、該電子部品に働くセルフアライメント力を、前記電子部品が備える各端子に対応する電極パッドにおけるセルフアライメント力の総和として算出してもよい。こうすれば、複数の端子を備えている電子部品に働くセルフアライメント力を適切に求めることができる。

この場合、前記装着状態予測手段は、前記総和を、それぞれのセルフアライメント力の向きを考慮して算出してもよい。こうすれば、複数の端子を備えている電子部品に働くセルフアライメント力をより適切に求めることができる。なお、セルフアライメント力の向きは、上述した重複領域の中心から電極パッドの中心へ向かう方向となる。

製造ライン１０の説明図。 部品装着検査装置１８のブロック図。 部品装着検査ルーチンのフローチャート。 セルフアライメント力ＦＬ，ＦＲの説明図。

本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は製造ライン１０の説明図である。

製造ライン１０は、上流側から順に、はんだ印刷装置１２，はんだ印刷検査装置１４，部品装着装置１６，部品装着検査装置１８，リフロー炉２０が並んで配置されている。図示しない基板供給装置から製造ライン１０へ供給される基板５０は、予め定められた複数の位置に電極パッド５２，５６を備えている。基板５０は、順次、製造ライン１０を構成する各装置１２〜２０に図示しないコンベアによって搬入され、各装置１２〜２０において処理されたあと搬出される。また、各装置１２〜１８は、管理コンピュータ２２と双方向通信が可能なように通信ケーブルを介して接続されている。管理コンピュータ２２は、基板５０に関する情報（基板５０の種類・サイズ、基板５０に設けられた各電極パッドの位置情報、基板５０に装着される各電子部品の種類・サイズ・装着位置、複数の電子部品の装着順序、各電子部品が備える端子の位置情報など）を記憶している。

図１の円内は、基板５０の部分拡大図である。この円内には、基板５０が備える電極パッドとして、長方形状の第１電子部品６０に対応する２つの第１電極パッド５２と、正方形状の第２電子部品７０に対応する４つの第２電極パッド５６とを例示した。第１電子部品６０の裏面（基板５０に対向する面）には、２つの第１電極パッド５２に接続される２つの端子が設けられ、第２電子部品７０の裏面には、４つの第２電極パッド５６に接続される４つの端子が設けられている。基板５０は、第１及び第２電極パッド５２，５６のほかにも多数の電極パッドを備えており、基板５０には、第１及び第２電子部品６０，７０のほかにも多数の電子部品が実装される。

はんだ印刷装置１２は、基板５０の表面に形成された複数の電極パッド（例えば第１及び第２電極パッド５２，５６）にクリームはんだをスクリーン印刷する。このはんだ印刷装置１２は、予め管理コンピュータ２２から基板５０に関する情報を取得しており、その基板５０に対応したメタルスクリーンを用いて、基板５０に形成された複数の電極パッドに、はんだを印刷する。その結果、第１電極パッド５２上には第１はんだ５４が印刷され、第２電極パッド５６上には第２はんだ５８が印刷され、その他の電極パッド上にも同様にしてはんだが印刷される。

はんだ印刷検査装置１４は、基板５０に印刷されたはんだの位置を検査する検査ヘッドと、その検査ヘッドをＸＹ平面（基板５０の板面と平行な面）に沿って移動させるヘッド移動装置とを備えている。検査ヘッドは、基板５０の表面に格子が形成されるようスリット光を照射する光源と、基板の表面に形成された光の格子を２方向から斜めに撮像するカメラとを備えている。照射されたスリット光によってできる格子を構成する光の線は、はんだが印刷されていない箇所に対してはんだが印刷されている箇所ではシフトすることになる。このシフトの量は、はんだの厚み（高さ）によって異なる。はんだ印刷検査装置１４は、このような原理を利用し、カメラによって撮影された画像データを処理することにより、各電極パッドに対応して印刷されたはんだの位置（例えば矩形のはんだの場合には４隅のＸＹ座標）を認識する。はんだ印刷検査装置１４は、各電極パッドに対応して印刷されるはんだの正規の位置と実際のはんだの位置とのずれが許容範囲に収まっているか否かを判定し、すべてのはんだのずれが許容範囲に収まっていた基板５０については次の部品装着装置１６へ供給し、そうでなかった基板５０については製造ライン１０から外す。

なお、はんだ印刷検査装置１４は、予め管理コンピュータ２２から基板５０に関する情報を取得しており、基板５０に形成された各電極パッドの位置情報に基づいて、印刷されたはんだの正規の位置やずれの許容範囲を設定する。

部品装着装置１６は、基板５０に電子部品を装着する装着ヘッドと、装着ヘッドをＸＹ平面に沿って移動させるヘッド移動装置とを備えている。装着ヘッドは、Ｚ方向（上下方向）へ移動可能なノズルを備えている。この部品装着装置１６は、予め管理コンピュータ２２から基板５０に関する情報を取得しており、その情報に基づいて、基板５０へ装着する電子部品の種類・サイズ・装着位置、電子部品の装着順序などを認識し、それにしたがって電子部品を順次基板５０へ装着する。装着にあたっては、部品装着装置１６は、図示しないフィーダから供給される電子部品をノズルに負圧を付与することでノズル先端に吸着し、そのノズルをヘッドと共にＸＹ方向に移動し、基板５０の目的位置でノズルの負圧を解除して電子部品を基板５０上の目的位置に装着する。これにより、各電子部品に設けられた端子は、電極パッド上に印刷されたはんだに接触した状態となる。その結果、２つの第１電極パッド５２上に印刷された第１はんだ５４には、第１電子部品６０に設けられた図示しない２つの端子がそれぞれ接触し、４つの第２パッド５６上に印刷された第２はんだ５８には、第２電子部品７０に設けられた図示しない４つの端子がそれぞれ接触した状態となる。

部品装着検査装置１８は、基板５０に装着されている電子部品の位置を検査する検査ヘッドと、その検査ヘッドをＸＹ平面に沿って移動させるヘッド移動装置とを備えている。検査ヘッドは、はんだ印刷検査装置１４と同様、基板５０の表面に格子が形成されるようスリット光を照射する光源と、基板の表面に形成された光の格子を２方向から斜めに撮像するカメラとを備えている。この部品装着検査装置１８は、はんだ印刷検査装置１４と同様の原理を利用してカメラによって撮影された画像データを処理することにより、基板５０上に装着された各電子部品の位置（例えば矩形の電子部品の場合には４隅のＸＹ座標）を認識する。また、部品装着検査装置１８は、予め、管理コンピュータ２２から基板５０の各電極パッドの位置情報を取得して保存していると共にはんだ印刷検査装置１４からはんだの位置情報を取得して保存している。部品装着検査装置１８は、電極パッドの位置情報とはんだの位置情報と電子部品の位置情報とに基づいて、リフロー後の電子パッドに対する電子部品の装着位置が適正になるか否かを予測する。この点は、後で詳述する。部品装着検査装置１８は、すべての電子部品の装着位置がリフロー後に適正になると予測した場合には、その基板５０をリフロー炉２０へ供給するが、そうでなかった場合には、その基板５０を製造ライン１０から外す。

リフロー炉２０は、基板５０を加熱することではんだを溶融させた後、冷却することでそのはんだを凝固させて各電子部品を基板５０の電極パッド上に固定する。

次に、部品装着検査装置１８について、更に詳しく説明する。図２は、部品装着検査装置１８のブロック図である。部品装着検査装置１８は、コントローラ１８ａと、検査ヘッド１８ｂと、ヘッド移動装置１８ｃと、ストレージ１８ｄとを備えている。コントローラ１８ａは、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、各種の制御プログラム、例えば後述する部品装着検査ルーチンを実行する。検査ヘッド１８ｂは、上述したカメラと光源とを備えている。このカメラは、コントローラ１８ａからの指令信号に基づいて撮影して画像データを取り込み、その画像データをコントローラ１８ａへ送信する。光源は、カメラが撮影する際に基板５０に対してスリット光を照射する。ヘッド移動装置１８ｃは、コントローラ１８ａからの指令信号に基づいて検査ヘッド１８ｂをＸＹ平面に沿って移動させる。ストレージ１８ｄは、ハードディスクなどの大容量メモリで構成され、カメラで撮影された画像データやその画像データをコントローラ１８ａが解析した結果などを保存する。なお、部品装着検査装置１８は、管理コンピュータ２２やはんだ印刷検査装置１４と双方向通信が可能となっている。

次に、部品装着検査装置１８が実行する部品装着検査ルーチンについて、図３を用いて以下に説明する。図３は、部品装着検査ルーチンのフローチャートである。

部品装着検査装置１８のコントローラ１８ａは、電子部品の装着が完了した基板５０が部品装着装置１６から搬送されてくる毎に、部品装着検査ルーチンを開始する。コントローラ１８ａは、このルーチンを開始すると、まず、検査ヘッド１８ｂへ基板５０の撮影指令信号を出力する（ステップＳ１１０）。コントローラ１８ａは、予め管理コンピュータ２２から今回の基板５０に関する情報を受信し、ストレージ１８ｄにその情報を保存している。なお、基板５０のサイズがカメラの撮影領域に収まる場合には、コントローラ１８ａは、基板５０の上方にカメラを位置決めするようヘッド移動装置１８ｃへ移動指令を出力し、移動終了後にカメラへ撮影指令を出力する。一方、基板５０のサイズがカメラの撮影領域に収まらない場合には、コントローラ１８ａは、複数の撮影ポイントを設定し、順次撮影ポイントへ移動するようヘッド移動装置１８ｃへ移動指令を出力し、撮影ポイントに到達する毎にカメラへ撮影指令を出力する。これにより、基板５０はカメラによって分割して撮影される。

次に、コントローラ１８ａは、検査ヘッド１８ｂのカメラから基板５０の画像データを取得し、基板５０に装着された電子部品の端子の位置情報を算出する（ステップＳ１２０）。基板５０は、ＸＹ座標を特定するための複数のマークを有している。マークのＸＹ座標は、コントローラ１８ａが管理コンピュータ２２から受信した基板５０に関する情報に含まれている。コントローラ１８ａは、画像データに含まれるマークに基づいて、電子部品の位置情報（電子部品の輪郭を特定可能な情報）を算出する。例えば、電子部品が長方形の場合には、コントローラ１８ａはその電子部品の４隅のＸＹ座標を求める。また、電子部品の裏面つまり基板５０に対向する面には、端子が設けられている。１つの電子部品に端子がいくつ設けられているとか、その電子部品のどこに端子が設けられているか、といった情報は、コントローラ１８ａが管理コンピュータ２２から受信した基板５０に関する情報に含まれている。そのため、コントローラ１８ａは、基板５０に装着された電子部品の位置情報と管理コンピュータ２２から取得した端子に関する情報とから、基板５０に装着された電子部品の端子の位置情報（端子の輪郭を特定可能な情報）を算出することができる。例えば、端子が長方形の場合には、コントローラ１８ａはその端子の４隅のＸＹ座標を求める。

次に、コントローラ１８ａは、ストレージ１８ｄから電極パッドの位置情報及びはんだの位置情報を読み出す（ステップＳ１３０）。電極パッドの位置情報は、コントローラ１８ａが管理コンピュータ２２から受信した基板５０に関する情報の一つであり、ストレージ１８ｄに保存されている。電極パッドの位置情報は、電極パッドの輪郭を特定可能な情報であり、例えば電極パッドが長方形状の場合には、その電極パッドの４隅のＸＹ座標である。はんだの位置情報は、今回の基板５０が部品装着検査装置１８に搬送されてくる前に、コントローラ１８ａがはんだ印刷検査装置１４から受信した情報であり、ストレージ１８ｄに保存されている。はんだの位置情報は、印刷されたはんだの輪郭を特定可能な情報であり、例えば印刷されたはんだが長方形状の場合には、そのはんだの４隅のＸＹ座標である。

次に、コントローラ１８ａは、電極パッドの位置情報、はんだの位置情報及び電子部品の端子の位置情報に基づいて、後述するセルフアライメント力を考慮しなくてもリフロー後のすべての電極パッドに対する電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入ることが確実か否かを判定する（ステップＳ１４０）。そして、このステップＳ１４０で肯定判定だったならば、コントローラ１８ａは、図示しないコンベアに対し、その基板５０をリフロー炉２０へ進めるように指令を出力し（ステップＳ１７０）、このルーチンを終了する。ステップＳ１４０で肯定判定される一例として、印刷されたはんだの位置が目標位置と合致し且つ電子部品の位置も目標位置に合致している場合などが挙げられる。一方、ステップＳ１４０で否定判定だったならば、コントローラ１８ａはステップＳ１５０の処理を行う。

ステップＳ１５０では、コントローラ１８ａは、電極パッドの位置情報、はんだの位置情報及び電子部品の端子の位置情報に基づいて、各電子部品におけるセルフアライメント力を算出する。具体的には、コントローラ１８ａは、まず、電極パッドの位置情報、はんだの位置情報及び電子部品の端子の位置情報に基づいて、電極パッドとはんだと電子部品の端子とが重なっている重複領域を求め、その重複領域の外周の長さＬを求める。次に、コントローラ１８ａは、はんだの表面張力σと重複領域の外周の長さＬとの積（＝σ・Ｌ）を求め、この値をセルフアライメント力の大きさとする。また、コントローラ１８ａは、重複領域の中心位置から電極パッドの中心位置に向かう方向を求め、この方向をセルフアライメント力の向きとする。このため、セルフアライメント力はベクトル量として表される。通常、１つの電子部品には、複数の電極パッドが対応している。つまり、１つの電子部品は複数の端子を有しており、その複数の端子のそれぞれが電極パッドにはんだ付けされる。そのため、１つの電子部品に働くセルフアライメント力は、それぞれの電極パッドにおけるセルフアライメント力の総和になる（下記式参照）。
１つの電子部品に働くセルフアライメント力＝
Σ（各電極パッドにおけるセルフアライメント力）

ここで、コントローラ１８ａが各電子部品におけるセルフアライメント力を算出する一例を、図４を用いて説明する。図４は、２つの第１電極パッド５２の各々におけるセルフアライメント力ＦＬ，ＦＲの説明図である。第１電子部品６０は、図１を用いて既に説明したものであり、横長の直方体であって裏面の両側に第１端子６２を１つずつ備えたものである。この第１電子部品６０の２つの第１端子６２は、基板５０に設けられた２つの第１電極パッド５２にそれぞれはんだ付けされるものである。印刷された第１はんだ５４は、はんだ印刷装置１２によって印刷されたときに第１電極パッド５２に対して図中右下へずれて印刷されたとする。また、第１電子部品６０は、部品装着装置１６によって装着されたときに第１電極パッド５２に対して図中左下へずれて装着されたとする。このような状況下、コントローラ１８ａは、第１電極パッド５２ごとにセルフアライメント力を算出する。すなわち、左側の第１電極パッド５２に関し、コントローラ１８ａは、左側の第１電極パッド５２の位置情報、左側の第１はんだ５４の位置情報及び第１電子部品６０の左側の第１端子６２の位置情報に基づいて３者が重なっている重複領域ＡＬ（図中の斜線領域）を求め、その重複領域ＡＬの外周の長さＬを求め、はんだの表面張力σと長さＬとの積をセルフアライメント力ＦＬの大きさとする。また、コントローラ１８ａは、重複領域ＡＬの中心位置ＣＬから第１電極パッド５２の中心位置ｃＬに向かう方向を求め、この方向をセルフアライメント力ＦＬの向きとする。コントローラ１８ａは、右側の第１電極パッド５２についても同様にして重複領域ＡＲ、中心位置ＣＲ，ｃＲを求め、セルフアライメント力ＦＲの大きさと向きを求める。そして、コントローラ１８ａは、左右の第１電極パッド５２におけるセルフアライメント力（ベクトル量）ＦＬ，ＦＲの総和をこの電子部品６０に働くセルフアライメント力Ｆとする。

図３のフローチャートに戻り、コントローラ１８ａは、ステップＳ１５０のあと、はんだをリフローしたときにセルフアライメントが効くか否か、つまり、はんだをリフローしたあとの電極パッドに対する電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する（ステップＳ１６０）。コントローラ１８ａは、基板５０に装着されたすべての電子部品について、１つ１つセルフアライメントが効くか否かを調べる。１つの電子部品にセルフアライメントが効くか否かは、その電子部品に働くセルフアライメント力がその電子部品の重さよりも大きいか否かで判断する。つまり、その電子部品に働くセルフアライメント力がその電子部品の重さよりも大きければ、その電子部品にセルフアライメントが効くと判定し、そうでなければ、効かないと判定する。コントローラ１８ａは、基板５０に装着されたすべての電子部品でセルフアライメントが効くと判定したならば、ステップＳ１６０で肯定判定し、一つでもセルフアライメントが効かないものがあれば、ステップＳ１６０で否定判定する。

コントローラ１８０ａは、ステップＳ１６０で肯定判定だったならば、図示しないコンベアに対し、その基板５０をリフロー炉へ進めるように指令を出力し（ステップＳ１７０）、このルーチンを終了する。一方、コントローラ１８０ａは、ステップＳ１６０で否定判定だったならば、図示しないコンベアに対し、その基板５０を製造ライン１０から外すように指令を出力し（ステップＳ１８０）、このルーチンを終了する。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の部品装着検査装置１８が本発明の部品装着検査装置に相当し、コントローラ１８ａが位置情報取得手段及び実装状態予測手段に相当する。

以上説明した本実施形態によれば、コントローラ１８ａは、電極パッド、印刷されたはんだ及び装着された電子部品の端子の各位置情報に基づいて、はんだをリフローする工程の後の電極パッドに対する電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する。つまり、コントローラ１８ａは、実際に電極パッドに印刷したはんだの位置が目標位置からずれていたり、実際にはんだに装着した電子部品の位置が目標位置からずれていたりしても、それらのずれを考慮して、はんだをリフローする工程の後の電極パッドに対する電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する。その結果、部品装着検査装置１８においてリフロー前に行う検査精度が十分に高くなる。

また、コントローラ１８ａは、セルフアライメント力と電子部品の重さとを比較して電極パッドに対する電子部品の位置が適正範囲に入るか否かを予測する。このため、コントローラ１８ａは、セルフアライメント力が働いたとしても電子部品が重すぎて電子部品が適正な位置まで移動しないような場合には不良品と予測するため、検査精度が一層高まる。

更に、コントローラ１８ａは、はんだの表面張力σと、電極パッドと印刷されたはんだと実装された電子部品の端子とが重なっている重複領域の外周の長さＬとの積（＝σ・Ｌ）をセルフアライメント力の大きさとする。このため、セルフアライメント力を適切に求めることができる。

更にまた、コントローラ１８ａは、電子部品が複数の端子を備えている場合には、該電子部品に働くベクトル量としてのセルフアライメント力を、各端子に対応する電極パッドにおけるセルフアライメント力の総和として算出する。このため、複数の端子を備えている電子部品に働くセルフアライメント力を適切に求めることができる。

そしてまた、コントローラ１８ａは、各電極パッドにおけるセルフアライメント力の総和を、それぞれのセルフアライメント力の向きを考慮して算出する。このため、複数の端子を備えている電子部品に働くセルフアライメント力をより適切に求めることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態において、コントローラ１８ａは、ステップＳ１６０の判定を行うにあたり、リフロー時に部品立ちが発生するか否かについても予測するのが好ましい。第１電子部品６０のように端子を２つ備えた角形の電子部品の場合、２つの電極パッドにおけるセルフアライメント力の均衡が取れていないと、一方の端子がはんだに接触した状態でもう一方の端子がはんだから浮き上がる現象が発生する。この現象を部品立ちという。このような部品立ちは、一方の電極パッドにおけるセルフアライメント力ｆ１がもう一方の電極におけるセルフアライメント力ｆ２の２倍以上のときに発生しやすい。つまり、１／２＜（ｆ１／ｆ２）＜２という条件を満たせば部品立ちは発生しないと予測し、この条件を満たさなければ部品立ちが発生すると予測する。コントローラ１８ａは、部品立ちが発生すると予測した場合には、ステップＳ１６０でセルフアライメントが効かないと判定するようにしてもよい。こうすれば、検査精度が一層高まる。

上述した実施形態では、セルフアライメント力の大きさは、はんだの表面張力σと重複領域の外周の長さＬとの積（＝σ・Ｌ）としたが、はんだの表面張力σと重複領域の面積Ｓとの積（＝σ・Ｓ）としてもよいし、実験を繰り返したあと得られる経験式によって求めてもよい。

上述した実施形態において、電子部品が複数の端子を有する場合、１つの電子部品にセルフアライメントが効くか否かを次のように判定してもよい。すなわち、電子部品の重さを各電極パッドに加わる重さに分割し、各電極パッドにおけるセルフアライメント力と各電極パッドに加わる重さとを比較し、いずれの電極パッドにおいてもセルフアライメント力の方が大きかったならばその電子部品にセルフアライメントが効くと判定してもよい。

上述した実施形態において、はんだ印刷検査装置１４は、部品装着検査装置１８の検査結果の統計を踏まえて、印刷されたはんだのずれの許容範囲を拡張したり縮小したりしてもよい。

上述した実施形態において、コントローラ１８ａは、ステップＳ１６０でセルフアライメントが効くか否かを判定した後、その結果を報知手段（スピーカ、ディスプレイなど）に出力してもよい。例えば、コントローラ１８ａは、判定結果をスピーカを介して音声出力してもよいし、ディスプレイを介して表示出力してもよい。

本発明は、基板の電極上に印刷されたはんだに電子部品を装着した後はんだをリフローする前に行う、電子部品の装着状態の検査に利用可能である。

１０ 製造ライン、１２ はんだ印刷装置、１４ はんだ印刷検査装置、１６ 部品装着装置、１８ 部品装着検査装置、１８ａ コントローラ、１８ｂ 検査ヘッド、１８ｃ ヘッド移動装置、１８ｄ ストレージ、２０ リフロー炉、２２ 管理コンピュータ、５０ 基板、５２ 第１電極パッド、５４ 第１はんだ、５６ 第２電極パッド、５８ 第２はんだ、６０ 第１電子部品、６２ 第１端子、７０ 第２電子部品。

Claims (6)

1. 基板の電極パッド上に印刷されたはんだに電子部品を装着した後はんだをリフローする前に、前記電子部品の装着状態の検査を行う部品装着検査装置であって、
   前記電極パッドの位置情報と前記印刷されたはんだの位置情報と前記装着された電子部品の端子の位置情報とを取得する位置情報取得手段と、
   前記位置情報取得手段によって取得された前記電極パッド、前記印刷されたはんだ及び前記装着された電子部品の端子の各位置情報に基づいて、前記はんだをリフローする工程の後の前記電極パッドに対する前記電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する実装状態予測手段と、
   を備え、
   前記実装状態予測手段は、前記はんだをリフローする工程で前記電子部品に働くセルフアライメント力を算出し、該セルフアライメント力と前記電子部品の重さとを比較して前記電極パッドに対する前記電子部品の位置が前記適正範囲に入るか否かを予測する、
   部品装着検査装置。
2. 前記実装状態予測手段は、前記セルフアライメント力を算出するにあたり、前記はんだの表面張力と、前記電極パッドと前記印刷されたはんだと前記装着された電子部品の端子とが重なっている重複領域に関するパラメータとを用いて前記セルフアライメント力を算出する、
   請求項１に記載の部品装着検査装置。
3. 前記実装状態予測手段は、前記電子部品が複数の端子を備えている場合には、該電子部品に働くセルフアライメント力を、前記電子部品が備える各端子に対応する電極パッドにおけるセルフアライメント力の総和として算出する、
   請求項１又は２に記載の部品装着検査装置。
4. 前記実装状態予測手段は、前記総和を、それぞれのセルフアライメント力の向きを考慮して算出する、
   請求項３に記載の部品装着検査装置。
5. 前記実装状態予測手段は、前記セルフアライメント力の向きを、前記電極パッドと前記印刷されたはんだと前記装着された電子部品の端子とが重なっている重複領域の中心から前記電極パッドの中心へ向かう方向とする、
   請求項４に記載の部品装着検査装置。
6. 基板の電極パッド上に印刷されたはんだに電子部品を装着した後はんだをリフローする前に、前記電子部品の装着状態の検査を行う部品装着検査装置であって、
   前記電極パッドの位置情報と前記印刷されたはんだの位置情報と前記装着された電子部品の端子の位置情報とを取得する位置情報取得手段と、
   前記位置情報取得手段によって取得された前記電極パッドと前記印刷されたはんだと前記装着された電子部品の端子とが重なっている重複領域に基づいて、前記はんだをリフローする工程の後の前記電極パッドに対する前記電子部品の位置が予め定めた適正範囲に入るか否かを予測する実装状態予測手段と、
   を備えた部品装着検査装置。

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