KR20090080894A - Apparatus and method for appearance inspection of component mounting state - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전자 부품 실장 상태에 있어서의 외관 검사 장치로서, 주로 크림 땜납이 인쇄된 프린트 기판의 납땜 상태를 검사하는 장치 및 검사하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for inspecting the appearance of a printed circuit board printed with cream solder, and a method for inspecting the appearance inspection apparatus in an electronic component mounting state.
종래부터 프린트 기판(4) 상에 크림 땜납(cream solder)(40)을 인쇄하는 방법으로서, 도 15에 도시하는 수법이 행해지고 있다. 크림 땜납(40)은 페이스트상태로 금속을 포함하는 땜납이다.Conventionally, the method shown in FIG. 15 is performed as a method of printing the
복수의 구멍(90)(90)을 형성한 메탈 마스크(9)의 아래쪽에, 프린트 기판(4)을 배치한다. 상기 메탈 마스크(9) 상의 일단부에, 페이스트상태의 크림 땜납(40)의 덩어리를 재치(載置)하고, 누름판인 스퀴지(91)로 상기 땜납(40)을 구멍(90)에 삽입한다. 구멍(90) 내의 땜납(40)은 인쇄되고, 프리트 기판(4) 상에 인쇄된다.The printed
주지와 같이, 프린트 기판(4) 상에는, 구리제의 패턴(41)이 형성되고, 땜납(40)이 정확하게 인쇄되면, 도 16(a)에 도시하는 바와같이, 땜납(40)이 패턴(41)으로부터 빠져나가지 않고 정확하게 놓인다. 그러나, 프린트 기판(4)의 휘어짐이 나 메탈 마스크(9)의 아래쪽에 이물 등이 있으면, 간극이 생기고, 도 16(b)에 도시하는 바와같이, 땜납(40)이 패턴(41)으로부터 빠져나가거나, 메탈 마스크(9)의 구멍(90)에 막힘이 있으면, 도 16(c)에 도시하는 바와같이, 땜납(40)이 패턴(41) 상에 조금밖에 놓이지 않는 경우가 있다. 이렇게 되어서는 납땜이 정확하게 이루어지지 않으므로, 프린트 기판(4)에 전자 부품이 정확하게 납땜되지 않을 우려가 있다. 특히, 도 16(b)에 도시하는 바와같이, 땜납(40)이 패턴(41)으로부터 빠져나가면, 인접하는 땜납(40)과 접촉하여, 소위 브리지 불량이 된다.As is well known, when the
그래서, 종래부터 프린트 기판(4) 상의 납땜 상태를 검사하는 장치가 제안되어 있다.Then, the apparatus which test | inspects the soldering state on the printed
도 17은, 종래의 검사 장치(7)를 도시하는 블록도이다(일본국 특개평 6-18237호 공보 참조). 이는 복수의 패턴 상에 각각 땜납(40)이 인쇄된 프린트 기판(4)을 카메라(70)로 촬상하고, 상기 화상을 화상 기억 수단(71)에 보낸다. 다음에 2치화 수단(72)이, 화상 기억 수단(71)이 기억하고 있는 화상을 2치화하고, 복수의 땜납(40)(40) 사이의 검사용 창틀(Q)(도 18(a) 참조) 내의 화상을 인출하여, 2치화한다. 그 후, 투영 수단(73)이 2치화 화상의 투영을 구하고, 도 18(b)에 도시하는 투영상의 값이 임계치(S) 이상이면, 땜납(40)(40) 사이가 연결된 브리지 불량으로 한다. 이들 처리, 및 판정은 제어부(74)에서 행한다.17 is a block diagram showing a conventional inspection device 7 (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-18237). This photographs the printed
또한, 다른 종래예로서, 시판의 이미지 스캐너를 이용하여, 프린트 기판(4) 상의 납땜 상태를 검사하는 장치가 있다(일본국 실개평 5-25871호 공보 참조). 도 19는, 이미지 스캐너(2)의 단면도이다. 이미지 스캐너(2)는 주지와 같이, 상면 의 커버(24)가 투명하고, 가이드축(21)을 따라 좌우로 이동 가능한 판독 모듈(5)을 내부에 설치하고 있다. 상기 커버(24)에 지그(28)를 재치하고, 상기 지그(28)에 땜납(40)을 하향으로 한 프린트 기판(4)을 둔다. 판독 모듈(5)을 가이드축(21)을 따라 땜납(40)의 화상을 주사한다.As another conventional example, there is an apparatus for inspecting the soldering state on the printed
도 20은, 판독 모듈(5)의 내부를 도시하는 단면도이다. 라이트(53)로부터의 광은, 검사 대상품(도시하지 않음)의 하면을 비추고, 그 반사광이 개구(開口)인 화상 판독부(54)로부터 판독 모듈(5) 내로 들어간다. 상기 광은 미러(55)(55a)(55b)(55c)에 반사되고, 렌즈(56)(56a)를 통해 CCD 이미지 센서(57)에 도달하여, 검사 대상품의 화상을 읽어낸다.20 is a cross-sectional view showing the inside of the
판독 모듈(5)은, 일단부가 1개의 가이드축(21)을 따라 이동하고, 타단부가 가이드(도시하지 않음)에 재치되어 있다.One end of the
또한 다른 종래예로서, 이미지 스캐너에 의해 화상을 읽고, 2치화 화상과 마스크 화상을 마스크 처리 수단에 의해, 땜납 면적·땜납 편차를 판정하는 것이 있다.As another conventional example, the solder area and the solder deviation may be determined by reading an image by an image scanner and by using a mask processing means for a binary image and a mask image.
상기 2치화 화상과 상기 마스크 화상을 반전시킨 마스크 처리 수단에 의해, 소정의 좌표 및 면적을 계산하고, 브리지의 판정을 하는 검사 장치가 있다(일본국 특개 2005-156381호 공보 참조).There is an inspection apparatus which calculates predetermined coordinates and an area and determines a bridge by mask processing means inverting the binarized image and the mask image (see Japanese Patent Laid-Open No. 2005-156381).
상기의 검사 장치에서는, 이하의 해결해야 할 점이 있다. 우선, 도 17에 도시하는 검사 장치(7)에서는, 카메라(70)는 땜납(40)의 높은 곳으로부터 촬상한다. 따라서, 카메라(70)와 땜납(40)의 거리가 실제는 30-80cm로 떨어져 있다. 그런데, 높은 장소로부터 검사해야 할 모든 땜납(40)(40)의 화상을 읽으려면, 분해능이 너무 낮아, 정밀한 검사를 할 수 없다. 따라서, 카메라(70) 또는 검사 장치를 전후 좌우로 이동시키고, 1회에 검사해야 할 땜납(40)(40)의 개수를 줄여서 검사하는 수법이 일반적이다. 이렇게 해서는 검사 장치의 구조가 복잡하고, 장치 전체가 높은 비용이 된다. In the said inspection apparatus, there exist the following solutions. First, in the
또한, 도 19에 도시하는 검사 장치에서는, 프린트 기판(4)을 지그(28) 상에 두기 때문에 사람 손이 필요하다. 따라서, 사람 손을 필요로 하는 검사 공정 또는 임의 추출 검사에는 적합하다. 그러나, 프린트 기판(4)을 자동적으로 반송하고, 복수의 땜납(40)(40)을 연속적으로 검사하기에는 적합하지 않다. 그 이유는 도 19에 도시하는 검사 장치에서는, 땜납(40)을 하향으로 하여 프린트 기판(4)을 둘 필요가 있다. 그런데, 땜납(40)을 인쇄한 상태에서는, 땜납(40)이 경화되지 않고, 땜납(40)을 하향으로 하면 땜납(40)이 밑으로 쳐지거나 떨어질 우려가 있다. 또한, 프린트 기판(4) 상의 먼지가 이미지 스캐너(2) 또는 투명 커버(24) 상에 떨어질 우려도 있다. 이렇게 해서는 화상 처리 상, 저해 요인이 되어, 과제가 남는다. 땜납(40)이나 먼지 등이 떨어지는 것을 방지하기 위해서는, 전용 지그가 별도로 필요해져, 설비 비용의 증대로 연결된다.In addition, in the inspection apparatus shown in FIG. 19, since the printed
또한, 화상 처리에 있어서, 일본국 특개평 6-18237호 공보에서는 개개로 검사 범위를 설정하기 때문에, 시간이 너무 걸린다. 또한, 일본국 특개 2005-156381호 공보에 있어서는, 땜납의 면적으로 양부(良否)를 판정하는데, 땜납의 표면은 인쇄될 때마다 변화하는 요철이 있어, 색의 변화도 크고, 어두운 부분도 생긴다.In the image processing, Japanese Patent Laid-Open No. 6-18237 discloses that since the inspection range is individually set, it takes too long. In addition, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-156381, the quality of the solder is determined by the area of the solder. The surface of the solder has irregularities that change every time it is printed, so that the color change is large and dark portions are generated.
특히 어두운 부분이, 땜납인지, 인접하는 레지스트인지 판별하기 어렵고, 더구나 상기와 같이 변화하기 때문에, 땜납의 색으로서는 특정할 수 없다. 따라서, 땜납 면적을 정확하게 적산하기 어려워, 땜납 부족에 의한 오판정, 브리지의 오 판정을 초래할 우려가 있다. In particular, it is difficult to discriminate whether the dark portion is solder or an adjacent resist, and since it changes as described above, the color of the solder cannot be specified. Therefore, it is difficult to accumulate the solder area accurately, and there exists a possibility of causing misjudgement by a solder shortage and misjudgement of a bridge.
출원인은, 시판의 이미지 스캐너(2)를 상하 반대로 하여, 이미지 스캐너(2)의 아래쪽으로 프린트 기판(4)을 반송하고, 땜납(40)을 상향으로 하여 프린트 기판(4)을 연속적으로 검사하는 장치를 착안했다.Applicant transfers the printed
본 발명의 목적은, 이미지 스캐너(2)를 이용하여 낮은 비용으로 순조롭게 납땜 상태를 검사할 수 있는 장치를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus capable of smoothly inspecting a soldering state at low cost by using the
검사 장치는, 적어도 1개의 가이드축(21)을 따라 이동하고, 화상 판독부(54)를 아래쪽을 향해 화상을 주사하는 판독 모듈(5) 및 상기 판독 모듈(5)을 수평 상태로 지지하는 수평 지지 부재를 구비한 이미지 스캐너(2)와, 상기 이미지 스캐너(2)의 화상 판독부(54)의 아래쪽으로 검사 대상물을 반송하는 반송 수단과, 판독 모듈(5)이 주사한 화상을 처리하여 모니터(11)에 표시하는 수단을 설치하고 있다.The inspection apparatus moves along at least one
이미지 스캐너(2)의 하면에는, 검사 대상물에 대향하여 투명 커버(24)가 설치되고, 이미지 스캐너(2)에는, 화상 판독부(54)와 검사 대상물의 촛점거리를 맞추기 위해 상하 간격 및 기울기를 미세 조정하는 제1의 수단과, 검사 화상을 읽어내 기 위한 평면 위치 및 각도(θ)의 미세 조정을 하는 제2의 수단을 설치하고 있다.The lower surface of the
또한, 검사 장치는, 땜납 인쇄전 기판의 패턴을 인식하는 수단과, 땜납 인쇄후 기판의 패턴을 인식하는 수단과, 상기 땜납 인쇄전 기판의 패턴과 땜납 인쇄후 패턴의 화상을 겹쳐, 땜납이 인쇄되지 않은 검사 대상 외의 패턴을 일괄 삭제하고, 삭제되지 않은 땜납 인쇄 후의 패턴 전체를 마스터로 하여 면적 적산하는 수단과, 상기 마스터에 의거하여 검사 대상인 패턴의 양부 판정 기준이 되는 면적 비율을 설정하는 수단을 구비하고,The inspection apparatus further includes a means for recognizing the pattern of the substrate before solder printing, a means for recognizing the pattern of the substrate after solder printing, and an image of the pattern of the substrate before solder printing and the pattern after the solder printing, and the solder is printed. Means for collectively deleting the pattern other than the inspection target that has not been inspected, and for area integration using the entire pattern after the unprinted solder printing as a master, and means for setting the area ratio which is the criteria for determining the quality of the pattern to be inspected based on the master Equipped,
판정 기준이 되는 면적 비율을 설정한 후에, 이미지 스캐너(2)의 아래쪽으로 반송되어 온 검사 대상인 땜납 인쇄후 패턴의 나머지 면적을 구하고, 상기 패턴의 나머지 면적의 마스터에 대한 비율이, 판정 기준 면적 비율 이상인지 여부에 따라, 땜납 부족을 판정한다.After setting the area ratio which becomes a determination standard, the remaining area of the post-printing solder pattern which is the inspection object conveyed below the
또한, 검사 장치는, 상기 땜납 인쇄후의 패턴 화상을 노이즈 처리하는 수단과, 상기 노이즈 처리된 패턴 화상과 마스터 화상을 겹쳐, 인접하는 검사 대상 패턴끼리 땜납(40)에 의해 연결 또는 접근해 있는지 여부, 또는 땜납(40)끼리 연결 또는 접근해 있는지 여부의 판단을 하는 수단을 구비하여, 브리지 또는 브리지 개시를 판정하고 있다.In addition, the inspection apparatus superimposes the means for noise-processing the pattern image after the solder printing, the noise-processed pattern image and the master image, and whether or not adjacent inspection target patterns are connected or approached by the
1. 판독 모듈(5)은, 1개의 가이드축(21) 및 수평 지지 부재에 지지되어 있으므로, 화상 판독부(54)를 아래쪽으로 향해도, 화상을 주사 할 수 있다. 또한, 투명 커버(24)와 검사 대상물의 거리가 확보되어 있으므로, 순조롭게 화상을 주사할 수 있다.1. Since the
검사 대상물의 위쪽으로부터, 화상을 주사하므로, 검사 대상물로부터 화상 판독부(54) 또는 투명 커버(24) 상에 먼지 등이 떨어지지 않고, 정확하게 검사 화상을 주사할 수 있다.Since the image is scanned from above the inspection object, it is possible to accurately scan the inspection image without dust or the like falling from the inspection object onto the
이미지 스캐너(2)는 상하 간격 및 기울기를 미세 조정하여 초점을 맞추고 있으므로, 정밀도 좋게 검사할 수 있다.Since the
2. 이미지 스캐너(2)는 시판품 또는 시판품을 일부 개조한 것을 이용하기 때문에, 낮은 비용으로 상면에 인쇄된 납땜 상태를 사람 손을 필요로 하지 않고, 자동적으로 연속하여 검사할 수 있다.2. Since the
3. 또한, 화상 처리에 있어서, 상기 검사 장치에서는 일괄로 검사 범위를 지정할 수 있어, 프로그램 작성 시간도 단축된다. 또한, 땜납이 인쇄되지 않은 패턴의 나머지 면적을 적산하고, 상기 나머지 면적의 마스터에 대한 비율이 판정 기준이 되는 면적 비율 이상인지 여부에 따라, 양부를 판정하기 때문에, 땜납 부족의 판정도 용이하다. 이 판정은 땜납(40)의 면적에 관계없이, 인접한 패턴 또는 인쇄된 땜납끼리 땜납에 의해 연결되어 있는지, 또는 땜납이 접근해 있는지를 간단히 판정하기 때문에, 브리지 또는 브리지 개시의 판정도 오류가 적다. 잘못된 판정이 적으므로, 생산 중단이 적고, 생산 효율도 좋다. 불량의 판정에 있어서도, 모니터에 확대하여 표시되므로, 기판의 불량 개소도 알기 쉽다. 따라서, 양부의 판정이 확실하여, 실시간으로 피드백도 가능하다.3. In addition, in the image processing, the inspection apparatus can specify the inspection range in a batch, and the program creation time is also shortened. In addition, since the quality is determined depending on whether the remaining area of the pattern on which the solder is not printed is accumulated and the ratio to the master of the remaining area is equal to or larger than the area ratio that is the determination criterion, determination of solder shortage is also easy. Regardless of the area of the
제1 실시예First embodiment
이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 이용해 상술한다. 먼저 검사 장치의 구성에 대해서 상술한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the configuration of the inspection apparatus will be described in detail.
도 1은 검사 장치(1)의 개략을 도시하는 정면도이고, 도 2는, 상기 검사 장치(1)의 사시도이다.1 is a front view illustrating the outline of the
검사 장치(1)는, 좌우로 연장되어 간헐 구동되는 콘베이어 벨트(32) 상에 구비되고, 상기 컨베이어 벨트(32) 상에는 납땜되어야 할 복수의 프린트 기판(4)(4)이 서로 떨어져 재치된다. 검사 장치(1)보다도 콘베이어 벨트(32) 상류측에는, 인쇄기(8)가 배치된다. 검사 장치(1)보다도 컨베이어 벨트(32) 하류측에는, 프린트 기판(4)으로의 전자 부품 탑재기 및 땜납을 열 경화하는 리플로우로(reflow furnace)(도시하지 않음)가 있다. 인쇄기(8)의 컨베이어 벨트(32)와, 검사 장치(1)의 컨베이어 벨트(32)는 미소하게 떨어져 있다.The
인쇄기(8) 내에서는, 메탈 마스크(9)에 프린트 기판(4)을 밀착시켜, 스퀴지(91)로 크림 땜납(40)이 프린트 기판(4)의 패턴 상에 인쇄된다. 이 공정은 종래와 같다.In the
검사 장치(1)는, 컨베이어 벨트(32)에 의해 반송된 땜납 인쇄가 끝난 프린트 기판(4)의 윗쪽에 위치하는 이미지 스캐너(2), 상기 이미지 스캐너(2)의 화상을 디지털 처리하는 퍼스널 컴퓨터(10) 「이하, PC(10)라고 한다」, 상기 PC(10)로 처리된 화상을 비추는 모니터(11), 작업자가 모니터(11)의 화상을 보고 납땜의 양부(良否)를 손으로 입력하는 키보드(12)를 구비한다. PC(10)의 디지털 화상 처리는, 후 술한다. 또한, 이미지 스캐너(2)는 시판품, 또는 시판품을 일부 개조한 것이며, 낮은 비용으로 입수할 수 있다.The
컨베이어 벨트(32) 상에는, 프린트 기판(4)의 하류측 단면에 맞닿는 스토퍼(33)가 출몰 가능하게 설치되고, 프린트 기판(4)이 이미지 스캐너(2)에 의해 화상 주사될 때는, 스토퍼(33)에 의해 이동이 규제된다. 화상 조작 후는, 스토퍼(33)가 프린트 기판(4)으로부터 떨어져 하류로의 이동이 허용된다.On the
도 2에 도시하는 바와같이, 이미지 스캐너(2)의 측부에는 너트(35)가 설치되고, 상기 너트(35)는 컨베이어의 프레임(3)에 세워 설치된 제1 나사축(30)에 나사 조임된다. 제1 나사축(30)을 회전시키면, 이미지 스캐너(2)가 승강하여, 화상 주사하는 프린트 기판(4)과의 간격을 조절할 수 있다. 즉, 너트(35)와 제1 나사축(30)으로, 이미지 스캐너(2)와 프린트 기판(4)의 간격을 밀리(milli) 단위로 조절하는 조절 수단을 구성한다.As shown in FIG. 2, a
이미지 스캐너(2)와 프린트 기판(4)의 간격을 조절함으로써, 프린트 기판(4)의 납땜 상태뿐만 아니라, 프린트 기판(4)에 전자 부품을 재치하여 납땜한 상태도 검사할 수 있다.By adjusting the space | interval of the
도 3은, 이미지 스캐너(2)의 하면도이며, 도 4는 도 2를 A-A선을 포함하는 면에서 파단한 단면도이다. 이미지 스캐너(2)는 2개의 서로 이간된 가이드축(21)(21)을 따라 좌우로 이동 가능한 판독 모듈(5)을 캐비닛(20) 내부에 설치하고, 스테핑 모터(22)에 연결한 구동 벨트(23)에 의해 판독 모듈(5)은 구동된다. 판독 모듈(5)은, 2개의 가이드축(21)(21)에 의해 수평으로 지지되어 있고, 한쪽 가 이드축(21)에 여유가 적은 상태로 끼워지고, 다른쪽의 가이드축(21)에 여유가 있는 상태로 끼워진다. 이미지 스캐너(2)의 하면에는, 투명한 커버(24)가 덮인다. 또는 투명 커버(24) 대신에, 판독부에 먼지 방지용 투명 커버(도시하지 않음)를 배치해도 된다.FIG. 3 is a bottom view of the
본 예에 있어서는, 통상의 이미지 스캐너(2)의 사용과는 달리, 화상 판독부(54)를 아래쪽을 향하고 있다. 판독 모듈(5)의 주사 동작은, 제어 회로(29)에 의해 제어되고, 판독 모듈(5)이 2개의 가이드축(21)(21)에 끼워져 있으므로, 이미지 스캐너(2)를 상하로 반전시켜도 사용할 수 있다.In the present example, unlike the use of the
컨베이어 벨트(32)(32)는, 프린트 기판(4)의 폭 길이에 맞추어, 서로 이간되어 2개 설치되어 있다. 각 컨베이어 벨트(32)는 벨트 받침대(34)에 수용되고, 각 벨트 받침대(34)는 프레임(3)(3) 사이에 설치된 제2 나사축(31)에 나사 조임된다. 제2 나사축(31)을 회전시킴으로써, 컨베이어 벨트(32)(32) 사이의 간격을 조절할 수 있다.Two
(검사 절차)(Inspection procedure)
이하, 검사 절차를 설명한다. 인쇄기(8)로 크림 땜납(40)이 인쇄된 프린트 기판(4)은 벨트(32)에 재치되어, 스토퍼(33)로 정지되고, 이미지 스캐너(2)의 아래쪽에 위치한다. 이미지 스캐너(2)의 화상 판독부(54) 및 투명 커버(24)와, 프린트 기판(4)의 상하 간격은, 미리 제1 나사축(30)을 회전시켜 조절되고, 본예에서는 1cm 이하의 수밀리 정도이다. 또한, 이 치수에 한정되지 않는다.The inspection procedure will be described below. The printed
화상 판독부(54) 또는 투명 커버(24)와 프린트 기판(4)의 사이에 수밀리의 간극을 두는 것은, 이하 ①-④의 이유에 의한다.The spacing of several milliseconds between the
① 크림 땜납(40)이 아직 경화되지 않으므로, 화상 판독부(54) 또는 투명 커버(24)와 프린트 기판(4)이 접하면, 크림 땜납(40)이 화상 판독부(54) 또는 투명 커버(24)에 부착할 우려가 있다.(1) Since the
② 간극이 없으면 프린트 기판(4)을 벨트(32)로 바르게 반송할 수 없다.② If there is no gap, the printed
③ 이미지 스캐너(2)에서는 검사 대상물인 프린트 기판(4)과의 사이에 수밀리의 간극이 없으면, 정확하게 화상을 주사할 수 없다.(3) In the
④ 화상 판독부(54)의 촛점 거리가 8mm정도이며, 그 간극이 없으면 정확하게 화상을 주사할 수 없다.(4) The focal length of the
이미지 스캐너(2)의 판독 모듈(5)을 좌우로 이동시켜, 프린트 기판(4)의 땜납(40)의 화상을 읽고, PC(10)로 화상 처리하여, 불량으로 판정한 경우, 모니터(11)에 표시한다. 작업자는 모니터(11)의 화상을 보고 땜납 인쇄의 진정한 양부를 판단하여, 「양(良)」으로 판단하면, 벨트(32)를 이동시켜, 다음의 프린트 기판(4)을 이미지 스캐너(2)의 아래쪽으로 이동시킨다. 「부(否)」 즉 불량품으로 판단하면, 프린트 기판(4)을 인출한다. 이 경우, 프린트 기판(4)을 인출하기까지, 스토퍼(33)는 해제되지 않고, 모니터(11)의 화상도 갱신되지 않는다.When the
PC(10)로 화상 처리하여, 양부를 판정한 데이터 및 프린트 기판(4)의 고객명, 검사 대상 품명, 일자, 검사 방식 등은 모두 정보로서, PC(10) 내에 보존된다. 이 정보를 다음의 생산에 활용하는 것이 바람직하다. 또한, 모니터(11)에의 표시에 있어서, 판정해야 할 개소를 자동적으로 확대 표시하여, 판정을 용이하게 해도 된다. 또한, 「부」라는 판정을 전(前) 공정에 피드백하기 위하여, 프린트 기판(4) 상의 「부」위치를 축소 표시하여 상기 위치를 확인하기 쉽게 해도 된다. 이들 설정은, PC(10) 내의 소프트 웨어에 의해 대응 가능하다.The data processed by the
판독 모듈(5)을 수평으로 지지하는 구성은, 상기의 2개의 가이드축(21)(21)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 5에 도시하는 바와같이, 1개의 가이드축(21)으로 판독 모듈(5)의 일단부를 지지하고, 판독 모듈(5)의 타단부로부터 돌출편(58)을 돌출한다. 이미지 스캐너(2)의 캐비닛(20) 내부로부터 받침편(25)을 돌출하고, 상기 받침편(25)으로 돌출편(58)의 하면을 받아도 된다. 또한, 도 6에 도시하는 바와같이, 2개의 돌출편(58)(58a)을 상하로 이간하여 설치하고, 상측의 돌출편(58)의 하면을 받침편(25)의 상면에 맞닿게 해도 된다. 이 경우, 아래쪽의 돌출편(58a)과 받침편(25)의 하면의 사이에는 간극이 있어도 된다. 즉, 돌출편(58)(58a) 사이의 간격은 정확한 정밀도가 요구되지 않고, 이에 따라 비용 상승을 억제할 수도 있다. 도 7에 도시하는 바와같이, 상측의 돌출편(58)를 가이드축(21)으로 받아도 된다.The configuration for supporting the
또한, 도 8에 도시하는 바와같이, 받침 부재(26)를 투명 커버(24) 상에 설치하고, 상기 받침 부재(26)로 판독 모듈(5)의 타단부로부터 돌출된 돌출편(58)의 하면을 받아도 된다. 도 5 내지 도 8에서는, 구동 벨트(23)를 도시하지 않는다.In addition, as shown in FIG. 8, the supporting
또한, 상기와 같이, 투명 커버(24)와 프린트 기판(4)의 사이에 수밀리의 간극을 둘 필요가 있다. 상기에서는, 너트(35)와 제1 나사축(30)으로 구성되는 조절 수단으로, 투명 커버(24)와 프린트 기판(4)의 사이에 간극을 형성했는데, 이를 대 신하여, 도 9에 도시하는 구성이어도 된다.In addition, as described above, a gap of several millimeters needs to be provided between the
도 9는, 다른 실시예를 나타내는 이미지 스캐너(2)의 측면 단면도로서, 컨베이어의 프레임(3)과 이미지 스캐너(2)의 투명 커버(24)의 사이에 스페이서(6)를 설치하고 있다. 이에 따라, 투명 커버(24)와 프린트 기판(4)의 사이에 간극을 형성해도 된다. 스페이서(6)는 도 9에 일점 쇄선으로 표시하는 바와같이, 프레임(3)을 관통하여 바닥면(69)에 재치되어도 된다.9 is a side sectional view of an
또한, 도 10은, 다른 실시예를 나타내는 이미지 스캐너(2)의 정면 단면도이다. 도 9와 마찬가지로, 컨베이어의 프레임(3)과 이미지 스캐너(2)의 투명 커버(24)의 사이에 스페이서(6)를 설치하고 있다. 그러나, 도 9와 달리, 도 10에서는 좌측의 스페이서(6)에는, 이미지 스캐너(2)의 하단부가 피벗(60)되어 있다. 도 10에 도시하는 구성에 의해, 검사 종료 후에, 이미지 스캐너(2)를 피벗(60)을 중심으로 하여 상향으로 회전시키고, 검사가 끝난 프린트 기판(4)을 위로부터 인출할 수 있다. 단, 이에 한정되지 않는다. 이에 따라, 하류의 컨베이어 및 스토퍼(33)가 불필요하게 되어, 설비 비용을 저감시킬 수 있다.10 is a front sectional view of the
또는, 이미지 스캐너(2)의 양측에 슬라이드 가이드를 부착하고(도시하지 않음), 검사 종료후에, 이미지 스캐너(2)를 안쪽으로 슬라이드시켜, 프린트 기판(4)을 인출하는 것도 바람직하다.Alternatively, the slide guides may be attached to both sides of the image scanner 2 (not shown), and after completion of inspection, the
제2 실시예Second embodiment
도 11은, 다른 실시예에 있어서 이미지 스캐너(2)를 도시하는 평면도이다. 일반적인 시판 스캐너는, 최대 판독이 A4사이즈(세로 21cm×가로 30cm)이며, 프린 트 기판(4)의 사이즈는, A4 사이즈로 분해능을 높이면 주사 시간이 길어진다. 본 예에 있어서는, 이미지 스캐너(2) 내에 3개의 판독 모듈, 즉, 제1 판독 모듈(5), 제2 판독 모듈(50), 제3 판독 모듈(51)이 설치되어 있다. 도시의 편의상, 가이드축(21)(21)을 도시하지 않는다. 프린트 기판(4)의 상류측, 즉 우측으로부터 1/3의 영역은, 제1 판독 모듈(5)에서 화상 주사되고, 프린트 기판(4)의 하류측, 즉 좌측으로부터 1/3의 영역은, 제2 판독 모듈(50)에서 화상 주사된다. 즉, 도 12에서, 영역 X가 제1 판독 모듈(5)에서 화상 주사되고, 영역 Y가 제2 판독 모듈(50)에서 화상 주사된다. 즉, 제1, 제2 판독 모듈(5)(50)에서는, 프린트 기판(4)의 길이 방향 중앙부의 영역(Z)이 화상 주사되지 않는다. 이 때, 상기 프린트 기판(4)의 하류측에 위치하는 프린트 기판(4)은, 제3 판독 모듈(51)에서 나머지 1/3의 영역(Z)이 화상 주사된다. 이 방법에 의해, 상기 제1과 제2 모듈(5)(50)의 접촉은 피할 수 있다.11 is a plan view of the
다음에, 프린트 기판(4)은 스토퍼(33)가 해제되고, 제3 판독 모듈(51)로 보내진다. 제3 판독 모듈(51)에서, 영역(Z)이 화상 주사된다. 본 예에 있어서는, 3개의 판독 모듈(5)(50)(51)에서 땜납(40)의 화상을 주사하므로, 주사 할 시간을 단축할 수 있다. 즉, 검사 대상면을 분할하고, 각 판독 모듈(5)(50)(51)에서 분할한 검사 대상면을 읽어내므로, 화상 주사하는 시간을 단축할 수 있다.Next, the
도 13(a)은, 다른 사이즈의 프린트 기판(4)을 주사하는 제1 내지 제3 판독 모듈(5)(50)(51)의 위치 관계를 나타내는 평면도이다. 프린트 기판(4)의 사이즈는, 상기 길이 방향의 2/3 정도이며, 이 경우는, 도 13에 V로 표시하는 프린트 기 판(4)의 우단부와 제1 판독 모듈(5)의 사이는 화상이 주사되지 않는다. 그러나, 제2 판독 모듈(50)에서 프린트 기판(4)의 좌단부가 주사되고, 제3 판독 모듈(51)에서, 프린트 기판(4)의 길이 방향 중앙부가 화상 주사되는 점은, 상기와 동일하다.FIG. 13A is a plan view showing the positional relationship of the first to
또한, 프린트 기판(4)의 가로 세로 사이즈는, 상기의 A4 사이즈에 한정되지 않고, A4사이즈보다 가로 세로가 긴 사이즈여도 된다. 예를 들면, 가로가 A4보다 긴 경우는, 상기 도 11을 응용할 수 있다. 또한, 세로가 긴 경우는, 도 13(b)에 도시하는 바와같이, 컨베이어 벨트(32)에 대해서, 직교하여 주사하는 복수의 판독 모듈(5)(5)를 배치하면 된다.In addition, the horizontal and vertical size of the printed
제3 실시예Third embodiment
도 14는, 다른 실시예에 있어서의 이미지 스캐너(2)를 나타내는 평면도이다. 본 예에 있어서는, 복수, 도 14에서는 10개의 세로형 판독 모듈(52)(52)이 배치되고, 상기 세로형 판독 모듈(52)(52)은 이동하지 않는다. 그 대신에, 컨베이어 벨트(32) 상의 프린트 기판(4)이 이동한다. 이는, 프린트 기판(4)의 손상이나 더러움, 먼지나 패턴의 검사에 있어서는, 5-10미크론 정도의 높은 분해능으로 검사할 필요가 있어, 상당한 시간이 걸린다. 따라서, 가로형에 비해, 평면적이 작은, 세로형의 판독 모듈(52)(52)을 많이 배치하고, 검사면을 분할하여, 프린트 기판(4)의 이동 거리도 짧고, 주사 시간을 적게 했다. 또한, 세로형 판독 모듈(52)(52)의 개수는, 도 14에서 도시하는 개수에 한정되지 않는다.14 is a plan view of the
제4 실시예Fourth embodiment
도 26(a)은, 다른 실시예의 이미지 스캐너의 측면 단면도이고, (b)는 그 평 면도이다. 이미지 스캐너(2)의 외측에는 보호 커버(200)가 장착되고, 상기 보호 커버(200)의 하면은 투명 커버(24)로 덮인다. 이미지 스캐너(2)의 외측에는 스테이(300)가 덮여지고, 상기 스테이(300)의 하단부는 나사(310)로, 컨베이어의 프레임(3)(3)에 장착되어 있다. 스테이(300)의 천정면과 보호 커버(200)의 상면은, 이미지 스캐너(2)의 폭 방향을 따라 이간된 2개의 제1 조정 나사(210)(210)로 연결되고, 이미지 스캐너(2) 내의 판독 모듈(5)과 검사 대상물인 프린트 기판(4)의 상하 간격 및 기울기(θ1)는, 제1 조정 나사(210)(210)를 회전시킴으로써 조정된다. 즉, 제1 조정 나사(210)(210)는, 판독 모듈(5)의 화상 판독부(54)와 검사 대상물의 촛점 거리를 맞추기 위해, 상하 간격 및 기울기(θ1)를 미세 조정하는 제1의 수단을 구성한다.Fig. 26A is a side sectional view of an image scanner of another embodiment, and Fig. 26B is a flat view thereof. A
단, 제1 조정 나사(210)는 스테이(300)의 천정면에 여유를 가지고 나사 조임하고, 미소한 평면 방향의 흔들림을 허용한다. 스테이(300)의 측면과, 보호 커버(200)의 측면에는, 제2 조정 나사(220)(220)가 나사 조임되고, 상기 제2 조정 나사(220)(220)를 회전시킴으로써, 판독 모듈(5)의 평면 위치 및 각도(θ2)가 조정된다. 즉, 제2 조정 나사(220)(220)는 판독 모듈(5)의 화상 판독부(54)의 평면 위치 및 각도(θ2)를 조정하는 제2의 수단을 구성한다.However, the
판독 모듈(5)은 컨베이어 벨트(32)의 이동 방향을 따라 대략 평행하게 주사할 수 있다. 프린트 기판(4)의 길이가 A4 사이즈(세로 21cm×가로 30cm) 이하이면, 1회의 주사로 화상을 읽어내지만, A4 사이즈를 넘으면 2회로 나누어 주사한다. 프레임(3) 상에는, 컨베이어 벨트(32)의 반송 방향을 따라, 제1 스토퍼(320)와 제2 스토퍼(330)가 설치되어 있다. 제1 스토퍼(320)와 제2 스토퍼(330)는, 프린트 기판(4)을 향해 승강 가능하고, 프린트 기판(4)이 판독 모듈(5)에 대향하지 않을 때는, 상승한다.The
프린트 기판(4)의 길이가 A4 사이즈를 넘을 때는, 도 26(c)에 도시하는 바와같이, 먼저 제1 스토퍼(320)를 프린트 기판(4)의 측면에 대고, 프린트 기판(4)의 반송 방향을 따르는 전반부(A1)를 주사한다. 그 후, 제1 스토퍼(320)와 프린트 기판(4)의 맞닿음을 해제하고, 도 26(d)에 도시하는 바와같이, 프린트 기판(4)이 프린트 기판(4)의 반송측에 위치하는 제2 스토퍼(330)에까지 반송된다. 그 후, 나머지 후부분(B1) 영역이 주사된다.When the length of the printed
일반적으로, 시판의 이미지 스캐너(2)의 판독 모듈(5)에서는, A4 사이즈까지 밖에 주사할 수 없다. 그러나, 본 예에서는 프린트 기판(4)의 가로 길이가, A4 사이즈를 넘어도, 2회로 나누어 주사함으로써, 최대 약 60cm까지 읽기 가능하다.In general, the
제5 실시예Fifth Embodiment
도 27(a)은, 다른 실시예의 이미지 스캐너의 측면 단면도이며, (b)는 그 평면도, (c), (d)는 판독 모듈(5)의 주사 동작을 나타내는 평면도이다. 본 예에 있어서는, 프린트 기판(4)의 반송 방향에 대해, 판독 모듈(5)의 주사 방향은 대략 직교한다. 제1 조정 나사(210)(210) 및 제2 조정 나사(220)(220)를 설치한 구성은, 도 26에 도시하는 실시예와 동일하다.FIG. 27A is a side sectional view of an image scanner of another embodiment, (b) is a plan view thereof, and (c) and (d) are plan views illustrating a scanning operation of the
본 예에서는, 판독 모듈(5)은 컨베이어 벨트(32)의 이동 방향으로 대략 직교하여 주사할 수 있다. 스테이(300) 상에, 보호 커버(200)를 씌우고, 이미지 스캐 너(2)를 스테이(300)로부터 아래로 매달리게 한다. 판독 모듈(5)의 1회의 주사에서는, 길이가 약 21cm 정도의 프린트 기판(4)밖에 읽어낼 수 없다. 그러나, 프린트 기판(4)을 반송하여 다시 읽어내어, 즉 2회 주사함으로써, 길이가 세로 약 30cm, 가로 약 40cm정도의 프린트 기판(4)까지 읽어낼 수 있다.In this example, the
(검사 화상 처리의 제1예)(First example of inspection image processing)
이미지 스캐너(2)에 의해 읽어낸 후에 있어서의 PC(10)의 디지털 화상 처리와 판정 수단의 일예에 대해서 상세하게 기술한다. 또한, 다른 예에 대해서는 후에 기술한다.An example of digital image processing and determination means of the
도 21은, 프린트 기판(4)의 땜납 인쇄되어야 할 패턴(41)과 땜납 인쇄되지 않은 패턴(41a)을 나타내는, 땜납 인쇄전 기판의 개략 평면도이다. 또한, A, B는 반도체, C는 칩이고, 후에 탑재되는 전자 부품이다. D는, 땜납 부착 방지 레지스트 도막(plating film)이다. 상기 레지스트는 일반적으로 녹색이고, 패턴(41)(41a)를 제외하고 전면적으로 얇게 도포되어 있다. 또한, 땜납 인쇄되지 않은 패턴(41a)은, 예를 들면 후공정에서 사람 손으로 땜납을 부착하는 패턴이다.FIG. 21 is a schematic plan view of the substrate before solder printing, showing the
도 22는, 상기 도 21의 프린트 기판(4) 상의 땜납 인쇄되어야 할 패턴(41) 상에, 땜납(40)이 인쇄된 패턴 상태를 나타낸다. 도 22는, 땜납(40)이 패턴(41) 상에 덮여지고, 패턴(41)이 가려져 있다. 한편, 땜납 인쇄되지 않은 패턴(41a)만 존재하는 상태를 나타낸다.FIG. 22 shows a pattern state in which solder 40 is printed on the
상기 PC(10)에 있어서, 도 21에 도시하는 상기 땜납 인쇄전 기판의 패턴(41)(41a)을 추출하고, 그 후, 2치화 및 노이즈 처리한 패턴 화상을 인식한다. 다음에, 도 22에 도시하는 상기 땜납 인쇄후 기판의 땜납의 색을 추출하고, 2치화·노이즈 처리한 땜납(40) 인쇄 후의 패턴 화상을 인식한다. 단, 이 경우는 정확하게 인쇄되어 있는지를 모니터(11)로 확대하여 확인한 후에 실행한다. 당연히 문제가 있으면 다시 고친다. 정확한 인쇄의 경우, 상기 화상 인식 후에 하류로 반송한다. 다음에, 상기 도 21의 패턴(41)(41a) 화상과 상기 땜납(40) 인쇄 후의 패턴 화상을 겹쳐, 땜납(40)이 인쇄되지 않은 검사 대상 외의 패턴(41a)을 일괄 삭제한다.In the
이에 따라, 땜납이 인쇄되어야 할 패턴(41)만이 존재한다. 각각의 패턴(41)의 전체 면적을 적산하고, 이를 마스터로 한다. 다음에, 상기 마스터에 의거하여, 검사 대상인 패턴(41)의 양부 판정의 기준이 되는 면적 비율을 설정한다. 이 면적비율은, 패턴(41)의 전체 면적에 대해서, 땜납이 인쇄되지 않고 남은 패턴(41)의 면적의 허용 범위를 가리킨다. 상기 적산 면적 및 면적 비율은 PC(10) 내에 보존되고, 상기 면적 비율을 설정한 후에, 이미지 스캐너(2)의 아래쪽으로 반송되어 온 검사 대상인 패턴(41)의 면적을 구한다.Accordingly, only the
도 23(a), (b), (c), (d)는, 땜납 인쇄 후의 검사 기판에 있어서, 패턴(41) 상의 일부분에 땜납(40)이 인쇄된 상태를 나타낸다. 남아 있는 패턴(41)의 면적을 마스터로 제거하고, 패턴(41)이 남아 있는 비율을 구한다. 양부 판정의 기준이 되는 면적 비율을 넘어, 패턴(41)이 남아 있는 경우, 땜납 부족으로 판정한다.(A), (b), (c), (d) shows the state in which the
즉, 땜납 인쇄 후의 패턴(41)의 나머지 면적이, 판정 기준인 면적 비율 이상인지 여부에 따라, 땜납 부족을 판정한다.That is, a solder shortage is determined according to whether the remaining area of the
예를 들면, 도 23(a)에 도시하는 바와같이, 땜납(40)이 패턴(41)의 전면에 인쇄되어 있지 않을 때는, 패턴(41)이 남아 있다. 상기 패턴(41)의 양부 판정 기준이 되는 기준 면적을 20% 이하로 설정하는 경우, 도 23(a)의 패턴(41) 상에는, 땜납(40)이 80% 이하밖에 인쇄되지 않고, 패턴(41)의 나머지 면적은, 패턴(41) 전체 면적의 20% 이상이므로, 땜납 부족으로 인정한다.For example, as shown in Fig. 23A, when the
도 23(b)는, 패턴(41) 전면에 땜납(40)이 정확하게 인쇄되어 있고, 패턴(41)의 나머지 면적은 0%이며, 20% 이하이므로 양품으로 판정한다.In FIG. 23B, the
땜납(40)의 요철로, 그림자가 만일 존재해도, 그림자 아래의 패턴(41)이 가려져 보이지 않으므로, 땜납 부족의 판정에는 영향이 없다. 즉, 도 23(c)와 같이, 레지스트와 땜납(40)의 경계선이 애매한 에어리어(40D)가 있어도, 그 아래의 패턴(41)이 가려져 있어, 패턴(41)이 노출되는 부분이 20% 이상 있으면, 땜납 부족으로 판정할 수 있다. 이와는 반대로, 도 23(d)에서는, 패턴(41)이 애매한 에어리어(40D)에 가려져 전혀 보이지 않으므로, 땜납 인쇄가 양호한 것을 알 수 있다.With the unevenness of the
또한, 일반적으로 화상 처리는 검사 대상물의 색을 추출하고, 광의 삼원색에 해당하는 적색 녹색 청색(RGB)에 있어서, 검사 대상물의 색 분포와 밝기로 특정한다. 그 후, 일반적으로 행하는 2치화 처리·노이즈 처리를 하여 인식한다. 그런데, 땜납(40)은 인쇄마다 색의 변화가 있고, 또한 광이 난반사하여 RGB가 얼룩이 져 비추어, 땜납(40)의 색으로서 특정하기 어려운 우려가 있다. 본 예에서는, 색 변화가 없는 패턴(41)의 면적을 계산한다. 이 수단에 의해, 땜납 부족의 오판정이 적게 된다.In general, image processing extracts the color of the inspection object and specifies the color distribution and brightness of the inspection object in red green blue (RGB) corresponding to three primary colors of light. Thereafter, a binarization process and a noise process which are generally performed are performed. By the way, there exists a possibility that the
인쇄된 땜납(40)의 표면은, 땜납 입자의 크기 및 인쇄 얼룩 등에 의해, 구리제의 패턴(41)에 비해 요철이 크고, 색의 변화도 크다. 땜납의 색을 추출할 때, 상기 레지스트의 색과 일부 혼합되어 상기 레지스트와 땜납(40)의 경계선이 부정확하게 될 우려가 있다. 이미지 스캐너(2)에서의 화상 판독에 있어서, 특히 이러한 경향이 있다. 따라서, 땜납 면적의 판정에 정확성이 결여될 우려가 있다. 본 발명은 이를 감안하여, 비교적 요철이 적은 패턴(41)의 면적을 적산하기로 했다. 이 수단에 의해, 땜납 부족의 오판정이 적다.The surface of the printed
도 24(a)는, 2치화 처리 후에 노이즈 처리를 한 상기 땜납(40) 인쇄 후의 패턴 화상과 마스터인 패턴(41)의 화상을 겹쳐, 인접하는 패턴(41)(41)끼리 땜납(40)에 의해 연결되어 있는 브리지 상태를 나타낸다. 상기 연결 상태를 인식하여, 브리지 상태인지 여부를 판단한다. 본 예에서는, 도 24(b)에 도시하는 바와같이, 상기 레지스트와 땜납(40)의 경계선이 부정확하고 애매한 에어리어(40D)가 있어도, 도시와 같이, 인접하는 패턴(41)(41)끼리 땜납(40)에 의해 연결 또는 접근해 있는지 여부, 또는 땜납(40)끼리 땜납(40)에 의해 연결 또는 접근해 있는지 여부를 인식할 뿐이고, 심플하게 판정할 수 있다. 따라서, 브리지의 오판정이 적다.FIG. 24 (a) overlaps the pattern image after the
마스터에는, 후기하는 바와같이, 땜납 인쇄전 기판의 패턴과 필름(96)의 화상(95)을 겹쳐 형성한 것을 사용해도 된다.As mentioned later, what formed the pattern of the board | substrate before solder printing and the
또한, 도 24(c)는, 땜납(40)의 번짐 상태를 나타낸다. 상기 땜납(40)의 번짐은 땜납 용해 시에 땜납의 표면 장력에 의해, 패턴 중앙부로 끌어들여져, 도 24(d)에 도시하는 바와같이, 번짐이 적어지거나, 또는 없어지는 경우가 많다. 이 현상은 인접하는 패턴간에는 상기 레지스트 도막이 있으므로, 상기 땜납을 끌어 들이기 쉽다. 단, 인접하는 패턴(41)(41)이 땜납(40)에 의해 연결되어 있는 경우, 양 패턴(41)(41)의 땜납(40)이 서로 끌어당겨져 브리지가 존재한 채로 납땜된다.24C shows the bleeding state of the
종래에는, 땜납(40)의 번짐이 소정의 좌표 범위보다 번져나와도, 상기 연결되지 않는 경우가 있어, 브리지로 오판정할 우려가 있다. 본 예에서는 인접하는 패턴(41)(41)끼리 땜납(40)에 의해 연결 또는 접근해 있는지 여부를 인식할 뿐으로, 오판정의 우려는 없다.Conventionally, even if the spreading of the
또한, 도 25(a), (b)에 도시하는 바와같이, 땜납 인쇄 밀림의 경우라도, 상기 패턴(41)의 나머지 면적이, 판정 기준인 면적 비율의 범위내이면 양품, 범위외는 불량품으로 판정한다. 상기 범위 내라도, 상기 땜납(40)에 의해 연결되어 있는 경우, 브리지로 판정하기 때문에 염려는 없다.Also, as shown in Figs. 25A and 25B, even in the case of solder printing, if the remaining area of the
또한, 인접하는 땜납(40)(40)간의 거리가 일정 길이 이하이면, 브리지의 우려가 있으므로, 불량품으로 판정한다. 환언하면, 크림 상태의 땜납(40)(40)에 부품이 탑재되었을 때에, 땜납(40)(40)이 패턴(41)(41)으로부터 밀려나오는 경우가 있다. 인접하는 패턴(41)(41) 또는 땜납(40)(40)이 매우 접근해 있으면, 땜납(40)(40)이 연결될 우려가 있다. 따라서, 인접하는 패턴(41)(41) 또는 땜납(40)(40)이 극단적으로 접근해 있으면, 브리지의 우려가 있으므로(브리지 개시라고 한다), 불량품으로 판정한다.If the distance between
검사 기판의 검사가 모두 종료하고, 우량품으로 판정된 경우, 상기 기판을 하류로 반송시킨다. 구체적으로는, 스토퍼(33)를 해제하고, 컨베이어 벨트(32)를 구동시켜 반송하는 지령의 신호를 PC(10)로부터 제어 장치로 보낸다.When all the test | inspection of a test | inspection board | substrate is complete | finished and it is determined as a quality goods, the said board | substrate is conveyed downstream. Specifically, the
불량이 있는 경우는, 반송 지령의 신호는 보내지 않고, 스토퍼(33)는 해제되지 않는다. 모니터(11)에 불량 개소가 적색 테두리로 둘러싸여 확대 표시되고, 또한 모니터(11)의 귀퉁이부에 축소된 기판 전체와 불량 부분의 위치가 화상 표시된다. 작업자는 상기 화상을 보고 양부 판단을 한다. 양품으로 판단한 경우는, 키보드(12)의 OK 버튼을 조작하여, 기판을 하류로 반송시킨다. 또, 불량으로 판단한 경우는, 기판을 인출한다. 또한, 불량 개소를 알고 있으므로, 피드백한다. 즉, 인쇄기(8)의 수정 또는 메탈 마스크(9)의 청소를 행하여, 불량 원인을 제거한다.If there is a defect, the transfer command signal is not sent, and the
(검사 화상 처리의 제2예)(Second example of inspection image processing)
도 15를 이용해 설명한 바와같이, 프린트 기판(4) 상에 크림 땜납(40)을 인쇄할 때는, 복수의 구멍(90)(90)을 개설한 메탈 마스크(9)를 준비할 필요가 있다. 이 메탈 마스크(9)의 구멍(90)(90)의 위치나 크기의 데이터는, 포토 데이터로서 PC(10) 내에 집어넣을 수 있다. 상기 포토 데이터에는, 땜납 인쇄되지 않은 패턴(41a)의 데이터는 들어있지 않다. 본 예에서는 이 포토 데이터를 이용하여, 땜납(40)이 덮여 있지 않은 검사 대상 외의 패턴(41a)을 일괄 삭제한다. 즉, 상기 검사 화상 처리의 제1예에서는, 땜납 인쇄전 기판의 패턴(41)(41a)에 땜납 인쇄후 기판의 패턴 화상(41)을 겹쳐, 검사 대상 외의 패턴(41a)을 삭제하고 있는데, 본 예에서는 땜납 인쇄후 기판의 패턴 화상(41) 대신에, 포토 데이터를 땜납 인쇄전 기판의 패턴(41)(41a)에 씌운다.As described with reference to FIG. 15, when printing the
도 28(a)에 도시하는 바와같이, 포토 데이터에 의거하여 구멍(90)의 화 상(95)이 생성되고, 상기 화상은 투명한 필름(96)의 상면에 인화된다. 필름(96) 상에는 기준 마크(99)가 설치되고, 땜납 인쇄전 기판(4)의 네귀퉁이에도 동일한 기준 마크가 설치되어 있다. 이 필름(96)의 화상(95)을 필름(96) 위로부터 이미지 스캐너(2)로 읽은 후에, 땜납 인쇄전 기판(4)에 씌우고, 기준 마크(99) 끼리 맞춘다.As shown in Fig. 28A, an
이에 따라, 필름(96)의 화상(95)은, 땜납 인쇄전 기판의 패턴(41)(41a)에 올바르게 덮여져, 땜납 인쇄되는 패턴(41)이 가려진다. 땜납(40)이 덮여 지지 않은 검사 대상 외의 패턴(41a)을 일괄 삭제한다.Thereby, the
이에 따라, 땜납 인쇄되어야 할 검사 대상 패턴(41)만이 존재하는 화상이 제작된다. 각각의 패턴(41)의 전체 면적을 적산하고, 이를 마스터로 한다. 다음에, 상기 마스터에 의거하여, 패턴(41)의 양부 판정의 기준이 되는 면적 비율을 예를 들면 20%로 설정한다.As a result, an image in which only the
다음에, 검사해야할 땜납 인쇄후의 프린트 기판(4)의 패턴(41) 화상을 이미지 스캐너(2)로 읽고, 땜납이 인쇄되지 않은 패턴(41)의 면적을 구한다. 이 패턴(41)의 면적을 마스터로 제거하고, 패턴(41)이 남아 있는 비율을 구한다. 양부 판정의 기준이 되는 면적 비율을 넘어, 패턴(41)이 남아 있는 경우, 땜납 부족으로 판정한다. 구체적으로는, 면적 비율인 20%를 넘고, 패턴(41)이 남아 있는 경우, 땜납 부족으로 판정한다. 패턴(41)이 남아 있는 면적이 면적 비율인 20%이하이면, 양품으로 판정한다.Next, the
도 28(b)에 도시하는 바와같이, 필름(96)의 화상(95)을 판독 모듈(5)로 읽을 때는, 필름(96) 상에 광을 닿게하므로, 상기 화상(95)의 음영(97)이 들어갈 우려가 있다. 필름(96)에 두께가 있으므로, 음영(97)은 화상(95)에 대해서 평면 위치가 밀려 있다. 패턴(41)의 검사는 20-40미크론 정도의 밀림을 검사하므로, 이 평면 위치의 밀림의 영향은 크다.As shown in FIG. 28 (b), when the
따라서, 먼저 PC(10) 내의 상기 포토 데이터의 화상을 미러 반전시켜, 필름(96)에 인화한다. 도 28(c)에 도시하는 바와같이, 인화한 화상(95)을 필름(96)의 천정면이 되도록 상하 반전하고, 음영이 들어가지 않도록 하여, 화상(95)을 읽으면, 정밀도가 높은 검사를 행할 수 있다. 또한, 상하 반전된 필름(96)의 화상(95)을 읽을 때는, 상기 필름(96)의 밑에 백색판(98)을 깔아 두면, 불필요한 화상 또는 노이즈 등을 읽는 것을 방지할 수 있다.Therefore, first, the image of the photo data in the
(검사 화상 처리의 제3예)(Third example of inspection image processing)
종래와 마찬가지로, 패턴(41)(41a)은 일반적으로는 구리제인데, 최근, 저항값이 적고, 납땜하기 쉬운 것 등을 감안하여, 금제의 패턴(41)(41a)이 이용되는 경우가 있다. 이 금제의 패턴(41)(41a)의 위로부터 광을 조사하여, 패턴(41)(41a)의 화상을 판독 모듈(5)로 읽으면, 땜납(40) 자체에 포함되어 있는 색도 있어, 땜납(40)과 패턴(41)(41a)을 식별할 수 없을 우려가 있다.As in the related art, the
또한, 땜납(40)은 주변의 색이나 그림자 등으로 애매한 부분이 있다. 출원인은 이 점을 감안하여, 땜납(40)의 특정색에 주목했다. 즉, 땜납(40)에 인접하는 레지스트나 패턴(40)(40a)의 색 등을 포함하지 않는 땜납 특정색인 RGB를 추출하고, 땜납(40) 내에 점재하는 상기 땜납 특정색을 연결하여, 땜납(40)이 인쇄된 영 역을 특정한다.In addition, the
구체적으로는, 도 29에 도시하는 바와같이, 판독 모듈(5)이 읽은 땜납(40)의 화상을 2치화 처리·노이즈 처리를 함으로써, 땜납 특정색의 요소(46)가 주위에 비해 검게 비춰진다. 이 주위에 비해 검게 비추어진 땜납 특정색의 요소 전체를, 일점 쇄선으로 표시하는 가상 프레임(45)로 둘러쌈으로써, 땜납(40)이 인쇄되어 있는 영역이 추정된다. 이 가상 프레임(45) 내의 면적을 마스터로 제거하여, 땜납(40)이 인쇄되어 있는 비율을 구하다. PC(10)에는, 미리 땜납(40) 인쇄의 양부 판정의 기준이 되는 면적 비율이 설정되어 있다.Specifically, as illustrated in FIG. 29, the binary image of the
가상 프레임(45) 내의 면적의 비율이 면적 비율 이하이면, 땜납 부족으로 판정한다. 가상 프레임(45) 내의 면적의 비율이 면적 비율을 초과하면, 양품으로 판정한다.If the ratio of the area in the
상기 예에서는, 프린트 기판(4)의 땜납(40) 인쇄 상태를 확인하는 검사 장치를 개시했는데, 프린트 기판(4)에 전자 부품을 실장한 상태, 또는 리플로우로 로 경화시킨 납땜의 상태를 검사해도 된다. 여기서, 검사하는 납땜 상태에는, 납땜의 유무, 과소, 브리지 등이 포함된다. 또한, 검사하는 전자 부품의 실장 상태에는, 전자 부품의 유무, 위치 밀림, 전자 부품 자체의 잘못, 극성의 잘못이 포함된다.In the above example, the inspection apparatus for confirming the printing state of the
전자 부품, 구체적으로는 휴대전화, 디지털 카메라 등에 이용하는 박형의 전자 부품을 실장한 프린트 기판(4)을 검사하는데 적합하고, 프린트 기판(4)과 화상 판독부(54)의 상하 간격은, 화상 판독부(54)의 촛점 거리인 7-9mm 정도로 조절된다. 상하 간격 및 기울기(θ1)를 미세 조정하는 제1의 수단, 및 화상 판독부(54) 의 평면 위치 및 각도(θ2)를 조정하는 제2의 수단은, 촛점거리를 조절하고, 화상을 정확하게 읽어들이기 위해서는, 불가결하다. 또한, 이미지 스캐너(2)의 판독부(54)에 조명과 대향하는 면의 화상을 밝게 하기 위해, 반사판(도시하지 않음)을 두어도 된다.It is suitable for inspecting the printed
또한, 본 예의 검사 장치를, 메탈 마스크(9)의 구멍(90)의 형상, 위치 정밀도, 및 구멍(90) 주변의 땜납 부스러기의 부착 유무의 검사에 사용해도 된다. 또한, 인쇄전 기판의 정밀도를 검사해도 된다.In addition, you may use the test | inspection apparatus of this example for the test | inspection of the shape of the
도 1은 검사 장치의 개략을 나타내는 정면도,1 is a front view showing an outline of an inspection apparatus;
도 2는 검사 장치의 사시도,2 is a perspective view of the inspection device,
도 3은 이미지 스캐너의 하면도,3 is a bottom view of the image scanner,
도 4는 도 2를 A-A선을 포함하는 면에서 파단한 단면도,4 is a cross-sectional view taken from the plane including the line AA in FIG. 2;
도 5는 판독 모듈을 수평으로 지지하는 다른 구성을 도시하는 측면 단면도,5 is a side cross-sectional view showing another configuration of horizontally supporting the reading module;
도 6은 판독 모듈을 수평으로 지지하는 다른 구성을 도시하는 측면 단면도,6 is a side cross-sectional view showing another configuration of horizontally supporting the reading module;
도 7은 판독 모듈을 수평으로 지지하는 다른 구성을 도시하는 측면 단면도,7 is a side cross-sectional view showing another configuration of horizontally supporting the reading module;
도 8은 판독 모듈을 수평으로 지지하는 다른 구성을 도시하는 측면 단면도,8 is a side sectional view showing another configuration of supporting the reading module horizontally;
도 9는 다른 실시예의 이미지 스캐너의 측면 단면도,9 is a cross-sectional side view of an image scanner of another embodiment;
도 10은 다른 실시예를 나타내는 이미지 스캐너의 정면 단면도,10 is a front sectional view of an image scanner showing another embodiment,
도 11은 다른 실시예에 있어서 이미지 스캐너를 도시하는 평면도,11 is a plan view showing an image scanner according to another embodiment;
도 12는 분할된 검사 대상면을 도시하는 평면도,12 is a plan view showing a divided inspection target surface;
도 13은 다른 실시예에 있어서의 이미지 스캐너를 도시하는 평면도,13 is a plan view showing an image scanner in another embodiment;
도 14는 다른 실시예에 있어서의 이미지 스캐너를 도시하는 평면도,14 is a plan view showing an image scanner in another embodiment;
도 15는 종래의 프린트 기판 상에 크림 땜납을 인쇄하는 수법을 나타내는 평면도,15 is a plan view showing a method of printing a cream solder on a conventional printed board;
도 16(a), (b), (c)는 패턴 상에 인쇄된 크림 땜납을 도시하는 도면,16A, 16B, and 16C show cream solder printed on a pattern;
도 17은 종래의 검사 장치를 도시하는 블록도,17 is a block diagram showing a conventional inspection device;
도 18(a), (b)는, 도 17의 검사 장치의 검사 원리를 도시하는 도면,(A), (b) is a figure which shows the inspection principle of the inspection apparatus of FIG.
도 19는 이미지 스캐너의 단면도,19 is a sectional view of an image scanner,
도 20은 판독 모듈의 내부를 도시하는 단면도,20 is a sectional view showing the inside of a reading module;
도 21은 땜납 인쇄전의 프린트 기판을 도시하는 평면도,21 is a plan view showing a printed circuit board before solder printing;
도 22는 땜납 인쇄후의 프린트 기판을 도시하는 평면도,22 is a plan view showing a printed circuit board after solder printing;
도 23은 땜납 인쇄후의 프린트 기판 상에, 패턴의 일부에 땜납이 인쇄된 상태를 도시하는 도면,Fig. 23 is a diagram showing a state where solder is printed on a part of a pattern on a printed board after solder printing;
도 24(a), (b)는 브리지 상태를 도시하는 평면도이고, (c), (d)는 땜납의 번짐 상태를 도시하는 평면도,24 (a) and 24 (b) are plan views showing a bridge state, (c) and (d) are plan views showing a bleeding state of solder;
도 25(a), (b)는 땜납 인쇄 밀림 상태를 도시하는 평면도,25 (a) and 25 (b) are plan views showing the solder printing rolling state,
도 26(a)은 다른 실시예의 이미지 스캐너의 측면 단면도이고, (b)는 그 평면도, (c), (d)는 이미지 스캐너의 주사 상태를 도시하는 평면도,(A) is a side sectional view of an image scanner of another embodiment, (b) is a plan view thereof, (c), (d) is a plan view showing a scanning state of the image scanner,
도 27(a)은 다른 실시예의 이미지 스캐너의 측면 단면도이고, (b)는 그 평면도, (c), (d)는 이미지 스캐너의 주사 상태를 도시하는 평면도,27A is a side sectional view of an image scanner of another embodiment, (b) is a plan view thereof, (c), (d) is a plan view showing a scanning state of the image scanner,
도 28(a), (b), (c)는, 검사 화상 처리의 예를 도시하는 설명도,28A, 28B, and 28C are explanatory diagrams showing examples of inspection image processing;
도 29는 땜납 특정색의 요소 전체를 둘러싸는 가상 프레임을 나타내는 평면도이다.Fig. 29 is a plan view showing a virtual frame surrounding the entire solder specific color elements.
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