JP7280068B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板の欠陥検査を行う検査装置および検査方法に関する。

従来、プリント基板の製造工程では、配線パターンの形成や電子部品の実装が完了した後に、プリント基板の欠陥検査を行う検査装置が使用される。この種の検査装置は、例えば、プリント基板を水平姿勢で搬送しながら、プリント基板の上面を撮影する。そして、得られた撮影画像と、設計データに基づく検査用画像とを照合し、両画像の差分の大きい箇所を欠陥として検出する。

基板の欠陥検査を行う従来の検査装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２０００－１８７０５３号公報

プリント基板の検査工程では、一部の特定領域を除いて１８０°回転対称な、いわゆる「ミラー基板」を検査する場合がある。ミラー基板は、その大部分が１８０°回転対称であるため、検査装置にセットするときに、プリント基板の向きを１８０°間違えてしまう場合がある。また、ミラー基板の場合、プリント基板の向きを１８０°間違えたまま検査しても、特定領域以外の大部分は、正常と判定される。このため、向きを１８０°間違えていることに気付かないまま、検査工程を通過してしまうおそれがある。

この点について、特許文献１には、基板の貫通孔にガイドピンを係合させることによって、検査装置に供給された基板の向きが正しいか否かを判定する技術が、記載されている。しかしながら、特許文献１の方法では、ミラー基板が、貫通孔も含めて１８０°回転対象である場合には、適用することができない。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、プリント基板の検査装置において、検査されるプリント基板がミラー基板である場合に、基板に設けられた貫通孔に依存することなく、プリント基板の向きが間違っていることを、作業者に知らせることができる技術を提供することを目的とする。

本願の第１発明は、プリント基板の欠陥検査を行う検査装置であって、前記プリント基板の設計データに基づく検査用画像を準備するプリペア部と、前記プリント基板を搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記プリント基板を撮影して、前記プリント基板の画像を取得する撮影部と、前記撮影部により取得された撮影画像と、前記検査用画像とを比較することにより、前記プリント基板の欠陥を検出する検査処理部と、を備え、前記プリペア部は、前記プリント基板が、１８０°回転させたときに特定領域を除いて一致する少なくとも２つの検査領域を有する基板である場合に、前記特定領域を指定し、前記検査処理部は、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記プリント基板の向きが間違えてセットされている可能性があることを示すアラート情報を出力し、前記特定領域において欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない。

本願の第２発明は、第１発明の検査装置であって、前記検査処理部は、前記プリント基板を、検査結果に応じて、欠陥の検出が無い第１グループと、欠陥の検出が予め設定された許容範囲内である第２グループと、欠陥の検出が前記許容範囲を超えている第３グループと、に分類し、前記特定領域において欠陥が検出された場合は、前記プリント基板を必ず前記第３グループに分類する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の検査装置であって、前記プリペア部は、作業者からの指示入力に従って、前記特定領域を指定する。

本願の第４発明は、第１発明または第２発明の検査装置であって、前記プリペア部は、前記設計データまたは前記検査用画像に基づいて、前記特定領域を自動的に抽出して指定する。

本願の第５発明は、第４発明の検査装置であって、前記プリペア部は、前記検査用画像に含まれる前記２つの検査領域のいずれか一方を１８０°回転させて、前記２つの検査領域を比較し、互いに相違する部分を前記特定領域として指定する。

本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれか１発明の検査装置であって、前記検査処理部は、前記プリント基板の配線パターンおよび電子部品の欠陥と、前記プリント基板の上面に印刷されたシルクパターンの欠陥とを、区別して認識し、前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出された場合に、前記アラート情報を出力し、前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない。

本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれか１発明の検査装置であって、前記検査処理部は、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記アラート情報に基づいて警報動作を行う。

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明の検査装置であって、前記搬送機構を動作制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記特定領域において欠陥が検出される前記プリント基板が、所定枚数連続した場合に、前記搬送機構の動作を停止させる。

本願の第９発明は、プリント基板の欠陥検査を行う検査方法であって、ａ）前記プリント基板の設計データに基づく検査用画像を準備する工程と、ｂ）前記プリント基板を搬送しつつ、前記プリント基板を撮影して、前記プリント基板の画像を取得する工程と、ｃ）前記工程ｂ）により取得された撮影画像と、前記検査用画像とを比較することにより、前記プリント基板の欠陥を検出する工程と、を有し、前記工程ａ）では、前記プリント基板が、１８０°回転させたときに特定領域を除いて一致する少なくとも２つの検査領域を有する基板である場合に、前記特定領域を指定し、前記工程ｃ）では、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記プリント基板の向きが間違えてセットされている可能性があることを示すアラート情報を出力し、前記特定領域において欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない。

本願の第１０発明は、第９発明の検査方法であって、前記工程ｃ）では、前記プリント基板を、検査結果に応じて欠陥の検出が無い第１グループと、欠陥の検出が予め設定された許容範囲内である第２グループと、欠陥の検出が前記許容範囲を超えている第３グループと、に分類し、前記特定領域において欠陥が検出された場合は、前記プリント基板を必ず前記第３グループに分類する。

本願の第１１発明は、第９発明または第１０発明の検査方法であって、前記工程ａ）では、作業者が、前記特定領域を指定する。

本願の第１２発明は、第９発明または第１０発明の検査方法であって、前記工程ａ）では、前記検査用画像を準備するコンピュータが、前記設計データまたは前記検査用画像に基づいて、前記特定領域を自動的に抽出して指定する。

本願の第１３発明は、第１２発明の検査方法であって、前記工程ａ）では、前記コンピュータが、前記検査用画像に含まれる前記２つの検査領域のいずれか一方を１８０°回転させて、前記２つの検査領域を比較し、互いに相違する部分を前記特定領域として指定する。

本願の第１４発明は、第９発明から第１３発明までのいずれか１発明の検査方法であって、前記工程ｃ）では、前記プリント基板の配線パターンおよび電子部品の欠陥と、前記プリント基板の上面に印刷されたシルクパターンの欠陥とを、区別して認識し、前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出された場合に、前記アラート情報を出力し、前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない。

本願の第１５発明は、第９発明から第１４発明までのいずれか１発明の検査方法であって、前記工程ｃ）では、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記アラート情報に基づいて警報動作を行う。

本願の第１６発明は、第９発明から第１５発明までのいずれか１発明の検査方法であって、前記特定領域において欠陥が検出される前記プリント基板が、所定枚数連続した場合に、前記プリント基板の搬送を停止する。

本願の第１発明～第８発明によれば、ミラー基板の向きを間違えてセットした場合に、検査処理部が、基板の向きが間違えてセットされている可能性があることを示すアラート情報を出力する。これにより、ミラー基板の向きが間違っていることを、作業者に知らせることができる。

本願の第９発明～第１６発明によれば、ミラー基板の向きを間違えてセットした場合に、工程ｃ）において、基板の向きが間違えてセットされている可能性があることを示すアラート情報を出力する。これにより、ミラー基板の向きが間違っていることを、作業者に知らせることができる。

プリント基板の一例を示した図である。 検査装置の構成を示した図である。 ミラー基板に対する検査処理の流れを示したフローチャートである。 特定領域を指定するときの処理の例を、概念的に示した図である。 分類処理の流れを示したフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．プリント基板について＞
まず、後述する検査装置１において検査されるプリント基板９について、説明する。

図１は、プリント基板９の一例を示した図である。図１に示すように、プリント基板９は、ベースプレート９１と、ベースプレート９１の上面および下面に形成された配線パターン９２と、複数の電子部品９３とを有する。ベースプレート９１は、ガラスエポキシや紙フェノール等の絶縁材料により形成される。配線パターン９２は、ベースプレート９１上の銅箔が、フォトリソグラフィによりエッチングされることで形成される。複数の電子部品９３は、ベースプレート９１上の配線パターン９２に、半田付けにより接続される。また、ベースプレート９１の上面および下面には、配線パターン９２の番号や電子部品９３の種類などの情報を示すシルクパターン９４が印刷されている。

図１のプリント基板９は、ごく一部の特定領域９５を除いて、１８０°回転対称（２回対称）である。すなわち、プリント基板９は、１８０°回転させたときに、特定領域９５を除いてパターンが一致する。このような１８０°回転対称のプリント基板９は、「ミラー基板」と称される。

図１の例では、プリント基板９の上面に、２つの矩形の検査領域９６Ａ，９６Ｂが存在する。２つの検査領域９６Ａ，９６Ｂは、プリント基板９の中央を境として、隣接配置されている。これらの検査領域９６Ａ，９６Ｂに含まれるパターンは、特定領域９５を除いて一致する。ただし、検査領域９６Ａと検査領域９６Ｂとは、互いに１８０°回転した姿勢で、配置されている。すなわち、図１のプリント基板９を１８０°回転させると、回転前と回転後とで、２つの検査領域９６Ａ，９６Ｂが、特定領域９５を除いて一致する。

＜２．検査装置の構成＞
続いて、本発明の一実施形態に係る検査装置１について、説明する。

図２は、検査装置１の構成を示した図である。この検査装置１は、プリント基板９の製造工程において、配線パターン９２の形成、シルクパターン９４の印刷、および電子部品９３の実装が完了した後、そのプリント基板９を出荷する前に、プリント基板９の欠陥検査（外観検査）を行うための装置である。図２に示すように、本実施形態の検査装置１は、制御部１０、基板投入部２０、第１搬送機構３１、第１撮影部３２、第１欠陥検出部３３、反転機構４０、第２搬送機構５１、第２撮影部５２、第２欠陥検出部５３、および基板排出部６０を備えている。

制御部１０は、基板投入部２０、第１搬送機構３１、反転機構４０、第２搬送機構５１、および基板排出部６０を動作制御するための手段である。制御部１０は、例えば、ＲＡＭ等のメモリと、ＣＰＵ等のプロセッサとを有し、コンピュータプログラムに従って動作するコンピュータにより構成される。制御部１０は、モータコントローラ１１を介して、上述した基板投入部２０、第１搬送機構３１、反転機構４０、第２搬送機構５１、および基板排出部６０と、電気的に接続されている。制御部１０は、コンピュータプログラムに従って、モータコントローラ１１へ制御信号を送信する。これにより、モータコントローラ１１が、基板投入部２０、第１搬送機構３１、反転機構４０、第２搬送機構５１、および基板排出部６０の各部に組み込まれたモータを動作させる。その結果、制御部１０内におけるプリント基板９の搬送動作が実現される。

本実施形態では、この制御部１０が、プリント基板９の設計データに基づいて検査用画像を準備する「プリペア部」としての機能を有する。制御部１０は、ネットワークを介して接続されたサーバから、プリント基板９の設計データを受信する。そして、得られた設計データを、第１欠陥検出部３３および第２欠陥検出部５３の検出処理に適した検査用画像に変換する。本実施形態の制御部１０は、プリント基板９の第１面の検査に用いられる第１検査用画像Ｄ１と、プリント基板９の第２面の検査に用いられる第２検査用画像Ｄ２とを、作成する。そして、制御部１０は、第１検査用画像Ｄ１を第１欠陥検出部３３へ送信し、第２検査用画像Ｄ２を第２欠陥検出部５３へ送信する。

このように、本実施形態では、プリント基板９の搬送制御を行う制御部１０のコンピュータが、検査用画像Ｄ１，Ｄ２を準備するプリペア部としての機能も果たす。ただし、プリント基板９の搬送制御を行うコンピュータと、プリペア部として機能するコンピュータとが、別々に設けられていてもよい。

基板投入部２０は、検査すべきプリント基板９を、装置内に受け入れるための部位である。基板投入部２０は、検査装置１におけるプリント基板９の搬送経路の最も上流側に位置する。プリント基板９の検査工程を担当する作業者は、例えば手作業で、検査前の複数枚のプリント基板９を、一括して基板投入部２０へセットする。このとき、プリント基板９は、第１面が上側となる姿勢で配置される。ただし、基板投入部２０へのプリント基板９の投入は、ロボットが行ってもよい。

第１搬送機構３１は、基板投入部２０からプリント基板９を１枚ずつ取り出して、各プリント基板９を、搬送経路の下流側へ搬送する機構である。第１搬送機構３１は、プリント基板９を、第１面が上側を向く姿勢で水平に搬送する。第１搬送機構３１は、例えば、複数のローラの上にプリント基板９を載置し、複数のローラを回転させることにより、プリント基板９を搬送する。ただし、第１搬送機構３１は、プリント基板９を載置したステージを、ボールネジの回転により水平移動させる機構であってもよい。また、第１搬送機構３１は、プリント基板９を載置したステージを、リニアモータにより水平移動させる機構であってもよい。

第１撮影部３２は、第１搬送機構３１により搬送されるプリント基板９の上面を撮影する機構である。第１撮影部３２には、例えば、ラインセンサが用いられる。ラインセンサは、プリント基板９の搬送方向に対して直交しかつ水平な方向（以下、「幅方向」と称する）に配列された、複数の受光素子を有する。第１撮影部３２は、下方を通過するプリント基板９を連続的に撮影することにより、プリント基板９の第１面の画像（以下、「第１撮影画像Ｐ１」と称する）を、デジタルデータとして取得する。また、第１撮影部３２は、得られた第１撮影画像Ｐ１を、第１欠陥検出部３３へ送信する。

第１欠陥検出部３３は、プリント基板９の第１面における欠陥の有無を検査する処理部である。第１欠陥検出部３３は、例えば、ＲＡＭ等のメモリと、ＣＰＵ等のプロセッサとを有し、コンピュータプログラムに従って動作するコンピュータにより構成される。第１欠陥検出部３３は、制御部１０により作成された第１検査用画像Ｄ１と、第１撮影部３２により取得した第１撮影画像Ｐ１とを比較する。そして、第１撮影画像Ｐ１の画素値が、第１検査用画像Ｄ１に対して一定値以上相違する部分を、欠陥として検出する。また、第１欠陥検出部３３は、プリント基板９の第１面の検査結果を示す第１検査結果Ｒ１を、制御部１０へ送信する。

反転機構４０は、第１搬送機構３１と第２搬送機構５１との間において、プリント基板９の表裏を反転させる機構である。反転機構４０は、第１面の検査が終了したプリント基板９を、第１搬送機構３１から受け取る。そして、反転機構４０は、水平方向に延びる軸を中心として、プリント基板９を１８０°回転させる。これにより、プリント基板９の姿勢を、第１面が上側を向く姿勢から、第２面が上側を向く姿勢へ、反転させる。その後、反転機構４０は、反転後のプリント基板９を、第２搬送機構５１へ渡す。

第２搬送機構５１は、反転機構４０から受け取ったプリント基板９を、搬送経路のさらに下流側へ搬送する機構である。第２搬送機構５１は、プリント基板９を、第２面が上側を向く姿勢で水平に搬送する。第２搬送機構５１は、例えば、複数のローラの上にプリント基板９を載置し、複数のローラを回転させることにより、プリント基板９を搬送する。ただし、第２搬送機構５１は、プリント基板９を載置したステージを、ボールネジの回転により水平移動させる機構であってもよい。また、第２搬送機構５１は、プリント基板９を載置したステージを、リニアモータにより水平移動させる機構であってもよい。

第２撮影部５２は、第２搬送機構５１により搬送されるプリント基板９の上面を撮影する機構である。第２撮影部５２には、例えば、ラインセンサが用いられる。ラインセンサは、プリント基板９の幅方向に配列された、複数の受光素子を有する。第２撮影部５２は、下方を通過するプリント基板９を連続的に撮影することにより、プリント基板９の第２面の画像（以下、「第２撮影画像Ｐ２」と称する）を、デジタルデータとして取得する。また、第２撮影部５２は、得られた第２撮影画像Ｐ２を、第２欠陥検出部５３へ送信する。

第２欠陥検出部５３は、プリント基板９の第２面における欠陥の有無を検査する処理部である。第２欠陥検出部５３は、例えば、ＲＡＭ等のメモリと、ＣＰＵ等のプロセッサとを有し、コンピュータプログラムに従って動作するコンピュータにより構成される。第２欠陥検出部５３は、制御部１０により作成された第２検査用画像Ｄ２と、第２撮影部５２により取得した第２撮影画像Ｐ２とを比較する。そして、第２撮影画像Ｐ２の画素値が、第２検査用画像Ｄ２に対して一定値以上相違する部分を、欠陥として検出する。また、第２欠陥検出部５３は、プリント基板９の第２面の検査結果を示す第２検査結果Ｒ２を、制御部１０へ送信する。

制御部１０は、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２を受信すると、これらの検査結果を解析して、各プリント基板９の良否を判定する。すなわち、本実施形態では、第１欠陥検出部３３、第２欠陥検出部５３、および制御部１０が、全体として、プリント基板９の検査処理を行う検査処理部７０を構成している。検査処理部７０は、本実施形態のように、互いに通信可能に接続された複数のコンピュータにより構成されていてもよく、あるいは、単一のコンピュータにより構成されていてもよい。

基板排出部６０は、第２面の検査が終了したプリント基板９を、検査結果に応じて、３つの収納部６１，６２，６３へ排出する機構である。基板排出部６０および３つの収納部６１，６２，６３は、検査装置１におけるプリント基板９の搬送経路の最も下流側に位置する。基板排出部６０は、例えば、プリント基板９を保持しつつ移動するロボットにより実現される。基板排出部６０は、第２搬送機構５１から受け取ったプリント基板９を、制御部１０からの指令に従って、第１収納部６１、第２収納部６２，または第３収納部６３へ振り分けて収納する。

第１収納部６１は、良品のプリント基板９を収納する部分である。第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２において、問題となる欠陥の検出が無かった場合、そのプリント基板９は、第１収納部６１へ収納される。第２収納部６２は、作業者による欠陥の目視確認が必要なプリント基板９を収納する部分である。第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２に含まれる欠陥の数が、予め設定された許容範囲内であった場合、そのプリント基板９は、第２収納部６２へ収納される。第３収納部６３は、不良品または作業者による特別な検証が必要なプリント基板９を収納する部分である。第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２に含まれる欠陥の数が、予め設定された許容範囲を超えている場合や、後述するアラート情報Ａ１，Ａ２が発生している場合、そのプリント基板９は、第３収納部６３へ収納される。

＜３．ミラー基板の検査処理＞
続いて、上記の検査装置１において、ミラー基板であるプリント基板９の欠陥検査を行う場合の処理について、説明する。図３は、ミラー基板に対する検査処理の流れを示したフローチャートである。

図３に示すように、プリント基板９の検査を行うときには、まず、制御部１０において、検査用画像を準備する（ステップＳ１）。具体的には、制御部１０のコンピュータに対して、作業者が所定の操作を行う。これにより、まず、制御部１０は、検査対象となるプリント基板９の設計データを、サーバからダウンロードする。そして、取得した設計データに基づいて、第１面の検査用画像である第１検査用画像Ｄ１と、第２面の検査用画像である第２検査用画像Ｄ２とを、作成する。

検査対象のプリント基板９がミラー基板である場合、第１検査用画像Ｄ１および第２検査用画像Ｄ２は、それぞれ、一部の特定領域９５を除いて、回転対称となっている。その場合、制御部１０は、これらの第１検査用画像Ｄ１および第２検査用画像Ｄ２に対して、それぞれ、特定領域９５を指定する（ステップＳ２）。本実施形態では、制御部１０が、検査用画像Ｄ１，Ｄ２に基づいて、特定領域９５を自動的に抽出して指定する。

図４は、図１のレイアウトを有するプリント基板９の第１検査用画像Ｄ１に対して、特定領域９５を指定するときの処理の例を、概念的に示した図である。特定領域９５を指定するときには、図４のように、まず、第１検査用画像Ｄ１に含まれる２つの検査領域９６Ａ，９６Ｂのいずれか一方（図４の例では検査領域９６Ｂ）を、１８０°回転させる。そして、図４の中段の図のように、回転後の一方の検査領域９６Ｂと、他方の検査領域９６Ａとを比較して、互いに相違する部分を特定領域９５として指定する。その後、図４の下段の図のように、一方の検査領域９６Ｂを元の姿勢に戻す。このようにすれば、制御部１０のコンピュータが、第１検査用画像Ｄ１に基づいて、特定領域９５を自動的に指定することができる。

また、制御部１０は、第２検査用画像Ｄ２に対しても、上記と同様の手順で、特定領域９５を指定する。

その後、制御部１０は、準備した第１検査用画像Ｄ１を、特定領域９５の情報とともに、第１欠陥検出部３３へ送信する。また、制御部１０は、準備した第２検査用画像Ｄ２を、特定領域９５の情報とともに、第２欠陥検出部５３へ送信する。

続いて、作業者が、基板投入部２０に複数枚のプリント基板９をセットする（ステップＳ３）。本実施形態では、複数枚のプリント基板９は、いずれもミラー基板であるものとする。各プリント基板９は、上述した設計データに基づいて製造されたものである。基板投入部２０へのプリント基板９のセットが完了すると、作業者は、制御部１０に対して、動作開始の指示を入力する。これにより、検査装置１内におけるプリント基板９の搬送が開始される（ステップＳ４）。

第１搬送機構３１は、基板投入部２０からプリント基板９を１枚ずつ取り出す。そして、各プリント基板９を、第１面が上側を向く姿勢で、搬送経路の下流側へ順次に搬送する。その後、第１撮影部３２は、下方を通過するプリント基板９の上面を撮影する（ステップＳ５）。これにより、プリント基板９の第１面の画像である第１撮影画像Ｐ１が取得される。得られた第１撮影画像Ｐ１は、第１撮影部３２から第１欠陥検出部３３へ送信される。

第１欠陥検出部３３は、第１撮影部３２から第１撮影画像Ｐ１を受信すると、その第１撮影画像Ｐ１に基づいて、当該プリント基板９の第１面の検査を行う（ステップＳ６）。具体的には、第１欠陥検出部３３は、制御部１０から受信した第１検査用画像Ｄ１と、第１撮影部３２から受信した第１撮影画像Ｐ１とを、比較する。そして、第１撮影画像Ｐ１の画素値が、第１検査用画像Ｄ１に対して一定値以上相違する部分を、欠陥として検出する。その後、第１欠陥検出部３３は、プリント基板９の第１面の検査結果である第１検査結果Ｒ１を、制御部１０へ送信する。

このとき、第１欠陥検出部３３は、第１面の特定領域９５において欠陥が検出されなかった場合と、第１面の特定領域９５において欠陥が検出された場合とを、区別して認識する。そして、第１面の特定領域９５において欠陥が検出された場合には、第１欠陥検出部３３は、第１検査結果Ｒ１に特有の情報（以下、「第１アラート情報Ａ１」と称する）を含めて、制御部１０へ出力する。一方、第１面の特定領域９５において欠陥が検出されなかった場合には、第１欠陥検出部３３は、第１検査結果Ｒ１に第１アラート情報Ａ１を含めることなく、第１検査結果Ｒ１を制御部１０へ出力する。

続いて、第１撮影部３２の下方を通過したプリント基板９が、第１搬送機構３１から反転機構４０へ受け渡される。そして、反転機構４０が、プリント基板９の表裏を反転させる（ステップＳ７）。これにより、プリント基板９の姿勢が、第１面を上側に向けた姿勢から、第２面を上側に向けた姿勢に、変更される。その後、反転機構４０は、反転後のプリント基板９を、第２搬送機構５１へ渡す。

続いて、第２搬送機構５１は、反転機構４０から受け取ったプリント基板９を、第２面が上側を向く姿勢で、搬送経路の下流側へ搬送する。そして、第２撮影部５２が、下方を通過するプリント基板９の上面を撮影する（ステップＳ８）。これにより、プリント基板９の第２面の画像である第２撮影画像Ｐ２が取得される。得られた第２撮影画像Ｐ２は、第２撮影部５２から第２欠陥検出部５３へ送信される。

第２欠陥検出部５３は、第２撮影部５２から第２撮影画像Ｐ２を受信すると、その第２撮影画像Ｐ２に基づいて、当該プリント基板９の第２面の検査を行う（ステップＳ９）。具体的には、第２欠陥検出部５３は、制御部１０から受信した第２検査用画像Ｄ２と、第２撮影部５２から受信した第２撮影画像Ｐ２とを、比較する。そして、第２撮影画像Ｐ２の画素値が、第２検査用画像Ｄ２に対して一定値以上相違する部分を、欠陥として検出する。その後、第２欠陥検出部５３は、プリント基板９の第２面の検査結果である第２検査結果Ｒ２を、制御部１０へ送信する。

このとき、第２欠陥検出部５３は、第２面の特定領域９５において欠陥が検出されなかった場合と、第２面の特定領域９５において欠陥が検出された場合とを、区別して認識する。そして、第２面の特定領域９５において欠陥が検出された場合には、第２欠陥検出部５３は、第２検査結果Ｒ２に特有の情報（以下、「第２アラート情報Ａ２」と称する）を含めて、制御部１０へ出力する。一方、第２面の特定領域９５において欠陥が検出されなかった場合には、第２欠陥検出部５３は、第２検査結果Ｒ２に第２アラート情報Ａ２を含めることなく、第２検査結果Ｒ２を制御部１０へ出力する。

基板投入部２０において、作業者が、プリント基板９の向きを１８０°間違えてセットしても、ミラー基板の場合には、１８０°回転対称であるため、第１面および第２面の大部分において欠陥が検出されない。ただし、特定領域９５は、１８０°回転対称ではないため、向きの間違いにより検査用画像Ｄ１，Ｄ２との間に不一致が発生する。このため、当該不一致が欠陥として検出される。したがって、特定領域９５において欠陥が検出された場合に付与されるアラート情報Ａ１，Ａ２は、プリント基板９の向きが１８０°間違えてセットされている可能性があることを示す情報となる。

制御部１０は、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２を受信すると、これらの検査結果に応じて、プリント基板９を、３つのグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３に分類する（ステップＳ１０）。

図５は、ステップＳ１０の分類処理の例を示したフローチャートである。図５のように、制御部１０は、まず、第１検査結果Ｒ１における第１アラート情報Ａ１の有無と、第２検査結果Ｒ２における第２アラート情報Ａ２の有無とを、確認する（ステップＳ１０１）。そして、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２の少なくともいずれか一方に、アラート情報Ａ１，Ａ２が含まれている場合には（ステップＳ１０１：ｙｅｓ）、そのプリント基板９を第３グループＧ３に分類する（ステップＳ１０６）。すなわち、制御部１０は、第１面および第２面の少なくともいずれか一方の特定領域９５において欠陥が検出された場合は、そのプリント基板９を、必ず第３グループＧ３に分類する。

一方、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２のいずれにもアラート情報Ａ１，Ａ２が含まれていない場合には（ステップＳ１０１：ｎｏ）、次に、制御部１０は、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２のそれぞれの欠陥検出数を確認する（ステップＳ１０２）。そして、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２のいずれにおいても欠陥の検出が無い場合には（ステップＳ１０２：欠陥検出なし）、そのプリント基板９を第１グループＧ１に分類する（ステップＳ１０４）。また、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２の少なくとも一方において欠陥の検出があり、その欠陥の数が、予め設定された許容範囲内である場合には（ステップＳ１０２：許容範囲内）、そのプリント基板９を第２グループＧ２に分類する（ステップＳ１０５）。また、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２の少なくとも一方において、予め設定された許容範囲を超える欠陥が検出されている場合には（ステップＳ１０２：許容範囲超え）、そのプリント基板９を第３グループＧ３に分類する（ステップＳ１０６）。

また、上述の通り、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２の少なくともいずれか一方に、アラート情報Ａ１，Ａ２が含まれている場合、プリント基板９の向きが、１８０°間違ってセットされている可能性がある。このため、図５に示すように、第１検査結果Ｒ１および第２検査結果Ｒ２の少なくともいずれか一方に、アラート情報Ａ１，Ａ２が含まれている場合には（ステップＳ１０１：ｙｅｓ）、制御部１０は、警報動作を行う（ステップＳ１０３）。これにより、作業者に、プリント基板９の向きが、１８０°間違ってセットされている可能性があることを知らせる。警報動作は、例えば、制御部１０に接続されたディスプレイに、所定の画像またはメッセージを表示することにより、行われる。ただし、警報動作は、ランプの点灯、ブザーの鳴動、特定の情報端末へのメッセージの送信などであってもよい。

その後、制御部１０は、ステップＳ１０の分類結果に応じて、基板排出部６０を動作させる。これにより、プリント基板９を、３つの収納部６１に振り分けて排出する（ステップＳ１１）。具体的には、基板排出部６０は、第１グループＧ１に分類されたプリント基板９を、第１収納部６１へ収納する。また、基板排出部６０は、第２グループＧ２に分類されたプリント基板９を、第２収納部６２へ収納する。また、基板排出部６０は、第３グループＧ３に分類されたプリント基板９を、第３収納部６３へ収納する。

制御部１０が上述した警報動作を行った場合、作業者は、第３収納部６３に収納されたプリント基板９の向きが１８０°間違っているか否かを確認する。そして、プリント基板９の向きが間違っていた場合には、作業者は、そのプリント基板９を、正しい向きで基板投入部２０にセットし直す。その後、検査装置１は、そのプリント基板９の欠陥検査を改めて実行する。

以上のように、本実施形態の検査装置１では、検査処理部７０が、ミラー基板の特定領域９５において欠陥を検出した場合に、他の領域における欠陥の検出とは異なる出力を行う。すなわち、ミラー基板であるプリント基板９の向きを１８０°間違えてセットした場合に、検査処理部７０は、通常とは異なる出力を行う。これにより、プリント基板９の向きが間違っていることを、作業者に知らせることができる。

＜４．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

＜４－１．第１変形例＞
上記の実施形態では、ミラー基板の検査を行うときに、制御部１０が、検査領域９６Ａ，９６Ｂ中の特定領域９５を、検査用画像Ｄ１，Ｄ２に基づいて抽出して指定していた。しかしながら、制御部１０は、ミラー基板の設計データに基づいて、特定領域９５を指定してもよい。また、上記の実施形態では、制御部１０が、特定領域９５を自動的に抽出して指定していた。しかしながら、特定領域９５は、作業者が指定してもよい。すなわち、制御部１０は、作業者からの指示入力に従って、特定領域９５を指定してもよい。

＜４－２．第２変形例＞
また、上記の実施形態では、第１欠陥検出部３３および第２欠陥検出部５３は、特定領域９５において欠陥を検出した場合に、必ずアラート情報Ａ１，Ａ２を出力していた。しかしながら、第１欠陥検出部３３および第２欠陥検出部５３は、配線パターン９２および電子部品９３の欠陥と、シルクパターン９４の欠陥とを、区別して認識してもよい。そして、特定領域９５においてシルクパターン９４の欠陥が検出された場合にのみ、アラート情報Ａ１，Ａ２を出力するようにしてもよい。

すなわち、検査処理部７０は、特定領域９５においてシルクパターン９４の欠陥が検出された場合に、他の領域においてシルクパターン９４の欠陥が検出された場合とは異なる出力を行ってもよい。このようにすれば、図１のように、特定領域９５の非回転対称なパターンがシルクパターン９４である場合に、プリント基板９のセットの向きが間違っていることを、より精度よく検出することができる。

＜４－３．第３変形例＞
上記の実施形態では、特定領域９５において欠陥が発生したか否かを、欠陥検出部３３，５３が判定していた。そして、欠陥検出部３３，５３から制御部１０へ、特定領域９５において欠陥が検出されたことを示すアラート情報Ａ１，Ａ２を、送信していた。しかしながら、欠陥検出部３３，５３は、特定領域９５における欠陥検出の有無を判断することなく、検査結果Ｒ１，Ｒ２を制御部１０へ送信してもよい。その場合、制御部１０が、受信した検査結果Ｒ１，Ｒ２に基づいて、特定領域９５における欠陥検出の有無を判定すればよい。

＜４－４．第４変形例＞
基板投入部２０に一括してセットされた複数枚のプリント基板９の向きが、全て間違っている場合、全てのプリント基板９について、特定領域９５に欠陥が検出されることとなる。この場合、これらのプリント基板９の検査が全て完了してから、検査をやり直すと、時間のロスが大きい。このため、制御部１０は、特定領域９５において欠陥が検出されるプリント基板９が、所定枚数連続した場合に、警告動作を行うとともに、第１搬送機構３１、反転機構４０、第２搬送機構５１、および基板排出部６０の動作を停止させてもよい。

このようにすれば、作業者は、一括してセットした複数枚のプリント基板９の検査が全て完了する前に、プリント基板９の向きが間違っていることを知ることができる。したがって、その時点で、作業のやり直しを開始できるため、時間のロスを低減できる。

＜４－５．他の変形例＞
上述した図１の例では、ミラー基板であるプリント基板９が、特定領域９５を除いてパターンが一致する２つの検査領域９６Ａ，９６Ｂを有していた。しかしながら、本発明におけるミラー基板は、このような２つの検査領域を有するものには限られない。ミラー基板に含まれる検査領域の数は、１つ、４つ、６つなどでもよい。

また、上記の実施形態の検査装置１は、プリント基板９の第１面および第２面の両方を検査するものであった。しかしながら、本発明の検査装置は、プリント基板の第１面および第２面のいずれか一方のみを検査するものであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 検査装置
９ プリント基板
１０ 制御部
１１ モータコントローラ
２０ 基板投入部
３１ 第１搬送機構
３２ 第１撮影部
３３ 第１欠陥検出部
４０ 反転機構
５１ 第２搬送機構
５２ 第２撮影部
５３ 第２欠陥検出部
６０ 基板排出部
６１ 第１収納部
６２ 第２収納部
６３ 第３収納部
７０ 検査処理部
９１ ベースプレート
９２ 配線パターン
９３ 電子部品
９４ シルクパターン
９５ 特定領域
９６Ａ 検査領域
９６Ｂ 検査領域
Ｄ１ 第１検査用画像
Ｄ２ 第２検査用画像
Ｐ１ 第１撮影画像
Ｐ２ 第２撮影画像
Ｒ１ 第１検査結果
Ｒ２ 第２検査結果

Claims (16)

1. プリント基板の欠陥検査を行う検査装置であって、
   前記プリント基板の設計データに基づく検査用画像を準備するプリペア部と、
   前記プリント基板を搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構により搬送される前記プリント基板を撮影して、前記プリント基板の画像を取得する撮影部と、
   前記撮影部により取得された撮影画像と、前記検査用画像とを比較することにより、前記プリント基板の欠陥を検出する検査処理部と、
   を備え、
   前記プリペア部は、前記プリント基板が、１８０°回転させたときに特定領域を除いて一致する少なくとも２つの検査領域を有する基板である場合に、前記特定領域を指定し、
   前記検査処理部は、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記プリント基板の向きが間違えてセットされている可能性があることを示すアラート情報を出力し、前記特定領域において欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない、検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置であって、
   前記検査処理部は、前記プリント基板を、検査結果に応じて、
   欠陥の検出が無い第１グループと、
   欠陥の検出が予め設定された許容範囲内である第２グループと、
   欠陥の検出が前記許容範囲を超えている第３グループと、
   に分類し、
   前記特定領域において欠陥が検出された場合は、前記プリント基板を必ず前記第３グループに分類する、検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の検査装置であって、
   前記プリペア部は、作業者からの指示入力に従って、前記特定領域を指定する、検査装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の検査装置であって、
   前記プリペア部は、前記設計データまたは前記検査用画像に基づいて、前記特定領域を自動的に抽出して指定する、検査装置。
5. 請求項４に記載の検査装置であって、
   前記プリペア部は、前記検査用画像に含まれる前記２つの検査領域のいずれか一方を１８０°回転させて、前記２つの検査領域を比較し、互いに相違する部分を前記特定領域として指定する、検査装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の検査装置であって、
   前記検査処理部は、
   前記プリント基板の配線パターンおよび電子部品の欠陥と、前記プリント基板の上面に印刷されたシルクパターンの欠陥とを、区別して認識し、
   前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出された場合に、前記アラート情報を出力し、前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない、検査装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の検査装置であって、
   前記検査処理部は、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記アラート情報に基づいて警報動作を行う、検査装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の検査装置であって、
   前記搬送機構を動作制御する制御部
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記特定領域において欠陥が検出される前記プリント基板が、所定枚数連続した場合に、前記搬送機構の動作を停止させる、検査装置。
9. プリント基板の欠陥検査を行う検査方法であって、
   ａ）前記プリント基板の設計データに基づく検査用画像を準備する工程と、
   ｂ）前記プリント基板を搬送しつつ、前記プリント基板を撮影して、前記プリント基板の画像を取得する工程と、
   ｃ）前記工程ｂ）により取得された撮影画像と、前記検査用画像とを比較することにより、前記プリント基板の欠陥を検出する工程と、
   を有し、
   前記工程ａ）では、前記プリント基板が、１８０°回転させたときに特定領域を除いて一致する少なくとも２つの検査領域を有する基板である場合に、前記特定領域を指定し、
   前記工程ｃ）では、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記プリント基板の向きが間違えてセットされている可能性があることを示すアラート情報を出力し、前記特定領域において欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない、検査方法。
10. 請求項９に記載の検査方法であって、
    前記工程ｃ）では、前記プリント基板を、検査結果に応じて、
    欠陥の検出が無い第１グループと、
    欠陥の検出が予め設定された許容範囲内である第２グループと、
    欠陥の検出が前記許容範囲を超えている第３グループと、
    に分類し、
    前記特定領域において欠陥が検出された場合は、前記プリント基板を必ず前記第３グループに分類する、検査方法。
11. 請求項９または請求項１０に記載の検査方法であって、
    前記工程ａ）では、作業者が、前記特定領域を指定する、検査方法。
12. 請求項９または請求項１０に記載の検査方法であって、
    前記工程ａ）では、前記検査用画像を準備するコンピュータが、前記設計データまたは前記検査用画像に基づいて、前記特定領域を自動的に抽出して指定する、検査方法。
13. 請求項１２に記載の検査方法であって、
    前記工程ａ）では、前記コンピュータが、前記検査用画像に含まれる前記２つの検査領域のいずれか一方を１８０°回転させて、前記２つの検査領域を比較し、互いに相違する部分を前記特定領域として指定する、検査方法。
14. 請求項９から請求項１３までのいずれか１項に記載の検査方法であって、
    前記工程ｃ）では、
    前記プリント基板の配線パターンおよび電子部品の欠陥と、前記プリント基板の上面に印刷されたシルクパターンの欠陥とを、区別して認識し、
    前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出された場合に、前記アラート情報を出力し、前記特定領域において前記シルクパターンの欠陥が検出されなかった場合に、前記アラート情報を出力しない、検査方法。
15. 請求項９から請求項１４までのいずれか１項に記載の検査方法であって、
    前記工程ｃ）では、前記特定領域において欠陥が検出された場合に、前記アラート情報に基づいて警報動作を行う、検査方法。
16. 請求項９から請求項１５までのいずれか１項に記載の検査方法であって、
    前記特定領域において欠陥が検出される前記プリント基板が、所定枚数連続した場合に、前記プリント基板の搬送を停止する、検査方法。
    

Images