JP6905301B2

JP6905301B2 - 実装検査装置

Info

Publication number: JP6905301B2
Application number: JP2018236598A
Authority: JP
Inventors: 幹雄中島; 光孝稲垣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: JP2019080068A

Description

本発明は、実装検査装置に関する。

従来、実装検査装置としては、基板の電極パッドに電子部品をはんだ付けして実装した後、実装の欠品などの検査を行うものが知られている。例えば、特許文献１に記載の欠品検査装置は、まず、電子部品が搭載されていない生基板と電子部品が搭載された搭載基板とをカメラで撮影してそれぞれの輝度データを入手する。続いて、欠品検査装置は、それぞれの輝度データの差値に基づいて欠品検査のアルゴリズムの選択及び閾値の算出を行う。そして、欠品検査装置は、選択されたアルゴリズムを用いて、算出された閾値と搭載基板の輝度情報とに基づく欠品検査を行う。こうすることで、欠品検査装置が欠品の有無をより的確に判定できるとしている。

特開平６−２０１６０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の実装検査装置では、欠品の有無を判定することは行われているものの、欠品となった電子部品がどこに存在するかについては考慮されていなかった。例えば電子部品が実装位置への搬送中に基板上に落下するなどにより欠品が生じた場合、欠品となった電子部品が基板上に放置されたまま後の工程に流れると、この基板が不良基板となる場合があった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、欠品の検出された基板が不良基板になるのをより抑制することを主目的とする。

本発明の実装検査装置は、
基板上に実装された部品の欠品検査を行う欠品検査手段と、
前記欠品検査手段による前記欠品検査の結果に基づき、前記欠品が検出された基板に対して、該基板上の異物を検査する異物検査を行う異物検査手段と、
を備えたものである。

この実装検査装置では、欠品検査の結果に基づいて、実装された部品（電子部品など）の欠品が検出された基板に対して、基板上の異物の検査を行う。こうすることで、欠品となった部品が基板上に存在する場合には、その部品を異物として検出することができる。そのため、欠品となった部品が基板上に放置されることを抑制でき、欠品の検出された基板が不良基板になるのをより抑制できる。この場合において、前記異物検査手段は、前記欠品検査により前記欠品が検出されなかった基板に対しては、前記異物検査を行わないものとしてもよい。こうすることで、より効率的に基板の検査を行うことができる。

本発明の実装検査装置において、前記異物検査手段は、前記基板のうち前記欠品が検出された位置に関する情報である欠品位置情報を取得し、前記基板のうち前記欠品位置情報で特定される前記位置の周辺に対して優先的に前記異物検査を行ってもよい。欠品となった部品は、欠品が検出された位置すなわちその部品の正しい位置の周辺に存在する可能性が比較的高い。そのため、欠品が検出された位置の周辺に対して優先的に異物検査を行うことで、欠品となった部品をより効率的に検出することができる。

本発明の実装検査装置において、前記異物検査手段は、前記検出された欠品に係る部品を実装する際の前記基板上の搬送経路に関する情報である欠品搬送情報を取得し、前記基板のうち前記欠品搬送情報で特定される領域に対して優先的に前記異物検査を行ってもよい。欠品となった部品は、搬送中に落下した場合など、欠品が検出された位置すなわち正しい位置までの搬送経路に存在する可能性が比較的高い。そのため、基板のうちこの搬送経路の領域に対して優先的に異物検査を行うことで、欠品となった部品をより効率的に検出することができる。

本発明の実装検査装置において、前記異物検査手段は、画像処理に基づいて前記異物検査を行うものであり、前記検出された欠品に係る部品の大きさに関する情報である欠品サイズ情報を取得し、該取得した欠品サイズ情報に基づいて、前記画像処理に基づいて検出された異物のうち前記欠品に係る部品よりも小さい異物を無視して前記異物検査を行ってもよい。こうすれば、欠品となった部品をより効率的に検出することができる。この場合において、前記異物検査手段は、前記検出された欠品に係る部品が複数存在する場合には、該欠品に係る部品のうち最小の部品の前記欠品サイズ情報に基づいて、前記画像処理に基づいて検出された異物のうち前記最小の部品よりも小さい異物を無視して前記異物検査を行ってもよい。こうすることで、欠品となった部品が複数存在する場合に、欠品となった部品をより効率的に検出することができる。

本発明の実装検査装置において、前記基板は、複数の子基板を含む多面取り基板であり、前記異物検査手段は、前記欠品検査手段により前記欠品が検出された前記多面取り基板に対して、該多面取り基板のうち該欠品が検出された子基板以外の１以上の子基板に対しても、前記異物検査を行ってもよい。こうすれば、欠品が検出された子基板以外の子基板に欠品となった部品が存在する場合でも、その部品を検出することができる。

なお、本発明の実装検査装置は、前記異物検査で異物が検出されると、異物の存在を報知する報知手段、を備えていてもよい。この場合において、前記異物検査手段は、前記異物を検出したときに該異物の基板上の位置を特定するものであり、前記報知手段は、前記特定された異物の位置を報知するものとしてもよい。こうすれば、報知された位置に基づいて基板上の異物の除去を効率よく行うことができる。

また、本発明の実装検査装置は、前記基板の実装前の状態を表す実装前基準画像データと前記基板の実装後の正しい状態を表す実装後基準画像データとの１以上を取得する基準画像取得手段と、前記実装後の基板を撮影して撮影画像データを取得する撮影画像取得手段と、を備え、前記異物検査手段は、前記実装前基準画像データと前記実装後基準画像データとの１以上と、前記撮影画像データと、の比較に基づいて、前記基板上の異物を検査してもよい。

部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図。実装条件情報８６の説明図。欠品検査処理ルーチンの一例を示すフローチャート。基板Ｓと欠品検査領域との関係を示す説明図。異物検査処理ルーチンの一例を示すフローチャート。欠品位置周辺を含む異物検査領域を設定した様子を示す説明図。欠品搬送経路を含む異物検査領域を設定した様子を示す説明図。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図である。部品実装システム１０は、ネットワークとしてのＬＡＮ１２に接続され１以上の電子部品（部品Ｐ）を基板Ｓ上に実装する複数の実装処理装置２０と（部品Ｐ及び基板Ｓは後述する図４参照）、ＬＡＮ１２に接続され部品Ｐの実装状態を検査する１以上の実装検査装置４０と、ＬＡＮ１２に接続され各実装処理装置２０や各実装検査装置４０での処理に関する情報を管理する管理コンピュータ８０とを備えている。部品実装システム１０は、様々な部品Ｐを収容したリールなどを装着した複数の実装処理装置２０が接続されており、基板Ｓを搬送すると共に部品Ｐを実装する実装ラインとして構成されている。図１において、部品実装システム１０は、１台の実装処理装置２０と１台の検査装置５０とを備えているが、更なる実装処理装置２０や検査装置５０を備えるものとしてもよい。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。また、「実装」とは、部品Ｐを基板Ｓ上に配置、装着、挿入、接合、接着することなどを含む。

実装処理装置２０は、各種制御を実行する実装制御ユニット２１と、基板Ｓの搬送及び固定を実行する基板処理ユニット３０と、部品Ｐを基板Ｓに配置する処理を実行する実装処理ユニット３２と、を備えている。また、実装処理装置２０は、リールやトレイに収容された部品Ｐを所定の取出位置へ供給する供給ユニット３７と、吸着した部品Ｐを撮影するパーツカメラ３８と、ＬＡＮ１２に接続された機器と通信を行う入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）３９と、を備えている。

基板処理ユニット３０は、部品Ｐを配置する所定の実装位置まで基板Ｓを搬送する基板搬送部と、搬送された基板Ｓを実装位置で固定する基板保持部とを備えている。基板搬送部は、例えば、ベルトコンベアにより基板Ｓを搬送する装置として構成されており、１対のサイドフレームの各々に設けられたガイド部材と、１対のサイドフレームの各々に設けられたコンベヤベルトと、コンベヤベルトを周回駆動させるベルト周回装置とを備えている。基板保持部は、所定の実装位置ごとに配設されており、例えば、基板Ｓを下方から支持する支持装置と、基板Ｓの縁部をクランプするクランプ装置とを備えている。

実装処理ユニット３２は、実装ヘッド３３と、実装ヘッド３３にノズル保持体を介して装着された吸着ノズル３４と、実装ヘッド３３をＸＹ方向に移動させるヘッド移動部３５と、を備えている。実装ヘッド３３は、図示しないＺ軸モータを内蔵し、Ｚ軸方向の図示しないボールネジに取り付けられた吸着ノズル３４の高さをＺ軸モータによって調整する。なお、ＸＹ方向は、水平面内で直交する２軸の方向をいい、Ｚ軸は、垂直方向の軸をいう。吸着ノズル３４は、圧力を利用して、ノズル先端に部品Ｐを吸着したり、ノズル先端に吸着している部品Ｐを離したりするものである。この吸着ノズル３４には、図示しない配管が接続されており、ノズル先端に部品Ｐを吸着する際には配管を介してノズル先端に負圧を供給し、ノズル先端に吸着している部品Ｐを離す際には配管を介してノズル先端に正圧を供給する。なお、吸着ノズル３４は、部品Ｐの大きさや形状に合ったものに交換することができる。ヘッド移動部３５は、図示しないＸ方向スライダによってＸ方向に移動可能であると共に、図示しないＹ方向スライダによってＹ方向に移動可能となっている。ヘッド移動部３５がＸＹ方向に移動するのに伴って、実装ヘッド３３もＸＹ方向に移動する。なお、各スライダは、それぞれ駆動モータにより駆動される。

供給ユニット３７は、リールから部品Ｐを供給するリール供給部を備えている。リール供給部は、リールを装着する装着部と、巻回されたリールからテープを吸着位置まで送り出すテープフィーダー部と、部品Ｐが取り出されたテープを切断除去する切断部とを備えている。このリール供給部により、リールに収容された部品Ｐが、吸着ノズル３４により吸着される取出位置まで送り出される。なお、実装処理装置２０には、リール供給部のほか、複数の部品Ｐを載置したトレイを複数収容したトレイ供給部に交換することができる。このトレイ供給部は、トレイを複数収容したマガジンカセットを装着する装着部と、装着部に装着されたマガジンカセットから所望のトレイを送り出すトレイ移動部とを備えている。

実装制御ユニット２１は、ＣＰＵ２２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ２３、作業領域として用いられるＲＡＭ２４、各種データを記憶するＨＤＤ２５などを備えており、これらはバスを介して接続されている。実装制御ユニット２１は、入出力インタフェース３９を介して、基板処理ユニット３０，実装処理ユニット３２，供給ユニット３７，管理コンピュータ８０と信号や情報の入出力を行う。また、実装制御ユニット２１は、入出力インタフェース３９を介して、パーツカメラ３８へ撮影信号を出力したり、パーツカメラ３８からの画像信号を入力したりする。こうして構成された実装制御ユニット２１は、各部品Ｐの実装に関する条件を含む実装条件情報に基づいて、吸着ノズル３４に各部品Ｐを吸着させ、ヘッド移動部３５により実装ヘッド３３を移動させて基板Ｓ上に各部品Ｐを実装する処理を実行する。実装条件情報は、管理コンピュータ８０で管理されている。

実装検査装置４０は、各種制御を実行する検査制御ユニット４１と、部品Ｐが実装された基板Ｓの搬送及び固定を実行する基板処理ユニット５０と、基板Ｓの検査時に基板Ｓを撮影する検査処理ユニット５２と、表示画面が表示され作業者による各種入力操作が可能な操作パネル５６と、ＬＡＮ１２に接続された機器と通信を行う入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）５９と、を備えている。

基板処理ユニット５０は、所定の検査位置まで基板Ｓを搬送する基板搬送部と、搬送された基板を検査位置で固定する基板保持部とを備えている。なお、基板処理ユニット５０の構成は、基板処理ユニット３０と同様であるためここではその説明を省略する。

検査処理ユニット５２は、基板Ｓを撮影して基板Ｓ上の基板ＩＤ（基板Ｓの品種を表すＩＤ）や部品Ｐ等の画像を含む撮影画像を取得する基板カメラ５３と、基板カメラ５３をＸＹ方向に移動させて基板Ｓを撮影可能な位置まで移動させるカメラ移動部５４と、を備えている。基板カメラ５３は、基板Ｓに光を照射する照明部と、受光により電荷を発生させ発生した電荷を出力する撮影素子と、出力された電荷に基づいて撮影画像を含む撮影画像データを生成する画像処理部とを備えている。カメラ移動部５４は、図示しないＸ方向スライダによってＸ方向に移動可能であると共に、図示しないＹ方向スライダによってＹ方向に移動可能となっている。カメラ移動部５４がＸＹ方向に移動するのに伴って、基板カメラ５３もＸＹ方向に移動する。なお、各スライダは、それぞれ駆動モータにより駆動される。

操作パネル５６は、画面を表示する表示部５７と、作業者からの入力操作を受け付ける操作部５８とを備えている。表示部５７は、液晶ディスプレイとして構成されており、実装検査装置４０の作動状態や設定状態を画面表示する。操作部５８は、カーソルを上下左右に移動させるカーソルキー、入力をキャンセルするキャンセルキー，選択内容を決定する決定キーなどを備えており、作業者の指示をキー入力できるように構成されている。

検査制御ユニット４１は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ４３、作業領域として用いられるＲＡＭ４４、各種データを記憶するＨＤＤ４５などを備えており、これらはバスを介して接続されている。検査制御ユニット４１は、入出力インタフェース５９を介して、基板処理ユニット５０，検査処理ユニット５２へ制御信号を出力したり、操作パネル５６に表示データを出力したり、管理コンピュータ８０へ情報を送信したりする。また、検査制御ユニット４１は、入出力インタフェース５９を介して、基板処理ユニット５０からの信号を入力したり、基板カメラ５３が撮影した撮影画像データを取得したり、操作パネル５６に入力されたデータなどを入力したり、管理コンピュータ８０から情報を受信したりする。

管理コンピュータ８０は、制御装置８１を備え、複数の実装処理装置２０や複数の実装検査装置４０の情報を管理するコンピュータである。この制御装置８１は、ＣＰＵ８２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ８３、作業領域として用いられるＲＡＭ８４、各種データを記憶するＨＤＤ８５などを備えており、これらはバスを介して接続されている。また、管理コンピュータ８０は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置８７と、各種情報を表示するディスプレイ８８と、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース８９と、を備えている。管理コンピュータ８０のＨＤＤ８５には、実装処理装置２０での実装や実装検査装置４０での検査に用いられる実装条件情報８６や、実装検査装置４０での検査に用いられる検査条件情報などが記憶されている。図２は、実装条件情報８６の説明図である。この実装条件情報８６には、例えば、部品Ｐの実装順序，部品種別，部品サイズ，基板Ｓにおける配置位置，実装時の基板Ｓ上の搬送経路などの情報が含まれており、これらの情報が実装を行う基板Ｓの基板ＩＤに対応付けられている。なお、部品サイズの情報は、例えば部品Ｐの縦及び横の長さ（実装時のＸＹ方向長さ）を表す情報である。
また、配置位置の情報は、例えば部品Ｐの中心のＸＹ座標を表す情報である。搬送経路の情報は、例えば実装ヘッド３３が部品Ｐを配置位置まで移動させるときの、基板Ｓ上における部品Ｐの搬送経路上の複数の点のＸＹ座標を表す情報である。検査条件情報には、図示は省略するが、例えば、検査処理ユニット５２の撮像条件や撮影領域（欠品検査領域）、基板カメラ５３を移動させる移動条件などの検査条件が基板Ｓの基板ＩＤに対応付けられている。また、ＨＤＤ８５には、基板Ｓの実装前の状態を撮影した画像を含む実装前基準画像データや、検査対象の基板Ｓの実装後の正しい状態を撮影した画像を含む実装後基準画像データが、基板Ｓの基板ＩＤに対応付けて記憶されている。実装前基準画像データや実装後基準画像データは、例えば基板カメラ５３で予め基板Ｓを撮影して得られた画像のデータである。

次に、こうして構成された本実施形態の実装検査装置４０の動作、特に、実装処理装置２０により部品Ｐの実装が完了した基板Ｓに対して欠品検査及び異物検査を実行する処理について説明する。まず、実装検査装置４０が行う欠品検査処理について説明する。図３は、検査制御ユニット４１のＣＰＵ４２により実行される欠品検査処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、実装検査装置４０のＨＤＤ４５に記憶され、実装処理装置２０での実装処理が終了した基板Ｓが実装検査装置４０に搬送されると実行される。

このルーチンが開始されると、実装検査装置４０のＣＰＵ４２は、まず、実装条件情報８６を管理コンピュータ８０から取得し、ＨＤＤ４５に記憶させる（ステップＳ１００）。次に、ＣＰＵ４２は、管理コンピュータ８０から検査条件情報を読み出して検査条件（欠品検査領域など）を取得する（ステップＳ１１０）。なお、欠品検査領域（撮影領域）の大きさや数は、基板Ｓの大きさや基板カメラ５３の撮影可能な範囲の大きさなどに基づいて予め定められている。図４は、基板Ｓと欠品検査領域との関係を示す説明図である。図４では、破線枠で囲まれた領域として欠品検査領域を示している。本実施形態では、図示するように、基板Ｓは左から右に並べられた複数の子基板Ｓ１〜Ｓ３を有する多面取り基板であるものとした。そして、各子基板Ｓ１〜Ｓ３を前後方向に３分割（基板Ｓを９分割）した範囲を１つ１つの欠品検査領域とした。ステップＳ１００では、所定の順序（例えば左後から右前に向かう順序）に従って、この複数の欠品検査領域のうち未検査の１つの欠品検査領域のＸＹ座標などの情報を取得する。

次に、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１１０で取得した検査条件に基づきカメラ移動部５４を制御して、ステップＳ１１０で取得した欠品検査領域を撮影可能な位置に基板カメラ５３を移動させ、基板カメラ５３を制御して基板Ｓ上の欠品検査領域を撮影させ、撮影画像を取得する（ステップＳ１２０）。次に、ＣＰＵ４２は、欠品検査領域内で実装された部品Ｐに欠品があるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ＣＰＵ４２による欠品の有無の判定は、ステップＳ１２０で取得した撮影画像データと、管理コンピュータ８０のＨＤＤ８５に記憶された実装後基準画像データとの比較により行うことができる。なお、実装後基準画像データは、管理コンピュータ８０からＣＰＵ４２が取得する。また、ＣＰＵ４２は、欠品検査領域内のうち部品Ｐが存在すべき領域を特定し、撮影画像データと実装後基準画像データとのうちその領域の画像について比較を行う。欠品検査領域内に部品Ｐが複数存在する場合には、各部品Ｐが存在すべき領域についてそれぞれ比較を行う。部品Ｐが存在すべき領域は、実装条件情報８６から部品Ｐの配置位置や部品サイズなどの情報を読み出すことでＣＰＵ４２が特定する。

ステップＳ１３０でＣＰＵ４２が１以上の部品Ｐの欠品があると判定すると、ＣＰＵ４２は、欠品と判定した部品Ｐを特定可能な情報を欠品情報としてＨＤＤ４５に記憶する（ステップＳ１４０）。本実施形態では、実装条件情報８６に基づいて、欠品と判定した部品Ｐの実装順序及び実装される基板ＩＤを特定し、これらの情報を欠品情報として記憶するものとした。

ステップＳ１４０のあと、又はステップＳ１３０でＣＰＵ４２が欠品がないと判定したあと、ＣＰＵ４２は、欠品検査が完了したか否か、すなわち上述した複数の欠品検査領域の全てについて欠品の有無を検査したか否かを判定する（ステップＳ１５０）。そして、未検査の欠品検査領域があるときには、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１１０以降の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ４２は、次の欠品検査領域の情報などを含む検査情報を読み出し、欠品検査領域の撮影を行って、欠品の有無を検査し、欠品があれば欠品情報を記憶する。ステップＳ１５０で欠品検査が完了したとＣＰＵ４２が判定すると、欠品検査処理ルーチンを終了する。このように、ＣＰＵ４２は、撮影画像データと実装後基準画像データとに基づく画像処理により欠品検査領域の欠品を検査し、これを繰り返すことで基板Ｓ上の全ての部品Ｐについての欠品検査を行う。

次に、実装検査装置４０が行う異物検査処理について説明する。図５は、検査制御ユニット４１のＣＰＵ４２により実行される異物検査処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、実装検査装置４０のＨＤＤ４５に記憶され、欠品検査処理により１以上の欠品情報がＨＤＤ４５に記憶されている基板Ｓに対して実行される。すなわち、欠品検査処理の結果に基づき、欠品が検出された基板Ｓに対して異物検査処理が実行される。欠品検査処理で欠品が１つも検出されなかった基板Ｓに対しては、異物検査処理は行わない。

このルーチンが開始されると、実装検査装置４０のＣＰＵ４２は、まず、欠品検査処理で欠品と判定された部品Ｐの大きさに関する情報である欠品サイズ情報を取得する（ステップＳ２００）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、欠品検査処理においてＨＤＤ４５に記憶された実装条件情報８６及び欠品情報に基づいて、欠品と判定された部品Ｐの部品サイズを特定し、これを欠品サイズ情報として取得する。なお、欠品と判定された部品Ｐが複数ある場合には、ＣＰＵ４２は各部品Ｐの欠品サイズ情報をそれぞれ取得する。次に、ＣＰＵ４２は、異物を判定するための判定閾値Ｅｔｈを欠品サイズ情報に基づいて設定する（ステップＳ２１０）。本実施形態では、判定閾値Ｅｔｈは、欠品と判定された部品Ｐの基板Ｓ上に占める面積を画素数に換算した値にマージンを持たせた値（例えば換算値の０．９倍や、換算値から所定値を減算した値など）とした。なお、欠品と判定された部品Ｐが複数ある場合には、ＣＰＵ４２は複数の部品Ｐのうち基板Ｓ上に占める面積が最も小さい部品Ｐに基づいて判定閾値Ｅｔｈを設定する。

次に、ＣＰＵ４２は、基板Ｓのうち欠品が検出された位置に関する情報である欠品位置情報を取得する（ステップＳ２２０）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、欠品検査処理においてＨＤＤ４５に記憶された実装条件情報８６及び欠品情報に基づいて、欠品と判定された部品Ｐの配置位置を特定し、これを欠品位置情報として取得する。なお、欠品と判定された部品Ｐが複数ある場合には、ＣＰＵ４２は各部品Ｐの欠品位置情報をそれぞれ取得する。続いて、ＣＰＵ４２は、取得した欠品位置情報に基づいて、基板Ｓ上の欠品位置周辺を含む異物検査領域を設定する（ステップＳ２３０）。図６は、欠品位置周辺を含む異物検査領域を設定した様子を示す説明図である。図６では、子基板Ｓ２上の部品Ｐ１が欠品と判定された場合の異物検査領域を示している。図示するように、ＣＰＵ４２は、部品Ｐ１の配置位置（本実施形態では部品Ｐ１の中心位置）である欠品位置を中心とした矩形状の領域を異物検査領域に設定する。なお、矩形状の領域のＸＹ方向の大きさは、固定値としてもよいし、例えば部品Ｐ１の部品サイズが大きいほど異物検査領域が大きくなるように欠品サイズ情報に基づいて算出する可変値としてもよい。また、異物検査領域の形状は矩形状に限らず例えば円形としてもよい。なお、図６では、部品Ｐ１に基づく異物検査領域は部品Ｐ１の欠品が検出された子基板Ｓ２のみを含んでいるが、部品Ｐ１を中心とした矩形状の領域が子基板Ｓ２以外の子基板の一部の領域を含む場合は、子基板Ｓ２以外のその領域も異物検査領域に含める。また、欠品と判定された部品Ｐが複数ある場合には、ＣＰＵ４２は各部品Ｐについて異物検査領域をそれぞれ設定する。すなわちＣＰＵ４２は複数の異物検査領域を設定する。

続いて、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２３０で設定した異物検査領域内に判定閾値Ｅｔｈ以上の大きさの異物があるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ＣＰＵ４２による異物の有無の判定は、例えば以下のように行う。まず、欠品検査処理ルーチンのステップＳ１２０で取得した撮影画像データと、管理コンピュータ８０のＨＤＤ８５に記憶された実装前基準画像データ及び実装後基準画像データとの比較を行って、異物検査領域内で撮影画像と基準画像とが異なるとみなせる１以上の画素を検出し、検出した画素を異物候補画素として特定する。実装前基準画像データ及び実装後基準画像データは、管理コンピュータ８０からＣＰＵ４２が取得する。異物候補画素を特定するにあたり、ＣＰＵ４２は、異物検査領域内のうち欠品が検出されている領域については実装前基準画像データに基づいて比較を行い、それ以外の領域については実装後基準画像データに基づいて比較を行う。なお、ＣＰＵ４２は異物検査領域内のうち欠品が検出されている領域については比較を行わないものとしてもよい。この場合、実装前基準画像データを取得する必要はない。異物検査領域内の異物候補画素を特定すると、ＣＰＵ４２は、Ｘ方向及びＹ方向に連続している異物候補画素を１つの異物候補であるとみなして、異物検査領域内に判定閾値Ｅｔｈ以上の数の異物候補画素を有する異物候補があるか否かを判定する。そして、ＣＰＵ４２は、判定閾値Ｅｔｈ以上の数の異物候補画素を有する異物候補を異物として検出する。なお、ＣＰＵ４２は、判定閾値Ｅｔｈ以上の数の異物候補画素を有する異物候補が複数ある場合には、複数の異物をそれぞれ検出する。また、異物検査領域の端部（外周）の画素を含む異物候補が存在する場合には、ＣＰＵ４２は、異物検査領域の周辺の画素についても比較を行ってもよい。こうすることで、異物候補が異物検査領域の内外にまたがっている場合でも、その異物候補の大きさ（異物候補画素数）を適切に算出して、異物候補が異物であるか否かをより適切に判定できる。また、ＣＰＵ４２は、複数の異物検査領域が設定されているときには、各異物検査領域についてそれぞれ判定閾値Ｅｔｈ以上の大きさの異物があるか否かを判定する。このように、ＣＰＵ４２は、基板Ｓのうち欠品位置の周辺を異物検査領域とし、この異物検査領域について優先的に異物検査を行う。また、ＣＰＵ４２は、判定閾値Ｅｔｈ未満の異物（異物候補）については無視して異物検査を行う。

ステップＳ２４０で１以上の異物があるとＣＰＵ４２が判定すると、ＣＰＵ４２は、異物を特定可能な情報を異物情報としてＨＤＤ４５に記憶する（ステップＳ２５０）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、検出した異物の基板Ｓ上の位置を特定する情報として、異物のＸＹ方向の中心座標を異物情報として記憶する。次に、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２４０で検出した異物の数が、欠品検査処理で検出された欠品の数以上であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。

ステップＳ２４０で異物がないとＣＰＵ４２が判定したあと、又はステップＳ２６０で異物数が欠品数未満であるとＣＰＵ４２が判定したあと、ＣＰＵ４２は、基板Ｓのうち欠品が検出された部品Ｐの基板Ｓ上の搬送経路に関する情報である欠品搬送情報を取得する（ステップＳ２７０）。本実施形態では、ＣＰＵ４２は、欠品検査処理においてＨＤＤ４５に記憶された実装条件情報８６及び欠品情報に基づいて、欠品と判定された部品Ｐの搬送経路を特定し、これを欠品搬送情報として取得する。なお、欠品と判定された部品Ｐが複数ある場合には、ＣＰＵ４２は各部品Ｐの欠品搬送情報をそれぞれ取得する。

次に、ＣＰＵ４２は、取得した欠品搬送情報に基づいて、基板Ｓ上の欠品搬送経路を含む異物検査領域を設定する（ステップＳ２８０）。図７は、欠品搬送経路を含む異物検査領域を設定した様子を示す説明図である。図７では、図６と同様に子基板Ｓ２上の部品Ｐ１が欠品と判定された場合の異物検査領域を示している。図示するように、実装時の部品Ｐ１の基板Ｓ上の搬送経路である欠品搬送経路は、基板Ｓの前端から右後方に向かう直線と、後方に向かう部品Ｐ１までのＹ方向に沿った直線とを組み合わせた折れ線状の経路である。ＣＰＵ４２は、この欠品搬送経路を含む領域を異物検査領域に設定する。なお、図７では欠品搬送経路を折れ線状としたが、これに限らず一直線状であったり曲線状であったりしてもよい。なお、異物検査領域は、例えば欠品搬送経路を固定値だけＸＹ方向に拡張した領域としてもよいし、部品Ｐ１の部品サイズが大きいほど異物検査領域が大きくなるように欠品サイズ情報に基づいて算出する可変値だけＸＹ方向に拡張した領域としてもよい。なお、図７に示すように、ＣＰＵ４２は、基板Ｓが多面取り基板である場合に、欠品が検出された子基板Ｓ２以外の子基板Ｓ１についても異物検査領域に含める。また、欠品と判定された部品Ｐが複数ある場合には、ＣＰＵ４２は各部品Ｐについて異物検査領域をそれぞれ設定する。すなわちＣＰＵ４２は複数の異物検査領域を設定する。また、ステップＳ２３０で異物検査領域に設定された領域など、ステップＳ２４０の判定が行われた領域については、ステップＳ２８０で設定する異物検査領域から除外してもよい。

続いて、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２８０で設定した異物検査領域内に判定閾値Ｅｔｈ以上の大きさの異物があるか否かを判定し（ステップＳ２９０）、１以上の異物があると判定すると、異物情報をＨＤＤ４５に記憶する（ステップＳ３００）。このステップＳ２９０，Ｓ３００の処理は、ＣＰＵ４２がステップＳ２４０，Ｓ２５０の処理と同様に行う。このように、ＣＰＵ４２は、基板Ｓのうち欠品搬送経路を含む領域を異物検査領域とし、この異物検査領域について優先的に異物検査を行う。ＣＰＵ４２がステップＳ３００の処理を行ったあと、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２４０及びステップＳ２９０で検出した異物数（合計数）が、欠品検査処理で検出された欠品数以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。

ステップＳ２９０で異物がないとＣＰＵ４２が判定したあと、又はステップＳ３１０で異物数が欠品数未満であるとＣＰＵ４２が判定したあと、ＣＰＵ４２は、基板Ｓ上で異物検査を行っていない未異物検査領域全体を異物検査領域に設定する（ステップＳ３２０）。なお、ステップＳ２８０と同様、ＣＰＵ４２は、基板Ｓが多面取り基板である場合に、欠品が検出された子基板以外の子基板についても異物検査領域に含める。次に、ＣＰＵ４２は、ステップＳ３２０で設定した異物検査領域内に判定閾値Ｅｔｈ以上の大きさの異物があるか否かを判定し（ステップＳ３３０）、１以上の異物があると判定すると、異物情報をＨＤＤ４５に記憶する（ステップＳ３４０）。このステップＳ３３０，Ｓ３４０の処理は、ＣＰＵ４２がステップＳ２４０，Ｓ２５０の処理と同様に行う。このように、ＣＰＵ４２は、優先的に異物検査を行った異物検査領域において欠品数以上の異物が検出されなかったときには、基板Ｓ上の未異物検査領域全体について異物検査を行う。

ステップＳ３４０の処理をＣＰＵ４２が行ったあと、又はステップＳ３３０で異物がないとＣＰＵ４２が判定したあと、ＣＰＵ４２は、ステップＳ２４０，ステップＳ２９０及びステップＳ３３０で検出した異物数（合計数）が値１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。

ステップＳ２６０又はステップＳ３１０で異物数が欠品数以上であるとＣＰＵ４２が判定したあと、又はステップＳ３５０で異物数が値１以上であるとＣＰＵ４２が判定したあと、ＣＰＵ４２は、欠品検査処理のステップＳ１４０で記憶した欠品情報と、ステップＳ２５０，ステップＳ３００及びステップＳ３４０のうち１以上で記憶した異物情報とを含む所定の検査結果表示画面を表示部５７に表示するよう操作パネル５６を制御する（ステップＳ３６０）。これにより、欠品及び異物の存在や欠品に関する情報、異物の基板Ｓ上の位置情報などが作業者に報知される。

一方、ステップＳ３５０で異物数が値０であるとＣＰＵ４２が判定したあと、ＣＰＵ４２は、欠品検査処理のステップＳ１４０で記憶した欠品情報を含む検査結果表示画面を表示部５７に表示するよう操作パネル５６を制御する（ステップＳ３７０）。これにより、欠品の存在や欠品に関する情報などが作業者に報知される。

そして、ステップＳ３６０又はステップＳ３７０の処理をＣＰＵ４２が行ったあと、ＣＰＵ４２は、基板Ｓを製造ラインから外すよう基板処理ユニット５０を制御する。作業者は、製造ラインから外れた基板Ｓについて、適切な処理を行う。例えば、検査結果表示画面に異物の存在や異物の位置が表示されているときには、作業者は、表示された異物の位置情報に基づいて基板Ｓ上の異物を除去した上で、実装処理装置２０などを用いて欠品が検出された部品Ｐの再実装などを行い、基板Ｓを製造ラインに戻す。また、検査結果表示画面に欠品の存在が表示され異物の存在が表示されていないときには、作業者は、実装処理装置２０などを用いて欠品が検出された部品Ｐの再実装などを行い、基板Ｓを製造ラインに戻す。

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。本実施形態の検査制御ユニット４１が本発明の欠品検査手段，異物検査手段，報知手段，及び基準画像取得手段に相当する。また、基板カメラ５３が撮影画像取得手段に相当する。

以上説明した実装検査装置４０によれば、欠品検査の結果に基づいて、実装された部品Ｐの欠品が検出された基板Ｓに対して、基板Ｓ上の異物検査を行う。こうすることで、欠品となった部品Ｐが基板Ｓ上に存在する場合には、検査制御ユニット４１がその部品を異物として検出することができる。そのため、欠品となった部品Ｐが基板Ｓ上に放置されることを抑制でき、欠品の検出された基板Ｓが不良基板になるのをより抑制できる。なお、欠品となった部品Ｐが基板Ｓ上に存在する場合としては、例えば、部品Ｐが実装位置への搬送中に基板Ｓ上に落下する場合や、基板Ｓ状に押圧しすぎることで部品Ｐが反発して実装位置からずれた位置に移動する場合などが挙げられる。また、実装検査装置４０は、欠品検査により欠品が検出されなかった基板Ｓに対しては異物検査を行わないため、より効率的に基板Ｓの検査を行うことができる。

また、実装検査装置４０は、基板Ｓのうち欠品が検出された位置に関する情報である欠品位置情報を取得し、基板Ｓのうち欠品位置情報で特定される欠品位置の周辺に対して優先的に異物検査を行う。欠品となった部品Ｐは、その部品Ｐの正しい位置の周辺に存在する可能性が比較的高い。そのため、部品Ｐの正しい位置の周辺に対して優先的に異物検査を行うことで、欠品となった部品Ｐをより効率的に検出することができる。

さらに、実装検査装置４０は、検出された欠品に係る部品Ｐを実装する際の基板Ｓ上の搬送経路に関する情報である欠品搬送情報を取得し、基板Ｓのうち欠品搬送情報で特定される領域に対して優先的に異物検査を行う。欠品となった部品Ｐは、欠品が検出された部品Ｐの正しい位置までの搬送経路に存在する可能性が比較的高い。そのため、基板Ｓのうちこの搬送経路を含む領域に対して優先的に異物検査を行うことで、欠品となった部品Ｐをより効率的に検出することができる。

さらにまた、実装検査装置４０は、画像処理に基づいて異物検査を行うものであり、欠品に係る部品Ｐの大きさに関する情報である欠品サイズ情報を取得し、取得した欠品サイズ情報に基づいて、画像処理に基づいて検出された異物のうち欠品に係る部品Ｐよりも小さい異物を無視して異物検査を行う。そのため、例えばはんだのずれなど部品Ｐよりも小さいものを異物として誤検出することをより抑制でき、欠品となった部品Ｐをより効率的に検出することができる。また、実装検査装置４０は、欠品に係る部品Ｐが複数存在する場合には、欠品に係る部品Ｐのうち最小の部品Ｐの欠品サイズ情報に基づいて、画像処理に基づいて検出された異物のうち最小の部品Ｐよりも小さい異物を無視して異物検査を行う。こうすることで、欠品となった部品Ｐが複数存在する場合に、欠品となった部品Ｐをより効率的に検出することができる。

そしてまた、実装検査装置４０は、基板Ｓが多面取り基板である場合に、多面取り基板のうち欠品が検出された子基板以外の子基板に対しても、異物検査を行う。そのため、欠品が検出された子基板以外の子基板に欠品となった部品Ｐが存在する場合でも、その部品Ｐを検出することができる。

そしてまた、実装検査装置４０は、異物検査で異物が検出されると、異物の存在を表示部５７に表示する。しかも、異物の基板Ｓ上の位置も表示するため、表示された位置に基づいて基板Ｓ上の異物の除去を効率よく行うことができる。

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、上述した実施形態では、実装検査装置４０は、欠品位置周辺を含む異物検査領域についての異物検査を最も優先して行い、次に欠品搬送経路を含む異物検査領域についての異物検査を優先して行うものとしたが、これに限られない。例えば、両者の優先順位を逆にしてもよい。あるいは、欠品位置周辺を含む異物検査領域についての異物検査と、欠品搬送経路を含む異物検査領域についての異物検査との１以上を省略してもよい。

上述した実施形態では、実装検査装置４０は、欠品に係る部品Ｐが複数存在する場合には、欠品に係る部品Ｐのうち最小の部品Ｐの欠品サイズ情報に基づいて閾値Ｅｔｈを設定し、この最小の部品Ｐよりも小さい異物を無視して異物検査を行うものとしたが、これに限られない。例えば、実装検査装置４０は、欠品サイズ情報に関わらず予め定められた値を閾値Ｅｔｈとしてもよい。また、欠品に係る部品Ｐが複数存在する場合に、各部品Ｐについて異なる閾値Ｅｔｈを設定してもよい。例えば、欠品に係る部品Ｐ１，Ｐ２が存在する場合に、実装検査装置４０は、ステップＳ２４０において部品Ｐ１の欠品位置の周辺の異物検査領域については部品Ｐ１に基づく閾値Ｅｔｈ１を用いて異物検査を行い、部品Ｐ２の欠品位置の周辺の異物検査領域については部品Ｐ２に基づく閾値Ｅｔｈ２を用いて異物検査を行ってもよい。ステップＳ２９０における欠品搬送経路を含む異物検査領域においての異物検査についても同様である。

実装検査装置４０において、欠品に係る部品Ｐが複数存在する場合に、欠品位置または欠品搬送経路に基づいて設定された複数の異物検査領域のうち１以上欠品数未満の異物検査領域で異物が検出されたときには、異物が検出されていない異物検査領域に係る部品Ｐの情報に基づいて以降の異物検査領域を設定してもよい。言い換えると、異物が検出されたときには、異物が検出された異物検査領域に係る部品Ｐが検出されたものとみなして、以降の処理を行ってもよい。例えば、欠品に係る部品Ｐ１，Ｐ２が存在する場合に、実装検査装置４０がステップＳ２４０において部品Ｐ１の欠品位置の周辺の異物検査領域で１以上の異物を検出し、部品Ｐ２の欠品位置の周辺の異物検査領域では異物を検出しなかったあとには、ステップＳ２８０では部品Ｐ２の欠品搬送経路に基づく異物検査領域を設定して、部品Ｐ１の欠品搬送経路に基づく異物検査領域は設定しないものとしてもよい。この場合、ステップＳ２９０で用いる閾値Ｅｔｈも、部品Ｐ２の欠品サイズ情報に基づいて設定し直してもよい。

上述した実施形態では、実装検査装置４０は、基板Ｓが多面取り基板である場合に、多面取り基板のうち欠品が検出された子基板以外の子基板に対しても、異物検査を行うものとしたが、これに限られない。例えば、実装検査装置４０は、欠品が検出された子基板に対してのみ異物検査を行ってもよい。あるいは、実装検査装置４０は欠品が検出された子基板及びその子基板に隣接する子基板に対してのみ異物検査を行ってもよい。

上述した実施形態では、実装検査装置４０は、異物の存在や異物の基板Ｓ上の位置を表示部５７に表示するものとしたが、報知するものであれば、表示に限られない。例えば、実装検査装置４０が音声により作業者に報知してもよい。

上述した実施形態では、実装検査装置４０は、欠品検査により欠品が検出されなかった基板Ｓに対しては異物検査を行わないものとしたが、これに限られない。例えば、検査制御ユニット４１が作業者からの異物検査の実行指示を操作部５８を介して入力したときには、欠品検査の結果に関わらず異物検査を行ってもよい。

上述した実施形態では、実装検査装置４０は、欠品検査において取得した撮影画像データを異物検査においても用いるものとしたが、異物検査用に基板カメラ５３により撮影画像データを別に取得してもよい。

上述した実施形態では、基板Ｓは複数の子基板を含む多面取り基板としたが、これに限らず基板Ｓは単体の基板であってもよい。

上述した実施形態では、実装検査装置４０は、実装前基準画像データや実装後基準画像データと撮影画像データとを比較することで欠品検査や異物検査を行うものとしたが、これに限られない。例えば、撮影画像データにおける各画素の輝度情報などに基づいて、撮影画像データにおけるエッジとなる画素を検出し、検出したエッジに基づいて物体（部品や異物）の輪郭を検出して、検出した物体と実装条件情報８６とに基づいて欠品の検査や異物の検査を行ってもよい。また、実装検査装置４０は、画像処理以外の方法で欠品検査や異物検査を行ってもよい。

上述した実施形態では、実装ヘッド３３の吸着ノズル３４が部品Ｐを吸着するものとしたが、実装ヘッド３３が部品Ｐを保持するものとすれば、吸着するものに限定されない。例えば、実装ヘッド３３は、把持部に部品Ｐを引っかけて保持するものとしてもよい。

上述した実施形態では、本発明の機能を備えた実装検査装置４０として説明したが、特にこれに限定されず、実装検査方法やそのプログラムの形態としてもよい。

本発明は、基板に実装された部品の実装状態を検査する実装検査の技術分野に利用可能である。

１０部品実装システム、１２ＬＡＮ、２０実装処理装置、２１実装制御ユニット、２２ＣＰＵ、２３ＲＯＭ、２４ＲＡＭ、２５ＨＤＤ、３０基板処理ユニット、３２実装処理ユニット、３３実装ヘッド、３４吸着ノズル、３５ヘッド移動部、３７供給ユニット、３８パーツカメラ、３９入出力インタフェース、４０実装検査装置、４１検査制御ユニット、４２ＣＰＵ、４３ＲＯＭ、４４ＲＡＭ、４５ＨＤＤ、５０基板処理ユニット、５２検査処理ユニット、５３基板カメラ、５４カメラ移動部、５６操作パネル、５７表示部、５８操作部、５９入出力インタフェース、８０管理コンピュータ、８１制御装置、８２ＣＰＵ、８３ＲＯＭ、８４ＲＡＭ、８５ＨＤＤ、８６実装条件情報、８７入力装置、８８ディスプレイ、８９入出力インタフェース、Ｐ部品、Ｓ基板。

Claims

基板上に実装された部品の欠品検査を行う欠品検査手段と、
前記欠品検査手段による前記欠品検査の結果に基づき、前記欠品が検出された基板に対して、該基板の前記欠品が検出された面上において、前記欠品に係る部品を異物として検出する異物検査を行う異物検査手段と、
を備えた実装検査装置。
基板上に実装された部品の欠品検査を行う欠品検査手段と、
前記欠品検査手段による前記欠品検査の結果に基づき、前記欠品が検出された基板に対して、該基板上において、前記欠品に係る部品を異物として検出する異物検査を行う異物検査手段と、
を備え、
前記異物検査手段は、前記基板のうち前記欠品が検出された位置に関する情報である欠品位置情報を取得し、前記基板のうち前記欠品位置情報で特定される前記位置の周辺に対して優先的に前記異物検査を行う、
実装検査装置。
基板上に実装された部品の欠品検査を行う欠品検査手段と、
前記欠品検査手段による前記欠品検査の結果に基づき、前記欠品が検出された基板に対して、該基板上において、前記欠品に係る部品を異物として検出する異物検査を行う異物検査手段と、
を備え、
前記異物検査手段は、画像処理に基づいて前記異物検査を行うものであり、前記検出された欠品に係る部品の大きさに関する情報である欠品サイズ情報を取得し、該取得した欠品サイズ情報に基づいて、前記画像処理に基づいて検出された異物のうち前記欠品に係る部品よりも小さい異物を無視して前記異物検査を行う、
実装検査装置。