JP6645007B2 - 基板の識別装置、基板の識別方法、及び基板のトレーサビリティシステム - Google Patents

Description

本発明は、基板の識別装置、基板の識別方法、及び基板のトレーサビリティシステムに関し、基板に基板を識別する個体識別情報を付与する必要のない基板の識別装置、基板の識別方法、及び基板のトレーサビリティシステムに関する。

プリント配線基板等の回路基板を製造・販売する場合において、製品の製造工程管理、品質検査、出荷検査、販売管理等の目的で、トレーサビリティ（traceability：追跡可能性）が求められている。

このため、一般的に、回路基板に、品名、品番、製造年月日等の個体識別情報を設定し、この情報を基に回路基板の追跡を行うことが実施されている。

個体識別情報の設定方法は、個体識別情報を印字したバーコードやＱＲコード（登録商標）等のラベルや、個体識別情報を格納したＲＦＩＤ（radio frequency identifier）を回路基板に貼り付ける等の方法が知られている。また、個体識別情報をレーザーマーカーやインクジェット等で直接印刷したりする方法も知られている。これらの方法は、回路基板を識別するために、回路基板に回路基板を識別する個体識別情報を付与する方法である。

しかしながら、これらの方法で回路基板のトレーサビリティを得るためには、基板に貼り付けるラベルや、基板に印刷する印刷設備などが必要となりコストが高くなるという問題がある。また、基板への貼り付け、基板への印刷などの作業が必要となり時間がかかるという問題がある。

回路基板に回路基板を識別する個体識別情報を付与せずに、回路基板のトレーサビリティを得る技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の回路基板の固体識別装置は、位置情報取得手段と、登録手段とを備えている。位置情報取得手段は、回路基板上の複数の計測対象の位置を計測し、この計測値と計測対象の設計値との差を計測対象ごとの位置情報として取得する。計測対象は、スルーホール、ランドパターン、レジスト開口部、配線パターン等である。登録手段は、位置情報取得手段によって取得された位置情報の組み合わせを基板識別符号として登録する。

特開２０１３−６９８３８号公報

上述した特許文献１に開示の回路基板の固体識別装置は、回路基板上に予め設置された複数の計測対象（スルーホール、ランドパターン、配線パターン等）の位置の計測値と、計測対象の設計値との差の組み合わせを基板識別符号として登録する。そして、この基板識別符号により、回路基板を識別できるようにしている。

一般的に、回路基板は、基板自体を製造し、この製造した基板にスルーホール、ランドパターン、回路パターンを形成し、その後、回路部品を搭載し、これらをはんだ等により固定する等により製造する。

特許文献１に開示の装置は、スルーホール、ランドパターン、配線パターン等の基板自体の製造後に形成された部分を使用して、基板識別符号を作成している。

このため、スルーホール、ランドパターン、配線パターン等の形成以前には適用できないといった問題がある。また、回路部品の搭載後にはスルーホール、ランドパターン等が回路部品に隠される等のため、計測対象の位置の正確な計測が難しくなるといった問題がある。また、これらをはんだ等により固定した後には、はんだによるスルーホール、ランドパターン、配線パターン等の形状自体の変形や汚れ等により、計測対象の位置の正確な計測が難しくなるといった問題がある。

本発明の目的は、上記課題を解決して、基板に基板を識別する個体識別情報を付与せずに、基板自体の製造後のどの段階においても、基板を識別できる基板の識別装置、基板の識別方法、及び基板のトレーサビリティシステムを提供することである。

本発明の基板の識別装置は、所定の基板の表面状態に基づく所定の特徴量を格納する格納部と、任意の基板の表面状態の情報を含む画像を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した前記画像に含まれる前記表面状態の情報から前記任意の基板の前記所定の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、前記特徴量抽出部が抽出した前記所定の特徴量が前記格納部に格納されている場合、前記任意の基板が前記所定の基板であると判定する照合判定部と、を備えている。

本発明の基板の識別方法は、所定の基板の表面状態に基づく所定の特徴量を格納し、任意の基板の表面状態の情報を含む画像を撮像し、撮像した前記画像に含まれる前記表面状態の情報から前記任意の基板の前記所定の特徴量を抽出し、抽出した前記所定の特徴量が格納されている場合、前記任意の基板が前記所定の基板であると判定する、ようにしている。

本発明の基板のトレーサビリティシステムは、基板の識別装置と、前記基板を処理する直列接続された複数（ｎ台）の処理装置と、前記複数の処理装置を縦走して設置され、投入された基板を前記複数の処理装置に順番に搬送する搬送器と、前記複数の処理装置に応じた基板通過履歴と稼働履歴を登録する生産履歴サーバと、を備え、前記基板の識別装置は、搬送された前記基板が前記複数の処理装置のうちの第１の処理装置に達したことを示す検出信号を受け、複数の前記撮像部のうちの前記第１の処理装置に設置された第１の撮像部により、前記基板の前記表面状態の情報を含む前記画像を撮像し、この画像に含まれる前記表面状態の情報から前記基板の前記所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量を前記格納部に格納し、前記格納部及び前記生産履歴サーバに、前記基板の前記第１の処理装置の通過日時を含む基板の所定の情報を登録し、搬送された前記基板が前記第１の処理装置以外の第ｋ（ｋ＝２からｎ）の処理装置に達したことを示す検出信号を受け、前記第ｋの処理装置に設置された第ｋの撮像部により、前記基板の前記表面状態の情報を含む前記画像を撮像し、この画像に含まれる前記表面状態の情報から前記基板の前記所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量が前記格納部に格納されている場合、前記基板の前記第ｋの処理装置の通過日時を含む基板の所定の情報を前記生産履歴サーバに登録する。

本発明によれば、基板に基板を識別する個体識別情報を付与せずに、基板自体の製造後のどの段階においても、基板を識別できる基板の識別装置、基板の識別方法、及び基板のトレーサビリティシステムを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係る基板の識別装置の一例を示す図である。 基板の側面の状態の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る基板の識別装置の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る基板の識別装置の動作の一例を示すフローチャートである。 基板の実装面の状態の一例を示す図である。 基板の実装面のエッジとこの面の模様の外形（輪郭）、及び特徴量の一例を示す図である。 基板の側面のエッジとこの面の模様の外形（輪郭）、及び特徴量の一例を示す図である。 図２で示す、基板の側面の状態を含む画像の基板の厚さ方向と平行するエッジの位置から所定の距離の位置（Ｌ５）の部分を走査したときの走査位置に対する色相値を示す図である。 図２で示す、基板の側面の状態を含む画像の基板の厚さ部分のエッジの位置から所定の距離の位置の部分（Ｌ５）を走査したときの走査位置に対する輝度値を示す図である。 図２で示す画像に含まれる表面状態の情報で示す模様の色相情報又は輝度情報で示す値のうち、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある位置の一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る基板のトレーサビリティシステムの一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る基板のトレーサビリティシステムの動作の一例を示すフローチャートである。 基板の進行方向に対して垂直方向の側面を撮像する際の撮像部の設置の一例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板の識別装置の一例を示す図である。

本実施の形態に係る基板の識別装置１は、格納部２と、撮像部３と、特徴量抽出部４と、照合判定部５とにより構成される。

格納部２は、所定の基板の表面状態に基づく所定の特徴量を、基板を一意に特定する個体識別情報として格納する。基板の表面状態に基づく所定の特徴量は、例えば、基板（基板自体）の表面に現れる模様等に応じた情報である。

有機配線基板等の基板は、一般的に、ガラスクロスなどで層状に形成された基材から成っている、又は、基材を層状に重ねている。あるいは、その両方から成っている。基板の表面に現れる模様は、人の指紋のように基板毎に異なる。一例として、基板の側面の状態の一例を図２を示す。図２は、例えば１００μｍ（マイクロメータ）程度の間隔で、細長く変形した楕円状の模様が積み重なっている状態を示している。この値（１００μｍ）は、撮像装置の倍率等により異なり、この値にこだわることなく、撮像装置で撮像した画像で認識できる最小レベルの細かさを示している。この基板の模様は、基板自体の模様であり、基板自体の製造後のどの段階においても、変化しない。基板は、プリント配線基板等の回路基板であり、所定の基板とは、トレーサビリティ（追跡可能性）が求められている基板である。

撮像部３は、任意の基板の表面状態の情報を含む画像を撮像する、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等のイメージセンサであり、基板の表面の状態が十分に取得可能な解像度、倍率を持つ。撮像部３は、基板の表面の状態が十分に取得できるように基板位置に合わせて適切な焦点距離の位置に設置する。あるいは、撮像部３の適切な焦点距離の位置に基板を設置する。特徴量抽出部４は、撮像部３が撮像した画像に含まれる任意の基板の表面状態の情報から任意の基板の所定の特徴量を抽出する。照合判定部５は、特徴量抽出部４が抽出した所定の特徴量が格納部２に格納されている場合、この任意の基板が所定の基板であると判定する。

ここで、基板の識別装置１の動作を説明する。

格納部２は、所定の基板の表面状態に基づく、すなわち、基板自体の表面状態に基づく、所定の特徴量（個体識別情報）を予め格納しておく。

撮像部３は、例えばユーザにより撮像部３の前に設置された基板の表面状態を含む画像を撮像する。

特徴量抽出部４は、撮像部３が撮像した画像に含まれる表面状態の情報から、この基板の所定の特徴量（個体識別情報）を抽出する。

そして、照合判定部５により、特徴量抽出部４が抽出した所定の特徴量が格納部２に格納されているか否かを調べる。すなわち、撮像部３で撮像された基板の所定の特徴量（個体識別情報）が、予め格納部２に格納された所定の特徴量（個体識別情報）と一致するか否かを調べる。撮像部３の前に設置された基板の所定の特徴が、予め格納部２に格納された所定の特徴量と一致する場合、この基板は、予め格納部２に格納された所定の特徴量を備える基板であると判定する。すなわち、撮像部３の前に設置された基板と、予め格納部２に格納された所定の特徴量を備える基板は同一の基板であると判定する。

このように、本発明の第１の実施の形態によれば、予め識別を所望する所定の基板の所定の特徴量（個体識別情報）を格納しておく。そして、任意の基板（基板自体）の表面状態の情報を含む画像を撮像し、撮像した画像に含まれる表面状態の情報からこの基板の所定の特徴量（個体識別情報）を抽出する。そして、この抽出した所定の特徴量が格納されている場合、この任意の基板を、識別を所望する所定の基板であると判定する。基板自体の表面状態は、基板自体の製造後のどの段階においても変化がないので、基板自体の表面状態から抽出した所定の特徴量（個体識別情報）も変化がない。このため、基板に基板を識別する個体識別情報を付与せずに、基板自体の製造後のどの段階においても、基板を識別することができる。
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る基板の識別装置の一例を示す図である。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態の基板の識別装置１に制御部６を追加し、特に特徴量抽出部４をより具体化したものである。主に第１の実施の形態と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係る基板の識別装置１は、格納部２と、撮像部３と、特徴量抽出部４と、照合判定部５と、制御部６とにより構成される。

制御部６は、例えば操作部（不図示）の基板撮影スイッチの押下を検出し、検出した信号の種別を格納部２の一時保持エリアに格納する。制御部６は、ユーザの操作等に基づき、撮像部３の前に設置した基板の情報を、操作部（不図示）から、又は、外部のシステム（例えば上位システム）から受け格納部２の一時保持エリアに格納する。基板の情報は、基板の製品名、製品番号（ＩＤ）等である。制御部６は、格納部２の一時保持エリアに格納しておいた基板の情報（基板の製品名、製品番号（ＩＤ））に登録日時（現在の日時）を加えた新たな基板の情報を、特徴量抽出部４が抽出した特徴量と組みにして格納部２のデータ蓄積エリアに格納する。

格納部２への所定の基板の表面状態に基づく所定の特徴量の格納は、次のように行う。すなわち、照合判定部５が任意の基板の所定の特徴量が格納部２に格納されているか否かを調べる以前に、撮像部３により、所定の基板の表面状態の情報を含む画像を撮像する。そして、特徴量抽出部４により、撮像部３が撮像した画像に含まれる表面状態の情報から所定の基板の所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量を格納部２に格納する。

撮像部３が撮像した画像に含まれる基板の表面状態は、基板の側面状態、または、基板の回路部品を実装する実装面もしくはこの実装面の裏面の状態である。以後、実装面及び実装面の裏面は、実装面と記載する。

撮像部３は、ユーザの操作に基づき基板の側面を撮影するように予め所定の場所に設置したり、基板の実装面を撮影するように予め所定の場所に設置したりする。または、撮影する際に、ユーザの操作に基づき、基板の側面を撮影部に向けたり、基板の実装面を撮影部に、向けたりする。

特徴量とは、表面状態の情報で示す模様の、外形（輪郭）情報、色相情報、輝度情報のいずれか1つ以上である。

特徴量抽出部４は、撮像部３が撮像した画像から基板のエッジ（外形）を抽出し、このエッジを基準にした基板の所定の部分から特徴量を抽出する。また、特徴量抽出部４は、表面状態の情報で示す模様の色相情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該色相情報で示す値を示す位置同士の関係情報を特徴量とする。また、特徴量抽出部４は、表面状態の情報で示す模様の輝度情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該輝度情報で示す値を示す位置同士の関係情報を特徴量とする。

撮像部３は、一つに限らず複数設置してもよい。

次に、本実施の形態の基板の識別装置の動作を、図２、図４から図１０を使用して説明する。

図２は、基板の側面の状態の一例を示す図である。図２には、基板の側面の模様の一例が示されている。例えば１００μｍ（マイクロメータ）程度の間隔で、細長く変形した楕円状の模様が積み重なっている様子を示している。この基板の模様は、基板自体の模様であり、基板自体の製造後のどの段階においても変化しない。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係る基板の識別装置の動作の一例を示すフローチャートである。

図５は、基板の実装面の状態の一例を示す図である。図５には、基板の実装面の模様の一例が示されている。正方形の角がとれ、崩れたような形状の模様が縦横に並んでいる様子を示している。この基板の模様は、基板自体の模様であり、基板自体の製造後のどの段階においても変化しない。

図６は、基板の実装面のエッジとこの面の模様の外形（輪郭）、及び特徴量の一例を示す図である。この図は、図５で示す、基板の実装面の状態の画像を、例えば一次微分（差分）して求めた図である。すなわち、図５で示す、基板の実装面の状態の画像を、一次微分（差分）して基板の側面のエッジとこの面の模様の外形（輪郭）を検出する。これは、例えば、周知のソーベルフィルタを使用して、注目画素を中心とした上下左右の９つの画素値に対して演算（空間一次微分）することにより、画像から基板の実装面のエッジ、及び基板の実装面の模様の外形（輪郭）を検出する。そして、基板のエッジとこのエッジから所定の距離Ｌ１及びＬ２離れた個所で囲まれた部分の基板の実装面の模様の外形（輪郭）を特徴量の一例とする。

図７は、基板の側面のエッジとこの面の模様の外形（輪郭）、及び特徴量の一例を示す図である。この図は、図２で示す、基板の側面の状態の画像を、例えば一次微分（差分）して求めた図である。すなわち、図２で示す、基板の側面の状態の画像を、一次微分（差分）して基板の側面のエッジとこの面の模様の外形（輪郭）を検出する。これは、図６と同様に、周知のソーベルフィルタを使用して、注目画素を中心とした上下左右の９つの画素値に対して演算（空間一次微分）することにより、画像から基板の側面のエッジ、及び基板の側面の模様の外形（輪郭）を検出する。そして、基板のエッジとこのエッジから所定の距離Ｌ３及びＬ４離れた個所で囲まれた部分の基板の側面の模様の外形（輪郭）を特徴量の一例とする。

図８は、図２で示す、基板の側面の状態を含む画像の基板の厚さ方向と平行するエッジの位置から所定の距離の位置（Ｌ５）の部分を厚さ方向に走査したときの走査位置に対する色相値を示す図である。（ａ）は、基板の厚さ方向と平行するエッジの位置から所定の距離の位置（Ｌ５）の部分を走査する様子を示す。（ｂ）は、基板を走査したときの色相値の変化の一例を示す。色相値は、ＲＧＢ（赤、緑、青）のいずれか一つ以上を用いてもよいし、ＨＳＶ（色相、彩度、明度）の三つの成分からなる色空間などの別の色空間へ変換して求めても良い。撮像部３の設置場所等の撮像環境により、その色相値方向の値は変化するが、同じ基板であれば、色相値方向の値を正規化することにより図８で示す波形の全体形状は同じになる。この波形の全体形状を特徴量の一例とする。

図９は、図２で示す、基板の側面の状態を含む画像の基板の厚さ方向と平行するエッジの位置から所定の距離の位置（Ｌ５）の部分を厚さ方向に走査したときの走査位置に対する輝度値を示す図である。（ａ）は、基板の厚さ方向と平行するエッジの位置から所定の距離の位置（Ｌ５）の部分を走査する様子を示す。（ｂ）は、基板を走査したときの輝度値の変化の一例を示す。輝度値は、撮像部３をモノクロモード等にして取得してもよいし、ＹＵＶ（輝度（Ｙ）と色差（輝度と青の差＝Ｕ、輝度と赤の差＝Ｖ）の組）などの別の色空間へ変換して求めても良い。撮像部３の設置場所等の撮像環境により、その輝度値方向の値は変化するが、同じ基板であれば、輝度値方向の値を正規化することにより図９で示す波形の全体形状は同じになる。この波形の全体形状を特徴量の一例とする。

図１０は、図２で示す画像に含まれる表面状態の情報で示す模様の色相情報又は輝度情報で示す値のうち、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある位置の一例を示す図である。すなわち、この図は、周囲と色相値又は輝度値との差が大の値を示す位置の一例を示す図であり、マル印で示した個所がこの位置である。所定の閾値以上の差がある色相情報又は輝度情報で示す値を示す位置同士の関係情報を特徴量の一例とする。

本実施の形態では、使用する特徴量を一つに限定せず、図６〜図１０の特徴量の一例のうちのいずれか1つ以上を、特徴量として使用してもよい。

ここで、図４のフローチャートを用いて、基板の識別装置１の動作を説明する。

図４のステップＳ１では、ユーザの操作等に基づき、撮像部３の前に基板が設置され、例えば操作部（不図示）の基板撮影スイッチが押下されると、制御部６がこの押下を検出し（基板撮影スイッチの押下を示す基板撮影信号を受け）、ステップＳ２へ進む。
基板撮影スイッチは、例えば、基板登録用の基板撮影スイッチと基板照合用の基板撮影スイッチの二つがある。制御部６は、これらのスイッチに対応した基板登録用の基板撮影信号と基板照合用の基板撮影信号を検出し、検出した信号の種別を格納部２の一時保存エリアに格納する。また、制御部６は、検出した信号の種別が、基板登録用の基板撮影信号の場合には、ユーザの操作等に基づき、撮像部３の前に設置した基板の情報を、操作部（不図示）から、又は、外部の上位システムから受け格納部２の一時保存エリアに格納する。基板の情報は、基板の製品名、製品番号（ＩＤ）等である。

図４のステップＳ２では、撮像部３は、制御部６からの撮像指示を受け、撮像部３の前に設置された所定の基板の表面状態を含む画像を撮像する。基板の表面状態が、側面の状態の場合は、図２に示すように、細長く変形した楕円状の模様が積み重なっている。基板の表面状態が、実装面の状態の場合は、図５に示すように、正方形の角がとれて丸まり、崩れたような形状の模様が縦横に並んでいる。

図４のステップＳ３では、特徴量抽出部４が、撮像部３が撮像した画像に含まれる基板の表面状態（基板自体の表面状態）の情報から、この基板の所定の特徴量（個体識別情報）を抽出する。

基板の表面状態が、側面の状態の場合は、図７で示すように、特徴量抽出部４は、撮像部３が撮像した画像から基板のエッジを抽出し、このエッジを基準にした基板の所定の部分から特徴量を抽出する。図７の場合は、基板のエッジとこのエッジから所定の距離Ｌ３及びＬ４離れた個所で囲まれた部分の基板の側面の模様の外形（輪郭）を特徴量とする。また、基板の表面状態が側面の状態の場合は、図１０で示すように、特徴量抽出部４は、撮像部３が撮像した図２で示す画像に含まれる側面の状態の情報で示す模様の色相情報又は輝度情報を調べる。そして、周囲と色相値又は輝度値との差が大の値を示す位置を検出し、検出した位置同士の関係情報を特徴量としてもよい。

基板の表面状態が、実装面の状態の場合は、図６で示すように、撮像した画像から基板のエッジを抽出し、このエッジを基準にした基板の所定の部分から特徴量を抽出する。図６の場合は、基板のエッジとこのエッジから所定の距離Ｌ１及びＬ２離れた個所で囲まれた部分の基板の実装面の模様の外形（輪郭）を特徴量とする。

図４のステップＳ４では、制御部６が、ステップＳ１で検出し、格納部２の一時保存エリアに格納した信号の種別が基板登録用の基板撮影信号か基板照合用の基板撮影信号かを調べる。調べた結果が基板登録用の基板撮影信号であることを示す場合は、ステップＳ５へ進む。調べた結果が基板登録用の基板撮影信号でないことを示す場合は、ステップＳ６へ進む。

図４のステップＳ５では、特徴量抽出部４により、ステップＳ３で抽出した特徴量を格納部２のデータ蓄積エリアに格納する。このとき、制御部６は、ステップＳ１で格納部２の一時保存エリアに格納した基板の情報（基板の製品名、製品番号（ＩＤ））に登録日時（現在の日時）を加えた新たな基板の情報を、特徴量抽出部４が抽出した特徴量と組みにして格納部２のデータ蓄積エリアに格納する。そして、ステップＳ１へ戻る。

図４のステップＳ６では、照合判定部５により、特徴量抽出部４が抽出した特徴量が格納部２に格納されているか否かを調べる。すなわち、ユーザにより撮像部３の前に設置され、撮像部３で撮像された基板の特徴量（個体識別情報）が、格納部２に格納されている特徴量（個体識別情報）と一致するか否かを調べる。一致した場合、ステップＳ７へ進む。一致しなかった場合、ステップＳ９へ進む。

図４のステップＳ７では、照合判定部５により、撮像部３の前に設置された基板は、予め格納部２に格納された特徴量を備える基板と同一の基板であると判定する。そして、この特徴量に対応する基板情報を格納部２のデータ蓄積エリアから取得する。

図４のステップＳ８では、照合判定部５により、撮像部３の前に設置された基板が予め格納部２に格納されている特徴量を備える基板と同一の基板であることを示す表示とともに、ステップＳ７で取得した基板情報を表示部（不図示）に表示する。そして、ステップＳ１へ戻る。

図４のステップＳ９では、照合判定部５により、撮像部３の前に設置された基板は、予め格納部２に格納された特徴量を備える基板と同一の基板でないと判定する。

図４のステップＳ１０では、照合判定部５により、撮像部３の前に設置された基板が予め格納部２に格納されている特徴量を備える基板と同一の基板でないことを示す表示を表示部（不図示）に表示する。そして、ステップＳ１へ戻る。

このように、本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で取得した効果に加え、次のような効果がある。すなわち、特徴量を、表面状態の情報で示す模様の、外形（輪郭）情報、色相情報、輝度情報のいずれか1つ以上とした。このため、照明の暗い環境、照明具合が一様でない環境等の装置の設置環境や、基板自体の模様から得られる特徴量の抽出のし易さ等に合わせて、適切な特徴量を選択することができる。また、撮像部３が撮像する基板の表面状態を、基板の側面状態と、基板の実装面の状態との二つの面の状態とした。このため撮影装置の撮像対象を、撮影装置の設置環境に合わせて、基板の側面を撮影するようにしたり、基板の実装面を撮影するようにしたりすることができる。
（第３の実施の形態）
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る基板のトレーサビリティシステムの一例を示す図である。

本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態の基板の識別装置１を使用した基板のトレーサビリティシステムである。主に第２の実施の形態と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係る基板のトレーサビリティシステムは、基板の識別装置１と、複数（ｎ台）の処理装置７と、搬送器８と、生産履歴サーバ９とにより構成される。図１１では、ｎ＝３として記載している。

複数の処理装置７は、直列接続され、基板に対し、はんだ印刷、部品搭載等のそれぞれ所定の処理をする装置である。

搬送器８は、複数の処理装置７を縦走するように設置され、投入された基板を複数の処理装置７（第ｎ）に順番に上流側から下流側へ搬送する。搬送器８は、例えばコンベアである。

生産履歴サーバ９は、複数の処理装置７に応じた基板通過履歴と装置の稼働履歴を登録する。

基板の識別装置１は、複数（ｎ台）の処理装置７に対応して複数（ｎ台）の撮像部３を備える。

基板の識別装置１は、搬送された基板が複数の処理装置７のうちの第１の処理装置７の入口に達したことを示す検出信号を受け、複数の撮像部３のうちの第１の処理装置７の入口に設置された第１の撮像部３により、基板の表面状態の情報を含む画像を撮像する。そして、この画像に含まれる表面状態の情報から基板の所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量を格納部２に格納する。そして、格納部２及び生産履歴サーバ９に、基板の第１の処理装置７の通過日時を含む基板の所定の情報（基板の製品名、ＩＤ、通過日時（登録日時（現在の日時））を登録する。そして、搬送された基板が第１の処理装置７以外の第ｋ（ｋ＝２からｎ）の処理装置７の入口に達したことを示す検出信号を、処理装置７の入口に設置した検出器から受け、第ｋの処理装置７の入口に設置された第ｋの撮像部３により、基板の表面状態の情報を含む画像を撮像する。そして、この画像に含まれる表面状態の情報から基板の所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量が格納部２に格納されている場合、照合されたとして、基板の第ｋの処理装置７の通過日時を含む基板の所定の情報を生産履歴サーバ９に登録する。基板の所定の情報とは、基板の製品名、ＩＤ、通過日時（照合日時（現在の日時））等である。

次に、本実施の形態の基板のトレーサビリティシステムの動作を図１２を使用して説明する。

図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る基板のトレーサビリティシステムの動作の一例を示すフローチャートである。

ここでは、ＳＭＴ（Surface mount technology）ラインにおける基板のトレーサビリティシステムを説明する。ＳＭＴラインは、主要処理装置（はんだ印刷機、部品搭載機、リフロー機）のみを接続したとして説明する。すなわち、複数の処理装置７を３台の処理装置とし、第１の処理装置７をはんだ印刷機、第２の処理装置７を部品搭載機、第３の処理装置７をリフロー機として説明する。各装置の入口には各装置にそれぞれ対応する基板を撮像する撮像部３が設置されている。従って、複数の撮像部３は、第１の撮像部、第２の撮像部、第３の撮像部の３台である。はんだ印刷機は、基板上にはんだを塗布する全自動装置であり、電子部品を基板を接合する場所に合わせて穴が開けられた金属製のマスクを基板上に置き、クリーム状のはんだをスキージを使って塗る（印刷する）装置である。部品搭載機は、はんだ印刷後の基板の所定の場所に多数の電子部品を搭載する全自動機である。リフロー機は、部品搭載機により搭載した部品を基板に固定するため、数メートル長の恒温槽の中をコンベア（搬送器８）で基板を流してはんだを融解し固める全自動機である。

図１２のステップＡ１では、基板投入部にユーザの操作により、電子部品を搭載して固定することを所望する基板を投入する。そして、ユーザの操作に基づき、基板の識別装置１に基板の情報を入力する。基板の情報は、基板の製品名、製品番号（ＩＤ）等である。基板の識別装置１は、この基板情報を格納部２に格納する。

図１２のステップＡ２では、搬送器８は、基板投入部に投入された基板を下流側に搬送し、この基板がはんだ印刷機の入口に達した際に、はんだ印刷機の入口に備えられている基板が搬送され到着したことを検出する第１の検出器により、第１の検出信号を出力する。

ここで、検出器は、図４で説明した基板撮影スイッチにあたり、第１の検出器が、基板登録用の基板撮影スイッチに、これ以外の検出器が、基板照合用の基板撮影スイッチにあたる。そして、第１の検出信号が、基板登録用の基板撮影信号にこれ以外の検出信号が、基板照合用の基板撮影信号にあたる。

図１２のステップＡ３では、基板の識別装置１は、第１の検出信号を受け、第１の撮像部３により、基板の表面状態を撮像し基板の表面状態を含む画像を取得する。

図１２のステップＡ４では、基板の識別装置１は、この取得した画像に含まれる表面状態の情報から基板の所定の特徴量を抽出する。そして、この抽出した所定の特徴量を、ステップＡ１で格納した基板情報に、基板のはんだ印刷機の通過日時（登録日時（現在の日時））を含めて新たな基板情報とともに格納部２に格納する。また、生産履歴サーバ９に、この新たな基板情報（基板の製品名、製品番号（ＩＤ）、通過日時（登録日時））を基板通過履歴として登録する。

図１２のステップＡ５では、搬送器８は、この基板を下流側に搬送し、はんだ印刷機が、基板にはんだを印刷する。このとき、はんだ印刷機は、このはんだ印刷に関する印刷情報を生産履歴サーバ９に送信し、生産履歴サーバ９は、この印刷情報を装置稼働履歴として格納する。印刷情報とは、例えば、一枚の基板の印刷開始から印刷終了までの処理時間、はんだの品種である。

図１２のステップＡ６では、搬送器８は、このはんだ印刷された基板を下流側に搬送し、この基板が部品搭載機の入口に達した際に、部品搭載機の入口に備えられている基板が搬送され到着したことを検出する第２の検出器により、第２の検出信号を出力する。

図１２のステップＡ７では、基板の識別装置１は、第２の検出信号を受け、第２の撮像部３により、基板の表面状態を撮像し基板の表面状態を含む画像を取得する。

図１２のステップＡ８では、基板の識別装置１は、この取得した画像に含まれる表面状態の情報から基板の所定の特徴量を抽出する。そして、この抽出した所定の特徴量が格納部２に格納されているか否かを調べ、格納部２に格納されている場合、照合されたとして、基板情報を基板通過履歴として生産履歴サーバ９に登録する。基板情報とは、基板の製品名、製品番号（ＩＤ）、通過日時（照合日時（現在の日時））等である。

図１２のステップＡ９では、搬送器８は、この基板を下流側に搬送し、部品搭載機が基板に部品が搭載する。このとき、部品搭載機は、この部品搭載に関する搭載情報を生産履歴サーバ９に送信し、生産履歴サーバ９は、この搭載情報を装置稼働履歴として格納する。搭載情報とは、例えば、部品搭載機に設定されている材料の情報（搭載部品の製造番号等）である。

図１２のステップＡ１０では、搬送器８は、この基板に部品が搭載された基板を下流側に搬送し、この基板がリフロー機の入口に達した際に、リフロー機の入口に備えられている基板が搬送され到着したことを検出する第３の検出器により、第３の検出信号を出力する。

図１２のステップＡ１１では、基板の識別装置１は、第３の検出信号を受け、第３の撮像部３により、基板の表面状態を撮像し基板の表面状態を含む画像を取得する。

図１２のステップＡ１２では、基板の識別装置１は、この取得した画像に含まれる表面状態の情報から基板の所定の特徴量を抽出する。そして、この抽出した所定の特徴量が格納部２に格納されているか否かを調べ、格納部２に格納されている場合、照合されたとして、基板情報を基板通過履歴として生産履歴サーバ９に登録する。基板情報とは、基板の製品名、製品番号（ＩＤ）、通過日時（照合日時（現在の日時））等である。

図１２のステップＡ１３では、搬送器８は、この基板を下流側に搬送し、リフロー機が基板に部品を固定する。このとき、リフロー機は、この部品固定に関する固定情報を生産履歴サーバ９に送信し、生産履歴サーバ９は、この固定情報を装置稼働履歴として格納する。固定情報とは、例えば、リフロー機の設定温度等である。そして、搬送器８は、リフロー機により部品が固定された基板を下流側に搬送し、基板取り出し部へと搬送する。

このようにすることにより、生産履歴サーバ９に登録した基板通過履歴と装置稼働履歴に基づき、例えば、次のことが分かる。すなわち、例えば、基板通過履歴による基板Ａ（製品番号（ＩＤ）＝Ａ）のはんだ印刷機の基板通過時間が11/11 10:00:00（１１月１１日 １０時００分００秒）であり、装置稼働履歴によるはんだ印刷機の処理時間が 11/11 10:00:01から10:00:31、はんだの品種はＱ品種であったとする。このとき、はんだ印刷機の処理時間（11/11 10:00:00）に、はんだ印刷機が処理したのは基板Ａであり、はんだ印刷機の処理時間に、はんだ印刷機にセットされた、はんだの品種はＱ品種である。このことから、基板Ａに使われたのは、Ｑ品種のはんだであることがわかる。

このように、本発明の第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態で取得した効果に加え、次のような効果がある。すなわち、生産履歴サーバにより、基板の識別装置から送られてきた基板通過履歴と、各種の処理装置から送られてきた装置稼働履歴を組み合わせることにより、基板自体の製造後のどの段階においても、基板のトレーサビリティが可能になる。

尚、上記の説明では、図６、図７に示したように、基板のエッジとエッジから所定の距離の位置までの部分の基板の面の模様に関する情報を特徴量としたが、基板のエッジから所定の距離離れた個所の所定の大きさの部分基板の面の模様に関する情報を特徴量としても良い。このとき、基板のＩＤに対応させて、「エッジから所定の距離離れた個所の所定の大きさの部分」を例えば格納部に予め格納し、これを使用して、特徴量を抽出する部分を指定するようにしても良い。

また、撮像部は、図１３に示すように、基板の進行方向に対して垂直方向の側面を撮影できるように設置する事が望ましい。図１３は、基板の進行方向に対して垂直方向の側面を撮像する際の撮像部の設置の一例を示す図である。図では、撮像部を斜め下方に設置しているが、斜め上方等側面が撮像できる位置ならばどのような位置でもよい。基板進行方向に対して水平方向の側面は、搬送器のガイドに接触するため汚れや傷がつき易く、模様を正しく抽出できない可能性があるためである。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
所定の基板の表面状態に基づく所定の特徴量を格納する格納部と、
任意の基板の表面状態の情報を含む画像を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した前記画像に含まれる前記表面状態の情報から前記任意の基板の前記所定の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
前記特徴量抽出部が抽出した前記所定の特徴量が前記格納部に格納されている場合、前記任意の基板が前記所定の基板であると判定する照合判定部と、
を備えたことを特徴とする基板の識別装置。
（付記２）
前記照合判定部が、前記任意の基板の前記所定の特徴量が前記格納部に格納されているか否かを調べる以前に、前記撮像部により、前記所定の基板の前記表面状態の情報を含む前記画像を撮像し、前記特徴量抽出部により、前記撮像部が撮像した前記画像に含まれる前記表面状態の情報から前記所定の基板の前記所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量を前記格納部に格納する、ことを特徴とする付記１に記載の基板の識別装置。
（付記３）
前記基板の表面状態は、前記基板の側面状態である、ことを特徴とする付記１又は２記載の基板の識別装置。
（付記４）
前記基板の表面状態は、前記基板の回路部品を実装する実装面または実装面の裏面の状態である、ことを特徴とする付記１又は２記載の基板の識別装置。
（付記５）
前記所定の特徴量とは、前記表面状態の情報で示す模様の、外形情報、色相情報、輝度情報のいずれか1つ以上である、ことを特徴とする付記１、２、３又は４記載の基板の識別装置。
（付記６）
前記特徴量抽出部は、前記撮像部が撮像した前記画像から前記基板のエッジを抽出し、該エッジを基準にした前記基板の所定の部分から前記特徴量を抽出する、
ことを特徴とする付記５記載の基板の識別装置。
（付記７）
前記特徴量抽出部は、前記表面状態の情報で示す模様の前記色相情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該色相情報で示す値を示す位置同士の関係情報を前記特徴量とする、
ことを特徴とする付記５記載の基板の識別装置。
（付記８）
前記特徴量抽出部は、前記表面状態の情報で示す模様の前記輝度情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該輝度情報で示す値を示す位置同士の関係情報を前記特徴量とする、
ことを特徴とする付記５記載の基板の識別装置。
（付記９）
前記撮像部は、複数設置する、ことを特徴とする付記１から８のいずれか一項に記載の基板の識別装置。
（付記１０）
所定の基板の表面状態に基づく所定の特徴量を格納し、
任意の基板の表面状態の情報を含む画像を撮像し、
撮像した前記画像に含まれる前記表面状態の情報から前記任意の基板の前記所定の特徴量を抽出し、
抽出した前記所定の特徴量が格納されている場合、前記任意の基板が前記所定の基板であると判定する、
ことを特徴とする基板の識別方法。
（付記１１）
前記任意の基板の前記所定の特徴量が格納されているか否かを調べる以前に、前記所定の基板の前記表面状態の情報を含む前記画像を撮像し、撮像した前記画像に含まれる前記表面状態の情報から前記所定の基板の前記所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量を格納する、
ことを特徴とする付記１０に記載の基板の識別方法。
（付記１２）
前記基板の表面状態は、前記基板の側面状態である、ことを特徴とする付記１０又は１１記載の基板の識別方法。
（付記１３）
前記基板の表面状態は、前記基板の回路部品を実装する実装面または実装面の裏面の状態である、ことを特徴とする付記１０又は１１記載の基板の識別方法。
（付記１４）
前記所定の特徴量とは、前記表面状態の情報で示す模様の、外形情報、色相情報、輝度情報のいずれか1つ以上である、ことを特徴とする付記１０、１１、１２又は１３記載の基板の識別方法。
（付記１５）
前記撮像した前記画像から前記基板のエッジを抽出し、該エッジを基準にした前記基板の所定の部分から前記特徴量を抽出する、
ことを特徴とする付記１４記載の基板の識別方法。
（付記１６）
前記表面状態の情報で示す模様の前記色相情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該色相情報で示す値を示す位置同士の関係情報を前記特徴量とする、
ことを特徴とする付記１４記載の基板の識別方法。
（付記１７）
前記表面状態の情報で示す模様の前記輝度情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該輝度情報で示す値を示す位置同士の関係情報を前記特徴量とする、
ことを特徴とする付記１４記載の基板の識別方法。
（付記１８）
前記撮像部は、複数設置する、ことを特徴とする付記１０から１７のいずれか一項に記載の基板の識別方法。
（付記１９）
付記９記載の基板の識別装置と、
前記基板を処理する直列接続された複数（ｎ台）の処理装置と、
前記複数の処理装置を縦走して設置され、投入された基板を前記複数の処理装置に順番に搬送する搬送器と、
前記複数の処理装置に応じた基板通過履歴と稼働履歴を登録する生産履歴サーバと、を備え、
前記基板の識別装置は、
搬送された前記基板が前記複数の処理装置のうちの第１の処理装置に達したことを示す検出信号を受け、
複数の前記撮像部のうちの前記第１の処理装置に設置された第１の撮像部により、前記基板の前記表面状態の情報を含む前記画像を撮像し、
この画像に含まれる前記表面状態の情報から前記基板の前記所定の特徴量を抽出し、この所定の特徴量を前記格納部に格納し、
前記格納部及び前記生産履歴サーバに、前記基板の前記第１の処理装置の通過日時を含む基板の所定の情報を登録し、
搬送された前記基板が前記第１の処理装置以外の第ｋ（ｋ＝２からｎ）の処理装置に達したことを示す検出信号を受け、
前記第ｋの処理装置に設置された第ｋの撮像部により、前記基板の前記表面状態の情報を含む前記画像を撮像し、
この画像に含まれる前記表面状態の情報から前記基板の前記所定の特徴量を抽出し、
この所定の特徴量が前記格納部に格納されている場合、前記基板の前記第ｋの処理装置の通過日時を含む基板の所定の情報を前記生産履歴サーバに登録する、
ことを特徴とする基板のトレーサビリティシステム。
（付記２０）
前記基板のトレーサビリティシステムは、基板表面に電子部品をはんだで実装するＳＭＴ（Surface Mount Technology）ラインにおけるシステムであって、
前記複数の処理装置は、前記基板上にはんだを塗布するはんだ印刷装置と、電子部品を搭載する搭載装置と、はんだを融解し固めるリフロー装置と、
を備えたことを特徴とする付記１９記載の基板のトレーサビリティシステム。

１ 基板の識別装置
２ 格納部
３ 撮像部
４ 特徴量抽出部
５ 照合判定部
６ 制御部
７ 処理装置
８ 搬送器
９ 生産履歴サーバ

Claims (10)

1. 基材が層状に重なった第一の基板に特有の模様に基づく第一の特徴量を格納する格納部と、
   判定対象の第二の基板に特有の模様を含む画像を撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した前記画像に含まれる前記特有の模様の情報から前記判定対象の第二の基板の第二の特徴量を抽出する特徴量抽出部と、
   前記第二の特徴量が前記第一の特徴量と一致した場合、前記判定対象の基板が前記第一の特徴量を持つ基板であると判定する照合判定部と、
   を備えたことを特徴とする基板の識別装置。
2. 前記照合判定部が、前記判定対象の基板の前記第二の特徴量が前記格納部に格納されているか否かを調べる以前に、前記撮像部により、前記判定対象の基板の前記特有の模様の情報を含む前記画像を撮像し、前記特徴量抽出部により、前記撮像部が撮像した前記画像に含まれる前記特有の模様の情報から前記判定対象の基板の前記第一の特徴量を抽出し、この第一の特徴量を前記格納部に格納する、ことを特徴とする請求項１に記載の基板の識別装置。
3. 前記特有の模様は、前記基板の側面の模様である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の基板の識別装置。
4. 前記特有の模様は、前記基板の回路部品を実装する実装面または実装面の裏面の模様である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の基板の識別装置。
5. 前記第一、第二の特徴量とは、前記特有の模様の、外形情報、色相情報、輝度情報のいずれか１つ以上である、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の基板の識別装置。
6. 前記特徴量抽出部は、前記撮像部が撮像した前記画像から前記基板のエッジを抽出し、該エッジを基準にした前記基板の所定の部分から前記特徴量を抽出する、
   ことを特徴とする請求項５記載の基板の識別装置。
7. 前記特徴量抽出部は、前記特有の模様の前記色相情報で示す値が、この値を示す位置の周囲の位置の値と所定の閾値以上の差がある場合、該色相情報で示す値を示す位置同士の関係情報を前記第一、第二の特徴量とする、
   ことを特徴とする請求項５記載の基板の識別装置。
8. 前記撮像部は、複数設置する、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の基板の識別装置。
9. 基材が層状に重なった第一の基板に特有の模様に基づく第一の特徴量を格納し、
   判定対象の基板の前記特有の模様を含む画像を撮像し、
   撮像した前記画像に含まれる前記特有の模様の情報から前記判定対象の基板の第二の特徴量を抽出し、
   前記第二の特徴量が前記第一の特徴量と一致した場合、前記判定対象の基板が前記第一の特徴量を持つ基板であると判定する、
   ことを特徴とする基板の識別方法。
10. 請求項８記載の基板の識別装置と、
    前記基板を処理する直列接続された複数（ｎ台）の処理装置と、
    前記複数の処理装置を縦走して設置され、投入された基板を前記複数の処理装置に順番に搬送する搬送器と、
    前記複数の処理装置に応じた基板通過履歴と稼働履歴を登録する生産履歴サーバと、を備え、
    前記基板の識別装置は、
    搬送された前記基板が前記複数の処理装置のうちの第１の処理装置に達したことを示す検出信号を受け、
    複数の前記撮像部のうちの前記第１の処理装置に設置された第１の撮像部により、前記基板の前記特有の模様を含む画像を撮像し、
    この画像に含まれる前記特有の模様の情報から前記基板の前記第一の特徴量を抽出し、前記第一の特徴量を前記格納部に格納し、
    前記格納部及び前記生産履歴サーバに、前記基板の前記第１の処理装置の通過日時を含む基板の所定の情報を登録し、
    搬送された前記基板が前記第１の処理装置以外の第ｋ（ｋ＝２からｎ）の処理装置に達したことを示す検出信号を受け、
    前記第ｋの処理装置に設置された第ｋの撮像部により、前記基板の前記特有の模様を含む前記画像を撮像し、
    この画像に含まれる前記特有の模様の情報から前記判定対象の基板の第二の特徴量を抽出し、
    前記第二の特徴量が前記第一の特徴量と一致した場合、前記基板の前記第ｋの処理装置の通過日時を含む基板の所定の情報を前記生産履歴サーバに登録する、
    ことを特徴とする基板のトレーサビリティシステム。