KR20040067908A - 기판 검사 장치 - Google Patents

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KR20040067908A
KR20040067908A KR1020040002860A KR20040002860A KR20040067908A KR 20040067908 A KR20040067908 A KR 20040067908A KR 1020040002860 A KR1020040002860 A KR 1020040002860A KR 20040002860 A KR20040002860 A KR 20040002860A KR 20040067908 A KR20040067908 A KR 20040067908A
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KR1020040002860A
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다나카히로후미
후나이와케이
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오에누 덴시 가부시키가이샤
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Abstract

하나의 장치 내에서 외관 검사와 X선 투과 검사를 가능하게 하여, 설치 공간을 좁게 함과 동시에 검사 시간을 단축할 수 있는 기판 검사 장치를 제공한다.
워크 스테이지(42) 상의 워크(71)를 외관 검사부(2) 내에서 에리어 카메라(26)에서 촬상하여 화상 처리하는 것에 의해 접속 부분의 양부를 판정하고, 반입 셔터(57)를 열어 워크(71)를 외관 검사부(2)의 워크 스테이지(42)로부터 X선 검사부(3)의 워크 스테이지(43)로 이송하고, 정렬 카메라(39)에 의해 위치 결정하여 X선원(37)으로부터 X선을 조사해서, 그 X선 상을 카메라(38)에서 촬영하고, 그 촬영 출력을 화상 처리하여 접속 부분의 외관으로부터 보이지 않는 부분의 양부를 판정한다. 검사가 종료되면, 반출 셔터(58)를 열어 보조 컨베이어(44)를 거쳐서 외부로 반출한다.

Description

기판 검사 장치{SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS}
본 발명은 기판 검사 장치에 관한 것으로, 특히, 프린트 기판에 실장된 SMT 부품이나 BGA(Ball Grid Array)나 CSP(Chip Scale Package)의 납땜 접합 상태를 CCD 카메라에 의한 자동 외관 검사와 X선 투과 화상에 의한 자동 X선 검사를 1대의 장치 내에서 실행하는 기판 검사 장치에 관한 것이다.
서브미크론의 미세 가공 기술에 의해 LSI의 고집적화가 진행하여, 종래 복수의 패키지로 나뉘어져 있었던 기능을 하나의 LSI에 집적할 수 있게 되었다. 특히, 최근에는 필요한 핀 수가 현저히 증가함으로써, 종래의 QFP(Quad Flat Package)나 PGA(Pin Grid Array)로는 대응할 수 없게 되었기 때문, BGA나 CSP 패키지가 다용되고 있다.
LSI의 BGA나 CSP 패키지는 초소형화에는 대단히 공헌한 반면, 납땜 부분이 눈에 보이지 않는다고 하는 특징이 있다. BGA나 CSP 패키지를 실장한 프린트 기판을 검사할 때, 통전 검사만으로는 신뢰성이 부족하기 때문에, 검사 부분에 광을 조사하여, 그 반사광을 읽어내어 화상 처리에 의해서 외관 검사를 하거나, X선을 검사 부분에 투과시켜 그 투과광을 화상 처리하는 것에 의해 검사를 하는 X선 투과 검사 장치가 실용화되어 있다.
광학계를 이용한 외관 검사 장치로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 평성 제 8-292018 호 공보에 기재되어 있고, X선 투과 검사 장치로서는 예를 들면 일본 특허 공개 평성 제 6--237077 호 공보에 기재되어 있다.
(특허문헌 1)
일본 특허 공개 평성 제 8-292018 호 공보(단락번호 0036∼0067, 도 1)
(특허문헌 2)
일본 특허 공개 평성 제 6-237077 호 공보(단락번호 0023∼0025, 도 2)
프린트 기판의 검사에서 신뢰성을 향상시키고자 하면, 상기 2개의 검사 장치에서 각각 외관 검사와 X선 투과 검사를 할 필요가 있다. 그것을 위해서는 2개의 검사 장치를 설치하여, 한쪽의 검사 장치에서 프린트 기판의 검사를 완료하면, 그 프린트 기판을 다른쪽의 검사 장치에 이송하여 검사하는 공정이 필요하게 된다. 이 때문에 2개의 검사 장치의 설치 장소가 필요하게 될 뿐만 아니라, 프린트 기판을 2개의 검사 장치로 이송하기 위한 인원도 필요해진다. 또한, 검사 공정에서의 시간이 길게 되어 버린다고 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은, 하나의 장치 내에서 외관 검사와 X선 투과 검사를 가능하게 하여, 설치 공간을 좁게 함과 아울러 검사 시간을 단축할 수 있는기판 검사 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서의 기판 검사 장치의 외관도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에서의 기판 검사 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 반송 기구의 개략 구성을 도시하는 도면,
도 4는 기판 검사 장치의 내부 구조도,
도 5는 워크의 반입 상태를 도시하는 도면,
도 6은 검사 스테이지에 워크를 고정한 상태를 도시하는 도면,
도 7은 워크의 위치 결정 상태를 도시하는 도면,
도 8은 X선 화상의 취입과 2차원 자동 검사의 상태를 도시하는 도면,
도 9는 워크의 반출 동작을 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에서의 기판 검사 장치에 있어서의 워크의 반입·반출 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 검사 장치
2 : 외관 검사부
3 : X선 검사부
20, 30 : 제어부
21 : 개구부
22, 32 : 키보드
23, 33 : 마우스
24, 34 : 디스플레이
25 : 2축 드라이버
26 : 에리어 카메라
35 : 3축 드라이버
36 : X선 제어기
37 : X선원
38 : 카메라
39 : 정렬 카메라
40 : 반송 기구
41, 43 : 워크 스테이지
42 : 반송 컨베이어
44 : 보조 컨베이어
51∼56 : 반송 레일
57 : 반입 셔터
58 : 반출 셔터
61∼64 : 반송 폭 확인 센서
65∼68 : 센서 검출용 금구
본 발명은, 프린트 기판에 장착된 전자 부품의 접속 상태의 외관 검사 및 X선 투과 검사를 장치 내에서 병행하여 실행하는 기판 검사 장치로서, 광을 프린트 기판에 조사하여, 그 반사광을 검지하는 광학 수단과, 광학 수단에서 검지한 반사광에 근거하여, 프린트 기판에서의 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 1 판별 수단을 포함하는 외관 검사 수단, 및 X선을 프린트 기판에 조사하는 X선원과, 프린트 기판을 투과한 X선 상(像)을 촬영하는 카메라와, 카메라가 촬영한 X선 상에 근거하여 프린트 기판에서의 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 2 판별 수단을 포함하는 X선 투과 검사 수단과, 프린트 기판을 외관 검사 수단 및 X선 투과 검사 수단 중 어느 한쪽의 검사 수단에 반입하여, 검사 종료 후에 다른쪽의 검사 수단에 반입하기 위한 반송 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 외관 검사 장치와 X선 검사 장치를 별개로 설치할 필요가 없어, 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한, 외관 검사와 X선 투과 검사를 시계열적으로 실행할 수 있기 때문에, 검사 시간을 단축할 수 있다.
다른 발명은, 프린트 기판에 장착된 전자 부품의 접속 상태의 외관 검사 및 X선 투과 검사를 장치 내에서 병행하여 실행하는 기판 검사 장치로서, 프린트 기판을 장치 내에서 반송하기 위한 반송 수단과, 반송 수단에 의해서 프린트 기판이 장치 내의 제 1 영역에 반송되어 옴에 따라서, 광을 프린트 기판에 조사하여, 그 반사광을 검지하는 광학 수단과, 광학 수단에서 검지한 반사광에 근거하여, 프린트 기판에서의 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 1 판별 수단과, 반송 수단에 의해서 프린트 기판이 장치 내의 제 1 영역으로부터 제 2 영역으로 반송되어 옴에 따라서, X선을 프린트 기판에 조사하는 X선원과, 프린트 기판을 투과한 X선 상을 촬영하는 카메라와, 카메라가 촬영한 X선 상에 근거하여, 프린트 기판에서의 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판정하는 제 2 판별 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 1대의 장치에서 프린트 기판의 외관 검사를 한 후, 즉시 X선 투과 검사를 시계열적으로 실행할 수 있어, 검사 시간의 단축을 도모할 수 있다.
반송 수단은, 제 1 판별 수단에 의해서 양부 판별된 프린트 기판을 제 2 영역으로 반송함과 아울러, 새로운 프린트 기판을 제 1 영역으로 반송하며, 제 1 및 제 2 판별 수단은 병행하여 대응하는 프린트 기판의 양부를 판별하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 언제나 2장의 프린트 기판의 외관 검사와 X선 투과 검사를 병행하여 실행할 수 있어, 검사 시간의 단축을 도모할 수 있다.
반송 수단은, 장치 내에 마련되는 반송 레일과, 제 1 영역 내에서 반송 레일 상을 이동 가능하게 마련되고, 프린트 기판을 반송시키기 위한 반송 컨베이어와, 제 2 영역 내에서 반송 레일 상을 이동 가능하게 마련되고, 반송 컨베이어에 의해 반송되어 온 프린트 기판을 XYZ 방향으로 이동 가능한 스테이지와, 스테이지 상의 프린트 기판을 제 2 영역으로부터 장치 외부로 배출하기 위한 보조 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 반송 수단에 의해, 사람의 손을 거치는 일없이 검사 대상의 프린트 기판을 반송할 수 있기 때문에, 외관 검사 및 X선 투과 검사를 자동적으로 실행할 수 있다.
또한, 광학 수단을 프린트 기판의 위쪽에서 XY 방향으로 이동시키기 위한 이동 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 이동 수단으로 광학 수단을 이동시키는 것에 의해, 프린트 기판에서의 모든 영역의 검사가 가능하게 된다.
또한, 제 1 스테이지와 제 2 스테이지 사이에 배치되고, X선원으로부터의 X선이 제 1 영역으로 누설되는 것을 방지하기 위한 반입 셔터와, 제 2 스테이지와 장치 외부 사이에 배치되고, X선원으로부터의 X선이 장치 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 반출 셔터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해 인체에 유해한 X선 누설을 방지할 수 있다.
또한, 제 2 영역에 마련되고, 프린트 기판의 화상 상에서의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 위치 검출 카메라에 의해, 프린트 기판 상의 전자 부품의 위치 결정을 정확히 실행할 수 있다.
또한, 제 1 판별 수단에 의한 검사 모드를 실행할지 혹은 검사 모드의 실행을 패스하여, 프린트 기판을 반송 수단에 의해서 제 1 영역을 통과시킬지를 선택하고, 제 2 판별 수단에 의한 검사 모드를 실행할지 혹은 검사 모드의 실행을 패스하여 프린트 기판을 반송 수단에 의해서 제 2 영역을 통과시킬지를 선택 가능하게 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 각 검사 모드를 실행할지 여부를 선택하는 것에 의해, 프린트 기판에 실장되어 있는 전자 부품에 따라 어느 하나의 검사를 불필요로 하는 것도 가능하다.
(실시예)
도 1은 본 발명의 일 실시예에서의 기판 검사 장치의 전체 외관도이다. 도 1에 있어서, 기판 검사 장치(1)는 외관 검사부(2)와 X선 검사부(3)가 일체화되어 구성되어 있다. 외관 검사부(2)는 장치 내의 제 1 영역에 마련되고, 검사 대상으로 되는 프린트 기판에 광을 조사하여, 그 반사광을 화상 처리해서 프린트 기판에 실장된 모든 SMT 부품의 납땜 접합 상태를 검사한다. X선 검사부(3)는 장치 내의 제 1 영역에 인접하는 제 2 영역에 마련되고, BGA, CSP 패키지·쉴드 케이스 중·프이렛트릿스 SMD 등의 외관 검사에서 보이지 않는 부분에 대해 X선을 조사하여, X선 투과 화상에 의한 자동 X선 검사를 한다.
또, 이 실시예의 기판 검사 장치(1)에서는, 워크인 프린트 기판을 외관 검사부(2)에서 외관 검사한 후, X선 검사부(3)에 반송하는 동시에 새로운 워크를 외관 검사부(2)에 반송하여, 외관 검사가 종료된 워크의 X선 검사를 하는 동시에 새로운 워크의 외관 검사가 병행하여 행하여져, 검사 시간의 단축이 도모되고 있다.
또한, 이 실시예의 기판 검사 장치(1)에서는 브리지, 납땜 과다, 납땜 과소,어긋남, 이물질, 오픈, 보이드의 각 검사가 행하여진다. 브리지는 납땜 과다, 어긋남, 메탈 마스크의 손상 등에 의해 인접하는 단자끼리가 쇼트되는 상태이며, 납땜 과다는 메탈 마스크의 손상, 기판의 어긋남, 높이 조정 불량 등에 의해서 발생한다. 납땜 과소는 어긋남, 메탈 마스크의 막힘, 인쇄 불량 등으로 발생하며, 이물질은 저항, 콘덴서 등의 작은 부속 물품이 날아 옴에 의해서 발생한다. 오픈은 가열 불량, 인쇄 불량 등에 의해서 납땜이 접속되어 있지 않은 상태이며, 보이드는 기판 불량, 가열 등에 의해 땜납 볼 내에 구멍이 발생하는 상태이다.
외관 검사부(2)의 정면에는 키보드(22)와 마우스(23)가 마련되어 있고, 상부에는 디스플레이(24)가 마련되어 있다. X선 검사부(3)의 정면에는 키보드(32)와, 마우스(33)가 마련되어 있고, 상부에는 디스플레이(34)가 마련되어 있다. 각 키보드(22, 32) 및 마우스(23, 33)는 각종 데이터를 입력하기 위해서 조작된다. 디스플레이(24, 34)는 각종 데이터를 표시한다. 외관 검사부(2)의 측면에는 검사 대상으로 되는 프린트 기판이 삽입되는 개구부(21)가 형성되어 있고, 내부에는 삽입된 프린트 기판을 반송하기 위한 인라인의 반송 기구(40)(후술하는 도 3에 나타냄)가 마련되어 있다. 따라서, 기판 검사 장치(1)를 도시하지 않은 부품 실장 장치에 인접하여 배치하면, 모든 기판의 전 부품을 조립 직후에 자동 검사하는 것이 가능해져, 프린트 기판을 이송하여 바꾸거나 하는 시간을 생략할 수 있어, 절약화에 기여할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서의 기판 검사 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 2에 있어서, 도 1에 나타낸 키보드(22)와, 마우스(23)와,디스플레이(24)는 외관 검사용 제어부(20)에 접속되어 있고, 키보드(32)와, 마우스(33)와, 디스플레이(34)는 X선 검사용 제어부(30)에 접속되어 있다. 제어부(20, 30)는 각각 범용 퍼스널 컴퓨터로 구성되어 있다.
한쪽의 제어부(20)에는 2축 드라이버(25)가 접속되어 있고, 이 2축 드라이버(25)는 이동 수단으로서의 워크 스테이지(41)를 XY 방향으로 이동시킨다. 워크 스테이지(41)에는 에리어 카메라(26)가 마련되어 있다. 에리어 카메라(26)는 예를 들면 CCD 카메라 등에 의해서 구성되어 워크의 위쪽으로부터 워크의 화상을 촬상하여, 그 화상 출력을 제 1 판별 수단으로서의 제어부(20)에 출력한다. 이와 같이 에리어 카메라(26)를 워크 스테이지(41)에 의해서 XY 방향으로 자유롭게 이동할 수 있기 때문에, 프린트 기판에서의 모든 영역의 검사가 가능하게 된다. 제어부(20)는 그 화상 출력을 처리하여 외관 검사를 한다.
다른쪽의 제 2 판별 수단으로서의 제어부(30)에는 3축 드라이버(35)와 X선 제어기(36)가 접속되어 있다. 3축 드라이버(35)는 워크 스테이지(43)를 XYZ 방향으로 이동시킨다. 워크 스테이지(43)에는 외관 검사가 종료된 워크가 반송된다. X선 제어기(36)는 X선원(37)을 제어하여, 워크 스테이지(43) 상의 워크에 X선을 조사시킨다. X선원(37)에 대향하도록 카메라(38)가 고정적으로 마련되어 있고, 카메라(38) 근방에는 정렬(alignment) 카메라(39)가 마련되어 있다.
외관 검사부(2)에서는 워크가 고정되어 워크 스테이지(41)가 XY 방향으로 이동하도록 구성되어 있지만, X선 검사부(3)에서는 X선원(37)과 카메라(38)가 대향하여 고정되어 있고, 워크 스테이지(43)가 XYZ 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록되어 있다. 이것은 X선원(37)과 카메라(38)를 대향시킨 상태에서 XYZ 방향으로 이동 가능하게 하고자 하면, 장치의 규모가 커져 버리기 때문이다.
카메라(38)는 워크 스테이지(43) 상의 워크를 투과한 X선 상(像)을 촬영하여, 그 촬영 출력을 제어부(30)에 인가한다. 정렬 카메라(39)는 화상 상에서의 워크의 위치 결정을 하기 위해서, 워크 상의 소정의 마크나 기호 등을 촬상한다. 이 정렬 카메라(39)도 예를 들면 CCD 카메라 등에 의해서 구성되어 있다.
제어부(20, 30)는 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(20)에 의한 외관 검사의 결과는 제어부(30)에 인가되고, 제어부(30)는 카메라(38)의 촬영 출력에 근거하여 X선 화상의 양부를 판정해서, 그 판정 결과를 외관 검사 결과와 함께 외부에 출력한다. 이 외부 출력에 근거하여, 프린터 등에 의해서 검사 결과가 인자(印字)된다.
또, 이 실시예에서는, 도시하지 않은 스위치를 조작하는 것에 의해, 외관 검사 및 X선 투과 검사의 양쪽에 대해 자동 검사 모드와 패스 모드 중 어느 하나를 설정할 수 있도록 되어 있다. 자동 검사 모드는 외관 검사 및 X선 투과 검사의 개개의 자동 검사를 실행하는 모드이고, 패스 모드는 제어부(20, 30)에 관계없이 반송 기구(40)를 동작시켜 프린트 기판의 각 검사를 하는 일없이 통과시키는 모드이다. 패스 모드는 프린트 기판에 장착되는 전자 부품이 비교적 대형인 부품이고, 외관 검사만으로 끝나서 X선 검사가 불필요한 경우나, X선 투과 검사만으로 끝나서 외관 검사가 불필요한 경우가 있기 때문에, 검사 시간을 단축하기 위해서 마련되어 있다.
이것에 의해, 외관 검사와 X선 투과 검사의 양쪽을 자동 검사 모드로 설정하거나, 어느 한쪽을 자동 검사 모드로 설정하거나, 다른쪽을 패스 모드로 설정하거나, 양쪽을 패스 모드로 설정하는 것 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
도 3은 반송 기구의 개략 구성을 도시하는 도면이고, 도 4는 기판 검사 장치의 내부 구조도이다.
도 3 및 도 4에 있어서, 반송 기구(40)는 워크를 반송하기 위한 레일(51∼56)을 포함한다. 레일(51, 52)은 외관 검사부(2) 내에 마련되어 있고, 레일(53∼56)은 X선 검사부(3) 내에 마련되어 있다. 앞측의 반송 레일(52)은 외관 검사부(2)의 도시하지 않은 개체에 고정되어 있고, 반송 레일(54, 56)은 X선 검사부(3)의 도시하지 않은 개체에 고정되어 있다. 뒤측의 반송 레일(51, 53, 55)은 화살표로 나타내는 폭 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 워크의 폭을 따라 반송 레일(51과, 52, 53과, 54, 55와 56)의 간격이 조정된다.
즉, 반송 레일(51, 52)에 마련되어 있는 반송 폭 확인 센서(61, 62)의 양쪽이 워크를 검출할 수 있도록 반송 레일(51, 52)의 간격을 수동으로 결정할 수 있고, 반송 레일(53, 54)에 마련되어 있는 반송 폭 확인 센서(63, 64)의 양쪽이 워크를 검출할 수 있도록 반송 레일(53, 55와, 54, 56)의 간격을 결정할 수 있다. 이것에 의해 기판 반송 에러가 발생하거나, 기판이 낙하하는 것을 방지할 수 있다. 반송 폭 확인 센서(61∼64)는 각각 제 1 및 제 2 영역에 워크가 존재하는지 여부를 검출하여, 각각의 검출 출력을 제어부(20, 30)에 인가한다.
또, 폭 조정은 폭 조정용 핸들을 마련하여, 이 핸들을 조작함으로써 실행하도록 하더라도 된다. 반송 레일(53∼56)의 우측 단부에는 센서 검출용 금구(65∼68)가 마련되어 있다.
반송 레일(51, 52) 상에는 도 4에 도시하는 바와 같이 워크를 반송하기 위한 반송 컨베이어(42)가 마련되어 있고, 반송 레일(53∼56) 상에는 워크 스테이지(43)가 마련되어 있다. 워크 스테이지(43)의 반송 방향 전방측에는 보조 컨베이어(44)가 마련되어 있고, 이 보조 컨베이어(44)에 의해서 워크 스테이지(43) 상의 워크가 장치 외부로 배출된다. 반송 레일(53∼56) 상을 이동하는 워크 스테이지(43)의 움직임을 검출하기 위해서, 반송 레일(53∼56)의 우측 단부에는 센서 검출용 금구(65∼68)가 마련되어 있다.
또, 반송 레일(51과 53, 52와 54) 사이 및 반송 레일(55, 56)의 개방단측에는 도 2에 나타낸 X선원(37)으로부터 발생한 X선이 외관 검사부(2)측 및 장치 외부로 누설되어 인체에 악영향을 미치게 하지 않도록 반입 셔터(57), 반출 셔터(58)가 배치되어 있다.
도 5는 워크의 반입 상태를 도시하는 도면이고, 도 6은 검사 스테이지에 워크를 고정한 상태를 도시하는 도면이고, 도 7은 워크의 위치 결정 상태를 도시하는 도면이고, 도 8은 X선 상의 취입과 2차원 자동 검사의 상태를 도시하는 도면이고, 도 9는 워크의 반출 동작을 도시하는 도면이며, 도 10은 워크의 반입으로부터 배출까지의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 또, 도 10(a)는 기판 반입 동작을 나타내고, 도 10(b)는 기판 반출 동작을 나타내고 있다.
다음에, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 기판 검사 장치에서의 기판반입 반출의 구체적인 동작에 대해 설명한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 워크(71)가 반송 레일(51, 52) 상에 탑재되고, 도시하지 않은 기판 반입 버튼이 눌려지면, 도 10(a)에 나타내는 단계 SP1에서, 워크 스테이지(43)가 기판 반입출 위치로 이동되고, 단계 SP2에서 도시하지 않은 기판 스토퍼가 ON된다. 단계 SP3에서, 반송 컨베이어(42)가 구동되어 워크(71)가 제 1 영역인 외관 검사부(2) 내에 취입된다. 그리고, 단계 SP4에서 반입 셔터(57)가 열려 워크(71)가 반송 컨베이어(42)로부터 워크 스테이지(43)측으로 반입되고, 단계 SP5에서 기판 반입 대기로 된다.
또한, 도 6에 도시하는 바와 같이 반송 컨베이어(42)에 새로운 워크(72)가 반입된다. 워크 스테이지(43)에는 워크가 반입된 것을 검출하기 위한 반입구 센서(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 반입구 센서가 OFF →ON →OFF된 것을 확인하면, 반입 셔터(57)와 배출 셔터(58)가 닫혀지고, 보조 컨베이어(44)가 오픈 상태로 되어 워크 스테이지(71)의 이동 영역이 확보된다. 단계 SP7에서, 도시하지 않은 스토퍼 위치 이동 확인 센서가 ON된 것을 확인하면, 반송 컨베이어(42)가 정지된다. 이 일련의 동작에 의해 워크(71, 72)의 반입이 완료되어, 도 7에 나타내는 상태로 된다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 외관 검사부(2)에서는 에리어 카메라(26)에 의해서 새로운 워크(72) 상의 마크를 인식하고, X선 검사부(3)에서는 워크 스테이지(43)를 XYZ 방향으로 이동시켜 위치 결정이 실행된다. 이 때, 보조 컨베이어(44)가 오픈으로 되어 있기 때문에, 워크 스테이지(44)를 XYZ 방향으로 임의로이동시킬 수 있다. 또, 정렬 카메라(39)는 워크(71) 상의 소정의 마크나 기호 등을 촬상하고, 제어부(30)는 그 촬상 출력에 근거하여 화상 상에서의 워크(71)의 위치 결정을 한다. 외관 검사부(2)에서는 도 8에 도시하는 바와 같이 에리어 카메라(26)가 워크(72)에 대하여 외관의 자동 검사를 개시한다. 이 외관 검사는, 예를 들면 전술한 일본 특허 공개 평성 제 8-292018 호 공보에 기재되어 있는 광학계를 이용한 외관 검사 방법을 이용할 수 있다.
또한, X선 검사부(3)에서는 워크 스테이지(43)가 도 8의 점선으로부터 실선으로 도시하는 바와 같이 워크(71)를 X선 화상의 취득 위치까지 XYZ 방향으로 이동시킨다. 그리고, 그 위치에서 X선원(37)으로부터 X선이 조사되어, 워크(71)를 투과한 X선 투과 화상이 카메라(38)에 의해 촬영되고, 제어부(30)는 카메라(38)의 촬영 출력의 X선 투과 화상에 근거하여 워크(71) 상의 접속부의 양부를 판정한다. 그 후, X선원(37)으로부터의 X선의 조사가 정지되어, 도시하지 않은 기판 배출 버튼이 눌러지면, 도 10(b)에 나타내는 워크 반출 동작이 실행된다.
단계 SP11에서, 도 9에 도시하는 바와 같이 X선 검사부(3)의 워크 스테이지(43)가 본래의 기판 반입출 위치로 되돌려지고, 단계 SP12에서 보조 컨베이어(44)가 클로징되며, 단계 SP13에서 도시하지 않은 기판 스토퍼가 OFF로 된다. 단계 SP14에서, 반입 셔터(57)와 반출 셔터(58)가 개방된다. 단계 SP15에서 도 2에 나타낸 반송 폭 확인 센서(63, 64)가 ON되어 있는 것을 확인한 후, 반송 컨베이어(42) 및 보조 컨베이어(44)가 구동된다. 이것에 의해, X선 검사부(3)의 워크 스테이지(43) 상의 워크(71)가 보조 컨베이어(44)를 거쳐서 외부로 배출된다. 또한,외관 검사부(2)의 반송 컨베이어(42) 상의 워크(72)가 X선 검사부(3)의 워크 스테이지(43)로 반송된다.
단계 SP16에서, 반출구 센서가 OFF →ON →OFF로 되어 있어 워크가 반출되어 있는 것이 확인된 후, 반출 셔터(58)가 클로징되고, 단계 SP17에서 반송 컨베이어(42) 및 보조 컨베이어(44)가 정지된다. 그리고, 단계 SP18에서 보조 컨베이어(44)가 오픈으로 된다. 이 일련의 동작에 워크(71)의 반출 동작이 완료된다. 그리고, X선 검사부(3)에 새롭게 반입된 워크의 X선 투과 검사가 행하여짐과 동시에, 외관 검사부(2)에서는 새롭게 반입된 워크의 외관 검사가 행하여진다.
이들 일련의 동작이 반복되어 외관 검사부(2)에서의 외관 검사와, X선 검사부(3)에서의 X선 검사가 행하여진다.
또, 상술한 실시예에서는, 외관 검사부(2)에서 외관 검사를 한 후, X선 검사부(3)에서 X선 투과 검사를 하도록 했지만, 이것에 한정되지 않고, X선 투과 검사를 한 후, 외관 검사를 하도록 하더라도 된다. 그 경우에는, 도 1의 X선 검사부(3)측으로부터 워크를 반송하여, X선 투과 검사가 종료된 후, 그 워크를 외관 검사부(2)로 반송하도록 하면 된다.
또한, 검사 항목도 상술한 항목에 한정되는 것이 아니라, 부품의 미실장 검사나 부품의 역(逆)실장 검사나 일반적인 SMD 납땜 접합 검사나 기타 폭넓은 검사 항목을 추가하여도 된다.
도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명했지만, 본 발명은 도시한 실시예에 한정되는 것이 아니다. 본 발명과 동일의 범위 내에서, 또는 균등의 범위 내에서, 도시한 실시예에 대하여 여러 변경을 가하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 광을 프린트 기판에 조사하여, 그 반사광을 검지한 반사광에 근거해서, 프린트 기판에서의 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 외관 검사 수단과, X선을 프린트 기판에 조사하여 투과한 X선 상을 촬영한 X선 상에 근거하여, 프린트 기판에서의 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판정하는 X선 투과 검사 수단을 동일한 장치 내에 마련하고, 프린트 기판을 외관 검사 수단 및 X선 투과 검사 수단 중 어느 한쪽의 검사 수단에 반입하고, 그 검사 종료 후에 다른쪽의 검사 수단에 반입하는 것에 의해, 1대의 장치 내에서 외관 검사와 X선 투과 검사를 처리할 수 있다.
이것에 의해, 외관 검사 장치와 X선 검사 장치를 별개로 설치할 필요가 없어, 공간 절약화를 도모할 수 있다.
또한, 외관 검사와 X선 투과 검사를 시계열적으로 실행할 수 있기 때문에, 검사 시간을 단축할 수 있어, 1 시간당의 프린트 기판의 검사 처리 수를 비약적으로 높일 수 있다.

Claims (8)

  1. 프린트 기판에 장착된 전자 부품의 접속 상태의 외관 검사 및 X선 투과 검사를 장치 내에서 병행하여 실행하는 기판 검사 장치로서,
    광을 상기 프린트 기판에 조사하여, 그 반사광을 검지하는 광학 수단과, 상기 광학 수단에 의해 검지한 반사광에 근거하여, 상기 프린트 기판에서의 상기 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 1 판별 수단을 포함하는 외관 검사 수단과,
    X선을 상기 프린트 기판에 조사하는 X선원과, 상기 프린트 기판을 투과한 X선 상(像)을 촬영하는 카메라와, 상기 카메라가 촬영한 X선 상에 근거하여, 상기 프린트 기판에서의 상기 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 2 판별 수단을 포함하는 X선 투과 검사 수단과,
    상기 프린트 기판을 상기 외관 검사 수단 및 상기 X선 투과 검사 수단 중 어느 한쪽의 검사 수단에 반입하고, 검사 종료 후에 다른쪽의 검사 수단에 반입하기 위한 반송 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  2. 프린트 기판에 장착된 전자 부품의 접속 상태의 외관 검사 및 X선 투과 검사를 장치 내에서 병행하여 실행하는 기판 검사 장치로서,
    상기 프린트 기판을 상기 장치 내에서 반송하기 위한 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해서 상기 프린트 기판이 상기 장치 내의 제 1 영역에 반송되어 옴에 따라서, 광을 상기 프린트 기판에 조사하고, 그 반사광을 검지하는 광학 수단과,
    상기 광학 수단에 의해 검지한 반사광에 근거하여, 상기 프린트 기판에서의 상기 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 1 판별 수단과,
    상기 반송 수단에 의해서 상기 프린트 기판이 상기 장치 내의 제 1 영역으로부터 제 2 영역으로 반송되어 옴에 따라서, X선을 상기 프린트 기판에 조사하는 X선원과,
    상기 프린트 기판을 투과한 X선 상을 촬영하는 카메라와,
    상기 카메라가 촬영한 X선 상에 근거하여, 상기 프린트 기판에서의 상기 전자 부품의 접속 부분의 양부를 판별하는 제 2 판별 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반송 수단은, 상기 제 1 판별 수단에 의해서 양부 판별된 프린트 기판을 상기 제 2 영역으로 반송하고, 또한, 새로운 프린트 기판을 상기 제 1 영역으로 반송하며,
    상기 제 1 및 제 2 판별 수단은 병행하여 대응하는 프린트 기판의 양부를 판별하는 것
    을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반송 수단은,
    상기 장치 내에 마련되는 반송 레일과,
    상기 제 1 영역 내에서 상기 반송 레일 상을 이동 가능하게 마련되고, 상기 프린트 기판을 반송시키기 위한 반송 컨베이어와,
    상기 제 2 영역 내에서 상기 반송 레일 상을 이동 가능하게 마련되고, 상기 반송 컨베이어에 의해 반송되어 온 프린트 기판을 XYZ 방향으로 이동 가능한 스테이지와,
    상기 스테이지 상의 프린트 기판을 상기 제 2 영역으로부터 장치 외부로 배출하기 위한 보조 컨베이어를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 수단을 상기 프린트 기판의 위쪽에서 XY 방향으로 이동시키기 위한 이동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 배치되고, 상기 X선원으로부터의 X선이 상기 제 1 영역으로 누설되는 것을 방지하기 위한 반입 셔터와,
    상기 제 2 영역과 장치 외부 사이에 배치되고, 상기 X선원으로부터의 X선이 장치 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 반출 셔터를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 영역에 마련되고, 상기 프린트 기판의 화상 상에서의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 판별 수단에 의한 검사 모드를 실행할지 혹은 검사 모드의 실행을 패스하여 상기 프린트 기판을 상기 반송 수단에 의해서 상기 제 1 영역을 통과시킬지를 선택하고, 상기 제 2 판별 수단에 의한 검사 모드를 실행할지 혹은 검사 모드의 실행을 패스하여 상기 프린트 기판을 상기 반송 수단에 의해서 상기 제 2 영역을 통과시킬지를 선택할 수 있도록 제어하는 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
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