JP6420245B2 - エッジ検出に基づいて材料を供給する方法 - Google Patents

Description

本開示は包括的には、プリント基板のような基材上に粘性材料を供給する装置及び方法に関し、より詳細には、回路基板のエッジの検出に基づいて回路基板上に材料を正確に供給するシステム及び関連方法に関する。

種々の応用形態で正確な量の液体又はペーストを供給するのに用いられる幾つかのタイプの従来技術の供給システムがある。１つのそのような応用形態は、集積回路チップ及び他の電子構成要素を回路基板基材上に組み付けることである。この応用形態では、微量の粘性材料、すなわち、粘性材料のドットを回路基板上に供給するのに自動化された供給システムが用いられる。粘性材料は、液体エポキシ若しくはハンダペースト、又は何らかの他の関連材料を含む場合がある。供給動作を行う前に、回路基板を、供給システムのディスペンサーと位置合わせするか又は他の方法で整合させなければならない。１つの既知の方法では、これを、供給システムの視覚システムを使用して回路基板上の、別名基準として知られている目印の位置を検証することによって達成することができる。具体的には、回路基板を供給システムの供給ユニットと位置合わせするために、視覚システムのカメラによって少なくとも２つの基準の画像が撮影される。回路基板が適所からはずれている場合、回路基板の実際の位置を考慮するように、ディスペンサーを移動させることができるガントリを操作することができる。別の実施形態では、供給動作を行う前に回路基板を正確に位置決めするように、回路基板が載っている支持面を操作することができる。

回路基板を供給ユニットと位置合わせするように識別基準を用いることに関連する１つの問題は、供給を必要とする領域が、基準に関して明確に定義されていない場合である。例えば、供給する領域が基準に関して関連付けられていない場合、結果としての供給動作は非常に不正確である可能性があり、多くの場合、処理要件を満たさない可能性がある。

本開示は、基準又は他の目標対象物を用いることなく、基材の単数又は複数のエッジの位置を特定すること、及び、エッジを用いて、ディスペンサーの供給ユニットの向きをこの発見したエッジに対して定めることによって、材料を供給する技法について記載する。

本技法は、基材のエッジ上に位置付けられた材料の線を正確に供給する可能性を有する。１つ又は複数の測定位置を用いてエッジを発見した後、規定された供給位置をこの発見したエッジに対して調整する。供給されるエッジは、通常、エッジに対して平行であるが、平行に供給することは必ずしも要求されない。この技法を用いることによって供給される材料の線の始端位置及び終端位置は、供給される線の長さに比較して重要ではなく、調整することができる。

本技法は、２つの異なるエッジを用いることによって、基材上に材料の線を正確に供給する可能性を更に有する。本方法は、２つの異なるエッジを発見することによって、２つのエッジに関する位置に供給することを含む。

本技法は、基材のエッジ上に位置付けられたドット又は線セグメントを正確に供給する可能性を更に有する。

本技法は、単一のカメラ視野又は異なる視野にあるエッジを測定する可能性を更に有する。

本技法は、追加の測定位置及び／又は基材のエッジ若しくは他の特徴に関する寸法情報を用いて、基材のエッジ上に非直線状のエッジを供給する可能性を更に有する。

本開示の一態様は、電子基材上に材料を堆積させる供給システムに関する。１つの実施形態では、供給システムは、フレームと、該フレームに移動可能に結合された供給ユニットガントリと、該供給ユニットガントリに結合された供給ユニットとを備える。該供給ユニットは、前記供給動作中に前記基材上に材料を堆積させるように構成される。前記供給システムは、前記フレームに結合された視覚システムガントリと、該視覚システムガントリに結合された視覚システムとを更に備える。該視覚システムは、前記供給動作を行う前に前記電子基材の１つ又は複数の画像を取得するように構成される。コントローラーが、前記供給ユニットガントリ、前記供給ユニット、前記視覚システムガントリ及び前記視覚システムに結合されている。前記コントローラーは、前記視覚ガントリシステムを用いて、特徴によって画定された位置まで移動するように前記視覚システムを操作し、特徴の少なくとも一部の画像を獲得し、該画像の中央に沿って対象のエッジを探索し、厳密に期待どおりである位置として解釈される０のオフセットと、前記対象のエッジが前記軸位置に交差した場所を反映するオフセットとを示す値を返すように構成される。

供給システムの実施形態は、前記フレームに結合された支持組立体を更に備えることができる。該支持組立体は、供給動作中に前記電子基材を支持するように構成することができる。１つの実施形態では、前記コントローラーは、前記視覚ガントリシステムを用いて、垂直方向の特徴によって画定された位置まで移動するように前記視覚システムを操作し、前記画像を獲得し、垂直方向の単数又は複数のエッジを探索する場合、前記画像の前記中央行に沿って前記対象のエッジを探索し、厳密に期待どおりであるｙ軸位置として解釈される０のｙ軸オフセットと、前記対象のエッジが前記ｙ軸位置に交差した場所を反映するｘ軸オフセットとを示す値を返すように更に構成することができる。前記コントローラーは、前記視覚ガントリシステムを用いて、水平方向の特徴によって画定された位置まで移動するように前記視覚システムを操作し、前記画像を獲得し、水平方向の単数又は複数のエッジを探索する場合、前記画像の前記中央列に沿って前記対象のエッジを探索し、厳密に期待どおりであるｘ軸位置として解釈される０のｘ軸オフセットと、前記対象のエッジが前記ｘ軸位置に交差した場所を反映するｙ軸オフセットとを示す値を返すように更に構成することができる。前記特徴は、一貫していても一貫していなくてもよい。前記コントローラーは、エッジ点を調整して前記特徴の一貫した部分を発見するように更に構成することができる。

本開示の別の態様は、
フレームと、
前記フレームに移動可能に結合された供給ユニットガントリと、
前記供給ユニットガントリに結合された供給ユニットであって、前記供給動作中に前記基材上に材料を堆積させるように構成される供給ユニットと、
前記フレームに結合された視覚システムガントリと、
前記視覚システムガントリに結合された視覚システムであって、前記供給動作を行う前に前記電子基材の１つ又は複数の画像を取得するように構成される視覚システムと、
を備えるタイプの供給システムを用いて、電子基材上に材料を堆積させる方法に関する。１つの実施形態では、該方法は、
前記視覚ガントリシステムを用いて、特徴によって画定された位置まで移動するように前記視覚システムを操作することと、
特徴の少なくとも一部の画像を獲得することであって、前記画像の中央に沿って対象のエッジを探索することと、
厳密に期待どおりである位置であると解釈される０のオフセットと、前記対象のエッジが前記軸位置に交差した場所を反映するオフセットとを示す値を返すことと、
を含む。

前記方法の実施形態は、垂直方向の特徴の場合、前記視覚ガントリシステムを用いて、該垂直方向の特徴によって画定される位置まで移動するように前記視覚システムを操作することであって、前記画像を獲得し、垂直方向の単数又は複数のエッジを探索する場合、前記画像の前記中央行に沿って前記対象のエッジを探索し、厳密に期待どおりであるｙ軸位置として解釈される０のｙ軸オフセットと、前記対象のエッジが前記ｙ軸位置に交差した場所を反映するｘ軸オフセットとを示す値を返すことを更に含むことができる。前記方法は、水平方向の特徴の場合、前記視覚ガントリシステムを用いて、水平方向の特徴によって画定される位置まで移動するように前記視覚システムを操作し、前記画像を獲得し、水平方向の単数又は複数のエッジを探索する場合、次いで前記画像の前記中央列に沿って前記対象のエッジを探索し、厳密に期待どおりであるｘ軸位置として解釈される０のｘ軸オフセットと、前記対象のエッジが前記ｘ軸位置に交差した場所を反映するｙ軸オフセットとを示す値を返すことを更に含むことができる。前記特徴は、一貫していても一貫していなくてもよい。前記方法は、エッジ点を調整することであって、それにより前記特徴の一貫した部分を発見することを更に含むことができる。

添付の図面は縮尺どおりに描くことは意図していない。図面において、種々の図において示される同一又は概ね同一の各構成要素は、類似の数字によって表される。明確にするために、全ての図面において全ての構成要素に番号が付されるとは限らない場合がある。

本開示の一実施形態のディスペンサーの概略図である。 例示的な電子基材の上面図である。 例示的な電子基材の上面図である。 図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 処理プログラムデータにより確立された基準線とエッジ線との関係を示す、例示的な基材の一部の上面図である。 処理プログラムデータにより確立された基準線とエッジ線との関係を示す、例示的な基材の一部の上面図である。 電子基材の特徴とエッジとの関係を示す、図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 電子基材の特徴とエッジとの関係を示す、図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 電子基材の特徴とエッジとの関係を示す、図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 電子基材の特徴とエッジとの関係を示す、図２Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 例示的な電子基材の劣化特徴を示す、図３Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 例示的な電子基材の劣化特徴を示す、図３Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 例示的な電子基材の劣化特徴を示す、図３Ａに示す電子基材の一部の拡大上面図である。 エッジ位置特定特徴（locate-edge feature）を示す、例示的な電子基材の一部の拡大上面図である。 定義されたエッジを有するパッドの側面図及びこのパッドの拡大側面図である。 部分的にルーティングされた（routed）パッドの２つの画像である。 図９に示すパッドよりも小規模で部分的にルーティングされたパッドの２つの画像である。 エッジの概略図である。 発見した２つのエッジの概略図である。 選択した基準エッジの概略図である。

例示のためだけであり、普遍性を制限するものではないが、ここで、添付の図面を参照しながら本開示が詳細に記載される。本開示は、その応用形態に関して、以下の説明に記載されるか、又は図面に示される構成の細部及び構成要素の配置には限定されない。本開示において記載される原理は、他の実施形態でも使用可能であり、種々の方法において実践又は実行することができる。また、本明細書において用いられる言い回し及び用語は、説明することを目的としており、制限するものと見なされるべきではない。本明細書において「〜を含む」、「〜を備える」、「〜を有する」、「〜を含有する」、「〜を伴う」及びそれらの変形の用語を使用することは、これ以前に記載される物品と、その相当品及び追加の物品とを包含することを意味する。

本開示の種々の実施形態は、粘性材料供給システム、供給システムを含む装置、並びにディスペンサーをプリント基板のような基材と位置合わせする方法に関する。本明細書に開示する実施形態は、基準を用いることなく、電子基材の１つ又は複数のエッジの位置を特定すること、及び、エッジ（複数の場合もある）の位置（複数の場合もある）を用いて、供給システムの供給ユニット又はポンプの向きを定めて供給動作を改善することによって、電子基材上に材料を供給する技法に関する。

システム及び方法は、電子基材のエッジに沿って位置付けられた線の正確な供給を更に可能にする。具体的には、１つ又は複数の測定位置を用いてエッジを発見した後、次いで、規定された供給位置をこの発見したエッジに対して調整する。供給されたエッジは、通常、エッジに対して平行であるが、平行に供給することは必ずしも要求されない。この技法を用いた供給動作の始端位置及び終端位置は、発見したエッジによって調整される線の長さに比較して重要ではない。

システム及び方法は、異なるエッジを横切って又は異なるエッジまで位置付けられた線を正確に供給することを更に可能にする。具体的には、この技法は、電子基材の２つの異なるエッジを利用し、次いで、これらの２つのエッジに関して供給動作を行う。この技法の使用の一例は、これらの２つのエッジの間の中央に供給することである。

システム及び方法は、ドット又は線セグメントの正確な供給を更に可能にする。具体的には、供給システムの供給ユニットを、ドットを供給するように変更することができる。

システム及び方法は、視覚システムを用いて、単一のカメラ視野によって又は様々な視野において電子基材のエッジを測定することを更に可能にする。

システム及び方法は、供給基準エッジに対しておよそ直角をなす更なるエッジを用いることによって、供給される線の端をより正確に位置付けることを更に可能にする。より多くの測定点及び／又は供給を受ける（supplied）エッジに関する寸法情報が要求され得るが、非直線状のエッジを同様に供給することができる。

図１は、全体として１０で示す本開示の１つの実施形態によるディスペンサーを概略的に示す。ディスペンサー１０は、粘性材料（例えば、接着剤、封入剤、エポキシ、ハンダペースト、アンダーフィル材料等）、又は半粘性材料（例えば、ハンダ付け用フラックス等）をプリント基板又は半導体ウェハーのような電子基材１２上に供給するために用いられる。代替的には、ディスペンサー１０は、自動車ガスケット用材料を塗布する等の他の応用形態、又は或る特定の医療への応用形態において用いることができる。本明細書において用いられるような粘性材料又は半粘性材料を参照することは例示であり、限定することを意図していないことは理解されたい。ディスペンサー１０は、全体としてそれぞれ１４及び１６で示される第１の供給ユニット又はヘッド及び第２の供給ユニット又はヘッドと、ディスペンサーの動作を制御するコントローラー１８とを含む。２つの供給ユニットが示されるが、１つ又は複数の供給ユニットを設けることができることは理解されたい。

また、ディスペンサー１０は、基材１２を支持する基部又は支持体２２を有するフレーム２０と、フレーム２０に移動可能に結合され、供給ユニット１４、１６を支持し、かつ移動させる供給ユニットガントリ２４と、例えば、校正手順の一部として供給された粘性材料の重量を測定し、重量データをコントローラー１８に与える重量測定デバイス又は重量計２６とを含むことができる。ディスペンサー１０内で搬送システム（図示せず）、又は移動ビームのような他の移送機構を用いて、ディスペンサーに対する基材の給排送を制御することができる。コントローラー１８の制御下にあるモーターを用いて、ガントリ２４を移動させて、基材上方の所定の場所に供給ユニット１４、１６を位置決めすることができる。ディスペンサー１０は、コントローラー１８に接続され操作者に種々の情報を表示する表示ユニット２８を含むことができる。供給ユニットを制御するのに、オプションの第２のコントローラーが存在する場合がある。

供給動作を実施する前に、上述したように、基材、例えば、プリント基板は、供給システムのディスペンサーと位置合わせされるか又はその他の方法で整合された状態になければならない。ディスペンサーは、視覚システム３０を更に含み、視覚システム３０は、視覚システムを支持し移動させるためのフレーム２０に移動可能に結合された視覚システムガントリ３２に結合される。述べたように、視覚システム３０は、基材上の基準として知られている目印の場所を検証するために使用される。位置特定されると、コントローラーは、供給ユニット１４、１６のうちの１つ又は双方の移動を操作して、電子基材上に材料を供給するようにプログラムすることができる。

本開示のシステム及び方法は、基材のエッジを用いることによって基材（例えば回路基板）を位置合わせすることに関する。本明細書に与えられるシステム及び方法の記載は、ディスペンサー１０の支持体２２上に支持される例示的な電子基材（例えばプリント基板）に関する。一方で、半導体チップのエッジのような、他の物品を位置合わせすることができる。１つの実施形態では、供給動作は、材料ディスペンサーを制御するように構成されているコンピューターシステムを含むことができるコントローラー１８によって制御される。別の実施形態では、コントローラー１８は、操作者によって操作することができる。

図２Ａ、２Ｂを参照すると、例示的なシステム及び方法の記載が与えられている。特に、ランタイムにおいて発見した基材のエッジと、エッジ線及び／又はエッジドットが供給される位置との関係が記載されている。図２Ａは、基材を示す。基材は、全体として２００で示され、平坦な表面２０２と、「全体」座標系を確立するのに用いられる、円によって示す１対の基準２０４、２０６と、それぞれが１対の基準（及び基材上に設けられている任意の他の素子）に対する明確に定義された関係を有する、銅パッドのような素子の３×３アレイ２０８と、図２Ａでは細長いパッドとして示す特徴２１０とを有する。特徴２１０は、基材２００のエッジ２１２に対する明確に定義された関係と、基材上に設けられている他の特徴（例えばアレイ２０８）及び全体基準に対する緩やかに定義された関係とを有する。

図２Ｂは、基材を示す。基材は、全体として２２０で示され、図２Ａに示す基材２００と同様のレイアウトを有するが、長さがより大きい。図２Ａの基材２００を参照して図示及び記載される特徴の全てが、図２Ｂの基材２２０を記載する場合に同じ参照符号によって示されている。基準２０４、２０６と素子（例えばアレイ２０８）との関係は変化しておらず、同様に、基材２２０の細長いパッド２１０とエッジ２１２との関係は変化していない。しかし、素子（例えばアレイ２０８）と細長いパッド２１０との関係は、より遠い距離にあるという点で変化している。

図３Ａは、基材、例えば図２Ａに示す基材２００の右側にある特徴（例えば細長いパッド２１０）の拡大図を示す。以下で図示及び記載されるように、特徴２１０を用いて基準線２１４を画定することができる。さらに、このエッジ線コマンド及びエッジドットコマンド（又は円弧コマンド）を用いて、基材上の材料を供給する場所を決定することができる。図３Ａに示す各破線ボックス２１６、２１８は、視覚システム３０のカメラ（図示せず）の視野を示す。この特定の例の場合、各視野の位置は、カメラの中央ピクセルが基準線２１４に沿った共通のエッジに対応するようになっていることが認識されるはずである。基材２００の物理的なエッジ２１２に最も近い特徴エッジ（例えば基準線２１４）が用いられる。ディスペンサーの操作者は、基材２００の物理的なエッジ２１２に対して最も一貫した関係を示すエッジを用いることを所望する場合がある。双方の特徴エッジが物理的なエッジ２１２に対して一貫した関係を示し、特徴の幅が一貫していることを含意する場合では、エッジのいずれを選択してもよい。

図３Ｂ、３Ｃは、視野のそれぞれの拡大図（図３Ａに示す破線ボックス２１６、２１８によって示されている）を示す。これらの図は、確立された探索ゲートも示す。本明細書に記載される方法を行う場合、以下のことが想定されることに留意されたい。
供給される線は、基材の物理的なエッジの１ミリメートル（ｍｍ）左側（すなわち特徴エッジの５ｍｍ右側）にある。
供給される線は、（基準線の端点に比較して）双方の方向に２ｍｍずつ延びている。
供給される線は、基材の底部（例えばディスペンサーの前方部）に向かって開始され、基材の頂部（例えばディスペンサーの後方部）に向かって進む。
上側の視野に対応付けられた（associated）座標（例えば第１のLocate-Edge Def
コマンドに対応付けられた位置）は、８８，１２である。
下側の視野に対応付けられた座標（例えば第２のLocate-Edge Defコマンドに対応付けられた位置）は、８８，６である。

これらの想定と、図３Ａに示す基材２００とに基づくと、堆積されるエッジ線２２６の端点２２２、２２４は、９３，４の始端位置（例えばｘ，ｙ）と、９３，１４の終端位置（例えばｘ′，ｙ′）とを有するはずである。

図４Ａは、処理プログラムデータによって確立された基準線２１４とエッジ線２２６との関係を示す。具体的には、処理プログラムデータを用いて（及び現在有効である任意の変換に基づいて）以下の関係を確立することができる。
「教示した」位置に基づく基準線２１４に対する公称角度（この例では９０度）。
基準線２１４の中間点２２８。
基準線２１４の中間点２２８から、エッジ線２２６の開始点２２２及びエッジ線の端点２２４までの関係（例えば角距離及びベクトル距離）。

図４Ｂは、これらの関係が、供給動作中にいかに適用されるかを示す。具体的には、ランタイムにおいて、以下のアクションが実行される。
１対のLocate-Edge Defコマンドを用いて、基準線２１４の端点２３０、２３２を確立する。
これらの端点２３０、２３２に基づいて、以下のものを特定する。
基準線２１４のδ角（例えば現在の基準線角度から当初の基準線角度を減算したものであり、これは−１５度であり得る）、及び、
基準線２１４の（ランタイム）中間点２２８。
（ランタイム）中間点２２８から、エッジ線の各端点２２２、２２４の位置を、
中間点２２８から当該のエッジ線端点２２２又は２２４までの（変化していない）ベクトル距離、及び、
δ角によって調整された（中間点から端点までの）当初の角度を用いて投影する。

前述事項に基づいて、供給動作を実行して特徴を供給することができる。しかし、（垂直方向ではなく）水平方向の特徴を供給する例もあり得る。垂直方向の特徴又は水平方向の特徴が所望される例中では、座標対の半分（例えば、垂直方向の特徴を探索する場合はｘ軸位置、また水平方向の特徴を探索する場合はｙ軸位置）のみが発見されるという制約がある。

この制約に留意すると、１つの実施形態では、ランタイムにおいて以下の方法が実行される。
Locate-Edge Defコマンドによって画定される位置に移動する。
画像を獲得する。
垂直方向の単数又は複数のエッジを探索する場合、
画像の中央行に沿って対象のエッジを探索し、
厳密に期待どおりであるｙ軸位置として解釈される０のｙ軸オフセットと、対象のエッジがそのｙ軸位置に交差した場所を反映するｘ軸オフセットとを示す値を返す。
水平方向の単数又は複数のエッジを探索する場合、
画像の中央列に沿って対象のエッジを探索し、
厳密に期待どおりであるｘ軸位置として解釈される０のｘ軸オフセットと、対象のエッジがそのｘ軸位置に交差した場所を反映するｙ軸オフセットとを示す値を返す。

今記載した手法に基づいて、いくつかの問題が考慮される。例えば、ランタイムにおいて、基準線２１４の或る角度が、プログラムが教えられたときの角度を綿密に反映すると想定すると、発見した１対の点を同様の量だけ（ｘ軸方向又はｙ軸方向のいずれかに）オフセットすることができる。ひいては、この結果、（ランタイム）基準線２１４が、（エッジ線端点を投影する起点となる）妥当な中間点２２８を伴う期待されたベクトル長さになる。述べたように、双方の軸に沿った点を確実に識別する情報がなければ、ランタイムにおいて確立された基準線は、ここでもなお、特徴エッジ全体に沿っていくらかスライドさせることができる。

その一方で、教えられたときの角度に比較して基準線２１４が回転している場合（図４Ｂ）、方法は、いくらか複雑になる。例えば、可能性は低いが、回転点が基準線２１４の厳密な中間点であると想定すると、発見したエッジ点のそれぞれは、中間点２２８に対して、等距離量だけより近くに又はより遠くに移動すると思われる。この例では、算定された（ランタイム）中間点２２８は正しい。より可能性の高い例では、回転点は、基準線２１４の中間点２２８ではない。基準線端点２３０、２３２のうちの一方が回転点に対応する可能性を排除すると、双方の点が、基準線の中間点２２８に対して、等距離量ではなくより近くに又はより遠くに移動する。この効果は、エッジ線端点２２２、２２４が基準線２１４の中間点２２８から参照されることに起因し、これは、誤差を或る程度まで平均化する傾向がある。

上記事項は、対象のエッジが正確に発見されるように導電性であり、基材のエッジ又は何らかの他の対象のエリアに対する明確に定義された関係を有する一貫した特徴を前提とする。

図５Ａは、図３Ａの部分図を示す。図３Ａも参照される。記載したように、プログラムは、ディスペンサー１０が基準線２１４の５ミリメートル（５ｍｍ）右側にエッジ線２２６を供給するように規定される。基準エッジ２１４が基材２００のエッジ２１２から６ミリメートル（６ｍｍ）のところにあることを想定すると、供給される線２２６の中心は、基材２００のエッジから所望の１ミリメートル（１ｍｍ）内側にある。

図５Ｂは、垂直方向の特徴２１０のエッジと、基材２００のエッジ２１２との関係が一貫していない状況を示す。この状況では、基準線２１４から供給した線２２６までのオフセットは厳密に規定されたとおりであるが、物理的なエッジ２１２から１ミリメートル（１ｍｍ）のところに供給するという目標は達成されない。

図５Ｃ、５Ｄは、特徴２１０の内側（例えば左側）エッジと、基材２００のエッジ２１２との関係は一定であるが、特徴の幅は変化している可能性がある別の状況を示す。

図６Ａは、図４Ａの一部を示す。図４Ａも参照される。図６Ｂは、特徴２１０が、２３４において劣化したか、又はそうでなければ、視覚システム３０を用いる場合に２つのエッジ点２３０、２３２が発見される点まで不完全である状況を示す。これが起こる場合、基準線２１４の不良な点２３４（ランタイム）は、特徴２１０の真のエッジとの関係が斜めである。ひいては、この結果、エッジ線２２６が基材２００のエッジ２１２を適切にトラックしない。

図６Ｃは、図６Ｂに示す同じ劣化特徴２３４を示す。しかし、エッジ点２３２は、いくらか下方に調整され、特徴２１０の良好な部分上にあることが想定されている。この解決に関する問題は、供給される線２２６が下方にシフトされ、したがってｙ軸誤差をもたらすことである。これは、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃにわたる水平方向の破線２３６によって示されている。

本開示の別の態様は、エッジの位置を特定するシステム及び方法に関し、これは、エッジ位置特定コマンド機能と呼ぶことができる。エッジ位置特定コマンドを用いて、操作者が、発見したエッジを辿るエッジ線及びエッジドットを供給することを可能にすることができる。この機能を達成するのに、エッジ位置特定コマンドが対で教えられ、第１のコマンド機能に第２のコマンド機能が即座に続く。エッジ位置特定コマンドに従う全てのエッジ線及びエッジドットは、エッジの発見された位置によって位置を修正される。エッジ位置特定コマンドを教える場合、操作者は、教えられた基準エッジを視野の中央と位置合わせする。次いで、操作者は、エッジを囲むように対象領域を画定するゲートを調整し、これらのエッジは探索領域内となる。ゲートは、対象でないエッジも囲むことができる。

例えば、図７は、パッド７０２を有する基材７００を示す。図示のように、パッドの左側エッジが基準エッジであり、したがって、視野の中央に位置合わせされている。しかし、パッドの右側エッジは、パッドの左側エッジにかなり近接しているので、対象領域に含まれる。パッドの左側エッジ及び右側エッジの双方が探索エリア内にあるように、ゲートが調整される。対象でない構成部品からのエッジが対象領域内に含まれないように、十分な余地が設けられるべきである。この例の場合、操作者は、そのエッジを「右側エッジ２」（左側エッジから内側に２番目のエッジ）タイプとして選択することができる。左側にエッジが発見されないと保証することができる場合、操作者は、そのエッジを「左側エッジ１」（左から内側に１番目のエッジ）として選択することができる。しかし、基材に設けられた特徴は、時々、対象のエッジの外側に存在し、この選択を妨げる場合がある。基準エッジの左側に発見されるエッジは無視される。この例の場合、発見されるエッジは、右から左に以下のとおりである。すなわち、パッドの右側エッジ、パッドの左側エッジ、タブの右側エッジ、そしてタブの左側エッジである。コントローラーは、右から２番目のエッジであるパッドの左側エッジを「右側エッジ２」として選択する。

コントローラーは、エッジの位置を特定するのに輝度（brightness）の変化を用いてパッドのエッジを検出するようにプログラムすることができる。具体的には、視覚システムと協働するコントローラーは、暗色の背景から明色の前景への変化を選択することができる。エッジ位置は、輝度の最大変化がある位置として特定される。図８は、図７に示すパッド７０２を示す。図８の左側は、非常に明確に定義された垂直方向のエッジを有するパッド７０２を示す。図８の右側は、同じパッド７０２の拡大部分を示す。この拡大図から、複数のピクセルにわたって実際にエッジ遷移が起こっていることが示されている。発見したエッジ位置（輝度の最大変化）が示されている。

サブ領域の各エッジは、エッジがどの程度明確に定義されているかの尺度である強度値を割り当てられる。対象領域の双方の側から延びる定義されたエッジは、高い値を有することが明らかである。明確でない（Faint）又は破断したエッジは、減少したスコアを有する。その期待値の１／３未満である薄い又は破断したエッジを排除する閾値が、実証的な試験から決定される。これによって、或るレベルのコンタミネーションが許容される。

図９に示すパッドの画像を検討する。これは、部分的にルーティングされ、その結果スカラップ状になっているパッドに関する問題を示す。視覚システムと協働するコントローラーは、図９の右側の画像に示されている３つの線を検出するようにプログラムされている。「右側エッジ２」を選択する場合、中間エッジが基準エッジとなる。

図１０では、部分的にスカラップ形のパッドが示されている。しかし、パッドの大部分はルーティングされていない。ここでもなお、３つの線が検出される。中間線は最低強度未満であり、そのため、使用されない。この場合、「右側エッジ２」は、最左の線又はエッジとなる（yield）。

エッジ検出システム及び方法の最小エッジ幅への対応能力（capability）を試験するために、合成画像を生成し、その画像中に１ピクセル幅の線を描くことができる。この画像は、エッジ検出プロセスに送られ、エッジの発見に成功することができるか否かを判定される。このプロセスは、左側エッジ及び右側エッジの双方を発見する。図１１Ａは、教えられたエッジを示す。図１１Ｂは、発見した２つのエッジ（破線で示す）を示す。図１１Ｃは、選択した基準エッジ（すなわち「右側エッジ２」）を示す。

本開示の方法を行う間に用いられる個々の検出エッジは、カメラ及び画像処理ソフトウェア、レーザープローブ、機械的プローブ、又は任意の他の好適な装置を用いることによって達成することができる。

２つ以上の位置を用いて、単一のエッジを特定することができる。代替的には、１対のエッジを検出し、エッジの双方のセットに関して供給を位置付けることができる。

コンピューターシステムは、コンピューターシステム内に含まれるハードウェア素子の少なくとも一部を管理するオペレーティングシステムを含むことができる。通常、プロセッサ又はコントローラーがオペレーティングシステムを実行し、オペレーティングシステムは、例えば、Microsoft社から市販される、Windows NT、Windows 2000(Windows ME)、Windows XP又はWindows Vistaオペレーティングシステムのような、Windowsベースのオペレーティングシステム、Apple Computer社から市販されるMAC OS System Xオペレーティングシステム、数多くのLinuxベースのオペレーティングシステム配布のうちの１つ、例えば、Red Hat Inc.社から市販されるEnterprise Linuxオペレーティングシステム、Sun Microsystems社から市販されるSolarisオペレーティングシステム、又は種々の販売元から市販されるＵＮＩＸオペレーティングシステムとすることができる。数多くの他のオペレーティングシステムを用いることができ、本明細書において開示される実施形態は、任意の特定の実施態様に限定されることは意図していない。

プロセッサ及びオペレーティングシステムは合わせて、高級プログラミング言語においてアプリケーションプログラムを書くことができるコンピュータープラットフォームを定義する。これらのコンポーネントアプリケーションは、実行可能コード、中間コード、例えば、Ｃ−、バイトコード又はインタープリターコードとすることができ、そのコードは通信プロトコル、例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いて、通信ネットワーク、例えば、インターネットを介して通信する。同様に、本開示による態様は、.Net、SmallTalk、Java、C++、Ada又はC#(C-Sharp)のようなオブジェクト指向プログラミング言語を用いて実施することもできる。他のオブジェクト指向プログラミング言語を用いることもできる。代替的には、関数型プログラミング言語、スクリプトプログラミング言語又は論理プログラミング言語を用いることができる。

さらに、本開示による種々の態様及び機能は、非プログラム環境、例えば、ブラウザプログラムのウインドウにおいて視認されるときに、グラフィカルユーザーインターフェースの態様を描画するか、又は他の機能を実行する、ＨＴＭＬ、ＸＭＬ又は他のフォーマットにおいて作成された文書において実施することができる。さらに、本開示による種々の実施形態は、プログラム式要素又は非プログラム式要素、又はその任意の組み合わせとして実現することができる。例えば、ウェブページはＨＴＭＬを用いて実施される場合があり、一方、ウェブページ内から呼び出されたデータオブジェクトはＣ＋＋で書くことができる。したがって、本開示は、特定のプログラミング言語には限定されず、任意の適切なプログラミング言語を用いることもできる。

このように、本開示の少なくとも１つの実施形態の幾つかの態様を説明してきたが、当業者には種々の改変、変更及び改善が容易に思い浮かぶことは理解されたい。そのような改変、変更及び改善は、本開示の一部であることを意図しており、本発明の趣旨及び範囲内にあることを意図している。したがって、これまでの説明、面は一例にすぎない。

１０ ディスペンサー
１２ 電子基材
１４ 供給ユニット
１６ 供給ユニット
１８ コントローラー
２０ フレーム
２２ 支持体
２４ 供給ユニットガントリ
２６ 重量計
２８ 表示ユニット
３０ 視覚システム
３２ 視覚システムガントリ
２００ 基材
２０２ 表面
２０４ 基準
２０６ 基準
２０８ アレイ
２１０ パッド
２１２ エッジ
２１４ 基準線
２１６ 破線ボックス
２１８ 破線ボックス
２２０ 基材
２２２ 端点
２２４ 端点
２２６ エッジ線
２２８ 中間点
２３０ 基準線端点
２３２ 基準線端点
２３４ 点
２３６ 破線
７００ 基材
７０２ パッド

Claims (3)

1. フレームと、
   前記フレームに移動可能に結合された供給ユニットガントリと、
   前記供給ユニットガントリに結合された供給ユニットであって、供給動作中に基材上に材料を堆積させるように構成される供給ユニットと、
   前記フレームに結合された視覚システムガントリと、
   前記視覚システムガントリに結合された視覚システムであって、前記供給動作を行う前に電子基材の１つ又は複数の画像を取得するように構成される視覚システムと、
   を備えるタイプの供給システムを用いて、電子基材上に材料を堆積させる方法であって、
   前記視覚システムガントリを用いて、特徴によって画定された位置まで移動するように前記視覚システムを操作することと、
   特徴の少なくとも一部の画像を獲得して、該画像の中央に沿って前記特徴の前記一部のエッジを探索することと、
   前記特徴のエッジにおける０のオフセットまたは前記特徴のエッジからの距離であるＸ軸オフセットを示す値を返すことと、
   前記０のオフセットまたはＸ軸オフセットを示す値に基づいて前記特徴のエッジに沿わせて材料を直線状に供給することとを具備し、
   前記特徴の少なくとも一部の画像を取得することは、前記特徴の少なくとも第１の部分の第１の視野の画像を取得することと、前記特徴の少なくとも第２の部分の第２の視野の画像を取得することとを含み、
   前記値を返すことは、第１の画像に基づいて前記特徴のエッジにおける０のオフセットまたは前記特徴のエッジからの距離であるＸ軸オフセットを示す第１の値を返すことと、第２の画像に基づいて前記特徴のエッジにおける０のオフセットまたは前記特徴のエッジからの距離であるＸ軸オフセットを示す第２の値を返すこととを含む方法。
2. 前記第１と第２の値に基づいて前記特徴のエッジによって基準線が定義され、該基準線を用いて、材料を前記電子基材に供給する位置が決定されるようにした請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の視野の画像の中心画素と、前記第２の視野の画像の中心画素が、０の第１のオフセットと第２のオフセットによる基準線に沿った共通のエッジに対応する請求項１に記載の方法。

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