KR20210069003A - 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 기판에 인쇄된 땜납의 외관 검사의 작업 효율을 향상시키는 데 있다. 상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 검사 장치는, 기판에 정상적으로 인쇄된 상태의 땜납을 적어도 밝기가 상이한 2가지의 조명 조건에서 촬상한 화상을 취득하는 화상 취득부와, 화상 취득부에서 취득된 화상 간의 밝기 차에 근거하여 땜납의 형상을 특정하는 동시에, 땜납의 형상에 근거하여 기판에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성하는 화상 처리부를 구비한다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD}
[0001] 본 개시(開示)는, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
[0002] 전자기기의 제조 공정에 있어서, 기판에 인쇄된 땜납(solder)의 형상에 대한 검사는 외관 검사 장치를 이용하여 실시된다. 외관 검사 장치는, 기판에 인쇄된 땜납의 상태를 촬상(撮像)하여 얻어진 화상을 이용하여, 땜납의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다.
[0003] 예컨대, 특허문헌 1에서는, 검사 대상이 되는 영역에 검사 윈도우를 설정하고, 설정된 검사 윈도우 내에 있어서의 전자부품에 대해 각종 판정을 행한다.
일본 특허공보 제5566707호
[0005] 기판에 인쇄된 땜납의 외관 검사는, 기판의 배선 정보 등을 포함하는 설계 데이터(예컨대, 거버 데이터(gerber data))를 갖고 있으면, 땜납이 인쇄된 위치를 특정할 수 있으므로 자동으로 행하는 것이 가능하다. 그러나, 설계 데이터를 갖고 있지 않은 경우에는, 검사 위치를 지정하기 위한 검사 윈도우를 수동으로 설정할 필요가 있다. 이 때문에, 설계 데이터를 갖고 있지 않은 경우에는, 검사 윈도우의 설정에 시간이 걸리게 되어, 땜납의 외관 검사 공정의 작업 효율이 악화될 가능성이 있다.
[0006] 본 개시는, 기판에 인쇄된 땜납의 외관 검사의 작업 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
[0007] 본 개시에 따르면, 기판에 정상적으로 인쇄된 상태의 땜납을 적어도 밝기가 상이한 2가지의 조명 조건에서 촬상한 화상을 취득하는 화상 취득부와, 상기 화상 취득부에서 취득된 화상 간의 밝기 차(差)에 근거하여 상기 땜납의 형상을 특정하는 동시에, 상기 땜납의 형상에 근거하여 상기 기판에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성하는 화상 처리부를 구비하는 검사 장치가 제공된다.
[0008] 본 개시에 의하면, 기판에 인쇄된 땜납의 외관 검사의 작업 효율이 향상된다.
도 1은, 실시형태에 따른 전자기기의 생산 라인을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 실시형태에 따른 땜납 검사 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 실시형태에 따른 제어 장치의 구성의 일례를 나타낸 기능 블록도이다.
도 4는, 실시형태에 따른 검사 데이터의 생성 방법의 일례를 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는, 실시형태에 따른 제1 경사 각도로 촬상된 기판의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은, 실시형태에 따른 제2 경사 각도로 촬상된 기판의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은, 실시형태에 따른 제1 경사 각도로 촬상된 화상과, 제2 경사 각도로 촬상된 화상 간의 차분(差分) 화상의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8은, 실시형태에 따른 검사 데이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는, 실시형태에 따른 검사 방법의 일례를 나타낸 플로우 차트이다.
도 10은, 실시형태에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
[0010] 이하에서는, 본 개시에 따른 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하겠지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 이하에서 설명하는 실시형태의 구성 요소는, 적절히 조합하는 것이 가능하다. 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다.
[0011] 실시형태에 있어서는, XYZ 직교 좌표계를 규정하여, XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각부(各部)의 위치 관계에 대해 설명한다. 수평면 내의 X축과 평행한 방향을 X축 방향으로 한다. X축과 직교하는 수평면 내의 Y축과 평행한 방향을 Y축 방향으로 한다. 수평면과 직교하는 Z축과 평행한 방향을 Z축 방향으로 한다. X축 및 Y축을 포함하는 평면을 적절히, XY 평면이라 칭한다. XY 평면은, 수평면과 평행이다. Z축은 연직선과 평행이다. Z축 방향은 상하 방향이다. ＋Z방향은 상(上)방향이며, -Z방향은 하(下)방향이다.
[0012] [생산 라인]
도 1은, 실시형태에 따른 전자기기의 생산 라인(1)을 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 생산 라인(1)은, 인쇄기(2)와, 땜납 검사 장치(3)와, 전자부품 실장(實裝; mounting) 장치(4)와, 리플로우로(reflow furnace)(5)와, 외관 검사 장치(6)를 구비한다. 땜납 검사 장치(3)는, 본 발명의 검사 장치의 일례이다.
[0013] 인쇄기(2)는, 전자부품이 실장되는 기판에 땜납 페이스트(solder paste)를 인쇄한다.
[0014] 땜납 검사 장치(3)는, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다. 땜납 검사 장치(3)는, 기판에 정상적으로 인쇄된 땜납 페이스트를 촬상한 화상에 근거하여, 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 생성한다. 땜납 검사 장치(3)는, 검사 데이터에 근거하여, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다. 땜납 검사 장치(3)는, 검사 데이터와, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태를 비교함으로써, 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다.
[0015] 전자부품 실장 장치(4)는, 땜납 페이스트가 인쇄된 기판에 전자부품을 실장한다. 리플로우로(5)는, 전자부품이 실장된 기판을 가열하여 땜납 페이스트를 녹인다. 리플로우로(5)에서 녹은 땜납 페이스트가 냉각됨으로써, 전자부품이 기판에 납땜된다.
[0016] 외관 검사 장치(6)는, 기판에 실장된 전자부품의 적합 여부를 검사한다. 외관 검사 장치(6)는, 기판에 올바른 전자부품이 실장되어 있는지의 여부를 검사한다.
[0017] [땜납 검사 장치]
도 2를 이용하여, 본 실시형태에 따른 땜납 검사 장치(3)의 구성에 대해 설명한다. 도 2는, 본 실시형태에 따른 땜납 검사 장치(3)의 구성의 일례를 나타낸 모식도이다.
[0018] 도 2에 나타낸 바와 같이, 땜납 검사 장치(3)는, 땜납 페이스트가 인쇄된 기판(P)을 유지(保持)시키는 기판 유지 장치(31)와, 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트를 복수의 조명 조건의 각각으로 조명 가능한 조명 장치(32)와, 기판(P)에 실장된 땜납 페이스트를 촬상하는 촬상 장치(33)와, 컴퓨터 시스템을 포함하는 제어 장치(7)와, 표시 데이터를 표시 가능한 표시 장치(8)와, 작업자에 의해 조작되는 입력 장치(9)를 구비한다.
[0019] 기판 유지 장치(31)는, 땜납 페이스트가 인쇄된 기판(P)을 유지시킨다. 기판 유지 장치(31)는, 베이스 부재(31A)와, 기판(P)을 유지시키는 유지 부재(31B)와, 유지 부재(31B)를 이동시키는 동력을 발생시키는 액추에이터(31C)를 갖는다. 베이스 부재(31A)는, 유지 부재(31B)를 이동 가능하게 지지한다. 유지 부재(31B)는, 기판(P)의 표면에 인쇄된 땜납 페이스트와 촬상 장치(33)가 대향(對向)되도록, 기판(P)을 유지시킨다. 유지 부재(31B)는, 기판(P)을 유지시킨 상태에서, 액추에이터(31C)의 작동에 의해, X방향에 있어서 이동이 가능하다. 예컨대, 유지 부재(31B)는, 기판(P)을 반입할 때, 액추에이터(31C)의 작동에 의해, 촬상 장치(33)와 기판(P) 간의, X방향에 있어서의 위치 조정을 행한다. 후술하겠지만, 촬상 장치(33)에서 기판(P)을 촬상할 때의, 촬상 장치(33)와 기판(P) 간의, XY방향의 위치 조정은, 촬상 장치(33)를 XY방향으로 이동시킴으로써 행할 수 있다.
[0020] 조명 장치(32)는, 기판(P)이 기판 유지 장치(31)에 유지된 상태에서, 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트를 조명광으로 조명한다. 조명 장치(32)는, 복수의 조명 조건의 각각으로 땜납 페이스트를 조명한다. 조명 장치(32)는, 기판 유지 장치(31)보다 상방(上方)에 배치된다. 조명 장치(32)는, 땜납 페이스트를 상이한 조명 조건의 각각으로 조명 가능한 복수의 광원(34)과, 복수의 광원(34)을 지지하는 지지 부재(32S)를 갖는다.
[0021] 복수의 광원(34)은, 각각, 링(圓環) 형상을 갖는다. 복수의 광원(34)으로서, 예컨대 발광 다이오드(LED：Light Emitting Diode)가 예시된다. 복수의 광원(34)은, 조명광으로서 백색광을 사출(射出)한다. 지지 부재(32S)는, 복수의 광원(34) 주위의 적어도 일부에 배치된다. 또한, 복수의 광원(34)이 사출하는 조명광은, 백색광에 한정되지 않으며, 적색광 또는 청색광 등이어도 된다.
[0022] 실시형태에 있어서, 광원(34)은, 제1 내경(內徑)을 갖는 제1 광원(34A)과, 제1 내경보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 광원(34B)과, 제2 내경보다 큰 제3 내경을 갖는 제3 광원(34C)을 포함한다. 복수의 광원(34) 중, 제1 광원(34A)이 기판 유지 장치(31)로부터 가장 먼 위치에 배치되고, 제1 광원(34A) 다음으로 제2 광원(34B)이 기판 유지 장치(31)로부터 먼 위치에 배치되고, 제3 광원(34C)이 기판 유지 장치(31)에 가장 가까운 위치에 배치된다. 즉, 복수의 광원(34) 중, 제1 광원(34A)이 가장 높은 위치에 배치되고, 제1 광원(34A) 다음으로 제2 광원(34B)이 높은 위치에 배치되고, 제3 광원(34C)이 가장 낮은 위치에 배치된다.
[0023] 조명 조건은, 땜납 페이스트에 입사(入射)되는 조명광의 입사각도(θ)를 포함한다. 제1 광원(34A)으로부터 사출된 조명광이 땜납 페이스트에 입사되는 입사각도(θ1)와, 제2 광원(34B)으로부터 사출된 조명광이 땜납 페이스트에 입사되는 입사각도(θ2)와, 제3 광원(34C)으로부터 사출된 조명광이 땜납 페이스트에 입사되는 입사각도(θ3)는, 상이하다. 조명 장치(32)는, 복수의 입사각도(θ)의 각각으로 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트에 조명광을 조사(照射)한다.
[0024] 이하의 설명에 있어서는, 제1 광원(34A)으로부터 사출된 조명광으로 땜납 페이스트를 조명하는 조명 조건을 적절히, '제1 조명 조건'이라 칭하는 경우도 있다. 제2 광원(34B)으로부터 사출된 조명광으로 땜납 페이스트를 조명하는 조명 조건을 적절히, '제2 조명 조건'이라 칭하는 경우도 있다. 제3 광원(34C)으로부터 사출된 조명광으로 땜납 페이스트를 조명하는 조명 조건을 적절히, '제3 조명 조건'이라 칭하는 경우도 있다.
[0025] 제1 광원(34A)으로부터 조명광이 사출될 때 제2 광원(34B) 및 제3 광원(34C)의 각각으로부터는 조명광이 사출되지 않는다. 제2 광원(34B)으로부터 조명광이 사출될 때 제3 광원(34C) 및 제1 광원(34A)의 각각으로부터는 조명광이 사출되지 않는다. 제3 광원(34C)으로부터 조명광이 사출될 때 제1 광원(34A) 및 제2 광원(34B)의 각각으로부터는 조명광이 사출되지 않는다.
[0026] 촬상 장치(33)는, 기판(P)에 실장된 땜납 페이스트를 촬상하여, 땜납 페이스트의 화상을 취득한다. 촬상 장치(33)는, 조명 장치(32)보다 상방에 배치된다. 촬상 장치(33)는, 광학 시스템(33A)과, 광학 시스템(33A)을 통해 땜납 페이스트의 화상을 취득하는 이미지 센서(33B)를 포함한다. 실시형태에 있어서, 광학 시스템(33A)의 광축(AX)은, Z축과 평행이다. 광학 시스템(33A)의 광축(AX)은, 링 형상의 광원(34)의 내측에 배치된다. 이미지 센서(33B)로서, CCD(Couple Charged Device) 이미지 센서 및 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 중 적어도 하나(一方)가 예시된다. 촬상 장치(33)는, 땜납 페이스트의 컬러 화상을 취득할 수 있다. 또한, 촬상 장치(33)는, 흑백 카메라로 구성해도 된다. 이 경우, 촬상 장치(33)는, 땜납 페이스트의 흑백 화상을 취득한다.
[0027] 촬상 장치(33)는, 예컨대, 조명 장치(32)의 상방에 있어서 이동 장치(35)에 배치되어 있다. 이동 장치(35)는, 유지 부재(35A)와, 액추에이터(35B)를 갖는다. 유지 부재(35A)는, 촬상 장치(33)의 헤드부를 지지한다. 유지 부재(35A)는, 촬상 장치(33)를 지지한 상태로, 액추에이터(35B)의 작동에 의해, XY 평면에서 이동이 가능하다. 유지 부재(35A)가 촬상 장치(33)를 지지한 상태로 XY 평면에서 이동함으로써, 기판(P)을 촬상할 때의 촬상 장치(33)와 기판(P) 간의, XY 평면에 있어서의 위치 조정을 행하는 것이 가능하다. 또한, 촬상 장치(33)가 XY 평면에서 이동하는 경우, 조명 장치(32)도 촬상 장치(33)와 함께 XY 평면에서 이동한다.
[0028] 촬상 장치(33)는, 조명 장치(32)에 의해 땜납 페이스트가 조명된 상태에서, 땜납 페이스트를 촬상한다. 촬상 장치(33)는, 제1 조명 조건, 제2 조명 조건, 및 제3 조명 조건의 각각의 조건으로 조명된 땜납 페이스트를 촬상한다. 광원(34)은, 촬상 장치(33)의 시야보다 외측에 배치된다. 촬상 장치(33)는, 광원(34)의 내측의 공간을 통해, 땜납 페이스트를 촬상한다.
[0029] 유지 부재(35A)는, XY 평면에서 이동한다. 유지 부재(35A)는, 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트가 촬상 장치(33)의 시야에 배치되도록 이동한다. 촬상 장치(33)는, 기판(P)과 촬상 장치(33)의 시야 간의 XY 평면 내에 있어서의 상대 위치가 조정될 때마다, 기판(P)의 복수의 영역을 촬상한다. 이에 의해, 촬상 장치(33)는, 기판(P) 전체에 있어서의 땜납 페이스트의 화상을 취득할 수 있다.
[0030] 제어 장치(7)는, 기판 유지 장치(31), 조명 장치(32), 및 촬상 장치(33)를 제어한다. 제어 장치(7)는, CPU(Central Processing Unit)와 같은 프로세서를 포함하는 연산 처리 장치와, ROM(Read Only Memory) 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 메모리 및 스토리지를 포함하는 기억 장치를 갖는다. 연산 처리 장치는, 기억 장치에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 따라 연산 처리를 실시한다. 또한, 제어 장치(7)는, 예컨대, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이나 FPGA(Field Programmable Gate Array) 등의 집적회로에 의해 실현되어도 된다.
[0031] 제어 장치(7)는, 기판 유지 장치(31)를 제어하여, 유지 부재(31B)에 유지된 기판(P)과 촬상 장치(33)의 시야 간의 상대 위치를 조정한다. 제어 장치(7)는, 조명 장치(32)를 제어하여, 기판(P)에 실장된 땜납 페이스트의 조명 조건을 조정한다. 제어 장치(7)는, 촬상 장치(33)를 제어하여, 땜납 페이스트를 촬상하는 타이밍, 셔터 속도, 및 광학 시스템(33A)의 조리개 중 적어도 하나를 포함하는 촬상 조건을 제어한다.
[0032] 제어 장치(7)는, 조명 장치(32)를 제어하여, 기판(P)에 실장된 땜납 페이스트를 복수의 조명 조건의 각각으로 조명한다. 제어 장치(7)는, 촬상 장치(33)를 제어하여, 복수의 조명 조건의 각각으로 조명된 땜납 페이스트의 복수의 화상을 취득한다.
[0033] 제어 장치(7)는, 제1 광원(34A)으로부터 사출된 조명광으로 땜납 페이스트를 조명하는 제1 조명 조건으로 땜납 페이스트를 조명한다. 제어 장치(7)는, 제2 광원(34B)으로부터 사출된 조명광으로 땜납 페이스트를 조명하는 제2 조명 조건으로 땜납 페이스트를 조명한다. 제어 장치(7)는, 제3 광원(34C)으로부터 사출된 조명광으로 땜납 페이스트를 조명하는 제3 조명 조건으로 땜납 페이스트를 조명한다. 제어 장치(7)는, 제1 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 화상, 제2 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 화상, 및 제3 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 화상의 각각을 취득한다. 제1 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 화상을, 제1 화상이라고 부르는 경우도 있다. 제2 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 화상을, 제2 화상이라고 부르는 경우도 있다. 제3 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 화상을, 제3 화상이라고 부르는 경우도 있다.
[0034] 제어 장치(7)는, 제1 화상과 제2 화상 간의 밝기의 차분을 산출한 차분 화상을 생성한다. 제어 장치(7)는, 제1 화상과 제3 화상 간의 밝기의 차분을 산출한 차분 화상을 생성한다. 제어 장치(7)는, 제2 화상과 제3 화상 간의 밝기의 차분을 산출한 차분 화상을 생성한다. 화상의 밝기는, 화상의 명도, 휘도 등이다.
[0035] 제어 장치(7)는, 생성한 차분 화상에 대해 흑(黑)과 백(白)의 2단계의 색조로 변환하는 2치화(二値化) 처리를 실행하여, 2치 화상(binary image, 二値畵像)을 생성한다. 제어 장치(7)는, 예컨대, 차분 화상에 있어서의 화소마다, 소정의 임계값을 초과한 휘도의 영역을 백색으로 변환하고, 소정의 임계값을 하회(下回)한 영역을 흑색으로 변환하여, 2치 화상을 생성한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 2치 화상의 색은, 흑색과 백색에 한정되지 않으며, 기타의 색의 조합을 이용해도 된다.
[0036] 제어 장치(7)는, 2치 화상에 근거하여, 땜납 페이스트의 에지(edge)를 추출한다. 제어 장치(7)는, 2치 화상에 근거하여, 흑색과 백색 사이의 영역을 땜납 페이스트의 에지로서 추출한다. 제어 장치(7)는, 추출한 에지에 근거하여, 땜납 페이스트의 형상을 특정한다.
[0037] 제어 장치(7)는, 땜납 페이스트의 형상에 근거하여, 땜납 페이스트의 형상이 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 생성한다. 제어 장치(7)는, 기판에 정상적으로 인쇄된 땜납 페이스트의 형상에 근거하여, 땜납 페이스트의 형상이 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 생성한다.
[0038] 제어 장치(7)는, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 형상이 양호한지의 여부를 판정한다. 제어 장치(7)는, 검사 데이터에 근거하여, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 형상이 양호한지의 여부를 판정한다.
[0039] 표시 장치(8)는, 표시 데이터를 표시시키는 표시 화면을 갖는다. 표시 장치(8)로서, 액정 디스플레이(LCD：Liquid Crystal Display) 또는 유기 EL 디스플레이(OELD：Organic Electroluminescence Display)와 같은 플랫 패널 디스플레이가 예시된다. 작업자는, 표시 장치(8)의 표시 화면을 확인할 수 있다. 작업자는, 예컨대, 표시 장치(8)의 표시 화면으로 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트의 모습을 확인할 수 있다.
[0040] 입력 장치(9)는, 작업자에 의해 조작된다. 작업자에 의해 조작됨으로써, 입력 장치(9)는, 입력 데이터를 생성한다. 입력 장치(9)에 의해 생성된 입력 데이터는, 제어 장치(7)에 출력된다. 입력 장치(9)로서, 컴퓨터용 키보드, 마우스, 버튼, 스위치, 및 터치 패널 중 적어도 하나가 예시된다.
[0041] [제어 장치]
도 3을 이용하여, 본 실시형태에 따른 제어 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 3은, 본 실시형태에 따른 제어 장치의 구성의 일례를 나타낸 기능 블록도이다.
[0042] 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(7)는, 입력 데이터 취득부(71)와, 반입 위치 제어부(72)와, 조명 제어부(73)와, 상대 위치 제어부(74)와, 촬상 제어부(75)와, 화상 취득부(76)와, 화상 처리부(77)와, 판정부(78)와, 기억부(79)와, 표시 제어부(80)를 구비한다.
[0043] 입력 데이터 취득부(71)는, 입력 장치(9)가 조작됨으로써 생성된 입력 데이터를 취득한다.
[0044] 반입 위치 제어부(72)는, 기판 유지 장치(31)에 제어 명령을 출력하여, 기판(P)을 유지시키는 유지 부재(31B)와 촬상 장치(33) 간의 X방향에 있어서의 기판(P) 반입 시의 상대 위치를 조정한다. 반입 위치 제어부(72)는, 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트와 촬상 장치(33)의 시야 간의 X방향에 있어서의 기판(P)의 반입 시의 상대 위치를 조정한다.
[0045] 조명 제어부(73)는, 조명 장치(32)에 제어 명령을 출력하여, 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트를 조명광으로 조명할 때의 조명 조건을 조정한다. 조명 제어부(73)는, 제1 조명 조건, 제2 조명 조건, 및 제3 조명 조건 중 적어도 2가지의 조명 조건으로 땜납 페이스트가 조명되도록, 조명 장치(52)를 제어한다.
[0046] 상대 위치 제어부(74)는, 이동 장치(35)에 제어 명령을 출력하여, 이동 장치(35)를 XY 평면 내에서 이동시킴으로써, 기판(P)을 유지시키는 유지 부재(31B)와 촬상 장치(33) 간의 XY 평면에 있어서의 상대 위치를 조정한다. 상대 위치 제어부(74)는, 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트와 촬상 장치(33)의 시야 간의 XY 평면에 있어서의 상대 위치를 조정한다.
[0047] 촬상 제어부(75)는, 촬상 장치(33)에 제어 명령을 출력하여, 땜납 페이스트를 촬상하는 타이밍, 셔터 속도, 및 광학 시스템(33A)의 조리개 중 적어도 하나를 포함하는 촬상 조건을 제어한다.
[0048] 화상 취득부(76)는, 복수의 조명 조건의 각각으로 조명 장치(32)에 의해 조명된 기판(P)에 인쇄된 상태의 땜납 페이스트의 복수의 화상을 취득한다. 화상 취득부(76)는, 복수의 조명 조건의 각각으로 조명되어, 촬상 장치(33)에 의해 촬상된 땜납 페이스트의 복수의 화상을 취득한다. 화상 취득부(76)는, 제1 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 제1 화상, 제2 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 제2 화상, 및 제3 조명 조건으로 조명되었을 때의 땜납 페이스트의 제3 화상을 각각 취득한다.
[0049] 화상 처리부(77)는, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 화상을 화상 처리한다. 화상 처리부(77)는, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 화상 간의 밝기 차에 근거하여 땜납 페이스트의 형상을 특정한다. 화상 처리부(77)는, 땜납 페이스트의 형상에 근거하여 기판(P)에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성한다.
[0050] 구체적으로는, 화상 처리부(77)에 의한 화상 처리는, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 제1 화상과, 제2 화상과, 제3 화상 중, 2개의 화상의 밝기 차를 산출하여 차분 화상을 생성하는 처리를 포함한다. 화상 처리는, 차분 화상에 근거하여, 2치 화상을 생성하는 처리를 포함한다. 화상 처리는, 2치 화상에 근거하여, 색이 상이한 영역의 에지를 추출하여 땜납 페이스트의 형상을 특정하는 처리를 포함한다. 화상 처리는, 특정된 땜납 페이스트의 형상에 근거하여, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 생성하는 처리를 포함한다. 검사 데이터는, 땜납 페이스트가 정상적으로 인쇄된 기판(P)의 화상으로부터 생성된다. 화상 처리부(77)는, 생성한 검사 데이터를 기억부(79)에 격납한다.
[0051] 판정부(78)는, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 각종 상태를 판정한다. 판정부(78)는, 기판에 인쇄된 크림 상태가 양호한지의 여부를 판정한다. 판정부(78)는, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 땜납 페이스트의 화상과, 기억부(79)에 기억된 검사 데이터를 비교하여, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다.
[0052] 기억부(79)는, 각종 정보를 기억한다. 기억부(79)는, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 기억한다. 기억부(79)는, 예컨대, RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리(Flash Memory) 등의 반도체 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 솔리드스테이트 드라이브(solidstate drive) 등의 기억 장치에 의해 실현될 수 있다.
[0053] 표시 제어부(80)는, 표시 장치(8)에 각종 표시 데이터를 표시시킨다. 표시 제어부(80)는, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 땜납 페이스트의 화상을 표시 장치(8)에 표시시킨다. 표시 제어부(80)는, 화상 처리부(77)에 의해 화상 처리된 땜납 페이스트의 화상을 표시 장치(8)에 표시시킨다. 표시 제어부(80)는, 판정부(78)에 의한 판정 결과를 표시 장치(8)에 표시시킨다.
[0054] [검사 데이터 생성 방법]
도 4를 이용하여, 실시형태에 따른 검사 데이터의 생성 방법에 대해 설명한다. 도 4는, 실시형태에 따른 검사 데이터의 생성 방법의 일례를 나타낸 플로우 차트이다.
[0055] 화상 취득부(76)는, 제1 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 촬상 장치(33)로부터 취득한다(단계 S10). 제1 경사 각도는, 비교적 급한 각도이다. 도 2에서 나타낸 예에서는, 화상 취득부(76)는, 제1 광원(34A)에 의해 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 촬상 장치(33)로부터 취득한다. 화상 취득부(76)는, 제2 광원(34B)에 의해 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 촬상 장치(33)로부터 취득한다.
[0056] 도 5는, 촬상 장치(33)에 의해 촬상된, 제1 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상(IM1)을 나타내고 있다. 도 5에서는, 촬상 장치(33)에 의해 촬상된, 제1 광원(34A)에 의해 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 나타내고 있다.
[0057] 촬상 장치(33)는, 기판(P)을 복수의 영역으로 분할하여 촬상한다. 촬상 장치(33)는, 기판(P)의 하나의 영역을 촬상한 후, 기판 유지 장치(31)에 의해 기판(P)이 다음 영역으로 이동된 후에, 다음 영역을 촬상한다. 예컨대, 촬상 장치(33)는, 영역(L1)과, 영역(L2)과, 영역(L3)의 3개 영역으로 분할하여 기판(P)을 촬상한다. 화상 취득부(76)는, 영역(L1)과, 영역(L2)과, 영역(L3)의 3개 영역의 화상을 취득한다. 화상 취득부(76)는, 영역(L1)과, 영역(L2)과, 영역(L3)의 화상을 합성하여, 기판(P)의 전체적인 화상을 얻는다. 기판(P)에는, 땜납 페이스트(SD1∼SD15)가 인쇄되어 있다. 기판(P)에는, 가이드로서의 실크(M)가 인쇄되어 있다. 또한, 기판(P)은, 본 실시형태가 적용되는 기판을 한정하는 것은 아니다.
[0058] 화상 취득부(76)는, 제2 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 촬상 장치(33)로부터 취득한다(단계 S11). 제2 경사 각도는, 비교적 완만한 각도이다. 제1 경사 각도의 조명광이, 제1 광원(34A)에 의한 것인 경우, 화상 취득부(76)는, 제2 광원(34B) 또는 제3 광원(34C)에 의해 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 촬상 장치(33)로부터 취득한다. 제1 경사 각도의 조명광이, 제2 광원(34B)에 의한 것인 경우, 화상 취득부(76)는, 제3 광원(34C)에 의해 조명광이 조사된 기판(P)의 화상을 촬상 장치(33)로부터 취득한다.
[0059] 도 6은, 촬상 장치(33)에 의해 촬상된, 제2 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상(IM2)을 나타내고 있다. 제2 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)을 촬상하는 방법은, 제1 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)을 촬상하는 방법과 동일하다.
[0060] 도 5의 화상(IM1)과, 도 6의 화상(IM2)을 비교하면, 조명광의 반사 방법이 상이하다. 특히, 화상(IM1)과 화상(IM2)은, 땜납 페이스트(SD1∼SD15)에 있어서의 조명광의 반사 방법이 상이하다. 구체적으로는, 화상(IM1)에 있어서의 땜납 페이스트(SD1∼SD15)는, 화상(IM2)에 있어서의 땜납 페이스트(SD1∼SD15)보다, 많은 광을 반사한다.
[0061] 화상 처리부(77)는, 제1 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상과, 제2 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상 간의 밝기의 차분을 산출하여, 차분 화상을 생성한다(단계 S12). 화상 처리부(77)는, 제1 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상과, 제2 경사 각도로 조명광이 조사된 기판(P)의 화상 간의 휘도 차를 산출하여, 차분 화상을 생성한다. 화상(IM1)과 화상(IM2)을 예로 들어 설명하자면, 땜납 페이스트(SD1∼SD15)의 영역의 차는 비교적 크며, 기타의 영역의 차는 비교적 작다.
[0062] 화상 처리부(77)는, 생성한 차분 화상에 대해 2치화 처리를 행하여, 2치 화상을 생성한다(단계 S13). 화상 처리부(77)는, 차분 화상에 포함되는 화소마다 2치화 처리를 행하여, 흑과 백의 2치 화상을 생성한다.
[0063] 도 7은, 차분 화상에 대해 2치화 처리를 실행한 화상(IM3)을 나타내고 있다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 화상(IM3)에서는, 밝기의 차가 큰 땜납 페이스트(SD1∼SD15)의 영역이 백색으로 나타나고, 밝기의 차가 작은 실크(M)를 포함하는 기타의 영역이 흑색으로 나타난다. 즉, 차분 화상에 대해 2치화 처리를 실행함으로써, 땜납 페이스트가 인쇄된 영역과, 기타의 영역이 구별된다.
[0064] 화상 처리부(77)는, 2치 화상에 근거하여, 땜납 페이스트의 에지를 추출한다(단계 S14). 화상 처리부(77)는, 도 7에 나타낸 바와 같은 화상(IM3)에 근거하여, 백색 영역과 흑색 영역 간의 경계를 추출함으로써, 땜납 페이스트(SD1∼SD15)의 에지를 추출한다.
[0065] 화상 처리부(77)는, 땜납 페이스트의 에지에 근거하여, 땜납 페이스트의 형상을 특정한다(단계 S15). 화상 처리부(77)는, 도 7에 나타낸 예에서는, 땜납 페이스트(SD1∼SD15)의 형상을 특정한다.
[0066] 화상 처리부(77)는, 특정된 땜납 페이스트의 형상에 근거하여, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태를 검사하기 위한 검사 데이터를 생성한다(단계 S16). 구체적으로는, 화상 처리부(77)는, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 생성한다.
[0067] 도 8은, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터(D1)를 나타내고 있다. 검사 데이터(D1)에 있어서는, 땜납 페이스트(SD1∼SD15)의 형상이 상세히 특정되어 있다. 화상 처리부(77)는, 생성한 검사 데이터(D1)를 기억부(79)에 격납한다. 판정부(78)는, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 땜납 페이스트의 화상과, 기억부(79)로부터 취득한 검사 데이터(D1)를 비교함으로써, 화상 취득부(76)에 의해 취득된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다.
[0068] [검사 방법]
도 9를 이용하여, 실시형태에 따른 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태 검사 방법에 대해 설명한다. 도 9는, 실시형태에 따른 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태 검사 방법의 일례를 나타낸 플로우 차트이다.
[0069] 화상 취득부(76)는, 검사 대상인 땜납 페이스트가 인쇄된 기판의 화상을 취득한다(단계 S20).
[0070] 판정부(78)는, 검사 대상인 땜납 페이스트가 인쇄된 기판의 화상과, 기억부(79)에 기억된 검사 데이터를 비교한다(단계 S21). 판정부(78)는, 검사 대상인 땜납 페이스트가 인쇄된 기판의 화상과, 기억부(79)에 기억된 검사 데이터의 비교 결과에 근거하여, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 상태가 양호한지의 여부를 판정한다(단계 S22). 판정부(78)는, 검사 대상인 땜납 페이스트의 형상과, 검사 데이터에 포함되는 대응하는 땜납 페이스트의 형상의 일치율이 소정의 비율 이상인 경우에, 땜납 페이스트의 상태가 양호하다고 판정한다. 판정부(78)는, 검사 대상인 땜납 페이스트의 형상과, 검사 데이터에 포함되는 대응하는 땜납 페이스트의 형상의 일치율이 소정의 비율을 하회하고 있는 경우에, 땜납 페이스트의 상태가 불량이라고 판정한다.
[0071] 표시 제어부(80)는, 판정부(78)에 의한 판정 결과를 표시 장치(8)에 표시시킨다(단계 S23).
[0072] [컴퓨터 시스템]
도 10은, 실시형태에 따른 컴퓨터 시스템(1000)을 나타낸 블록도이다. 상술한 제어 장치(7)는, 컴퓨터 시스템(1000)을 포함한다. 컴퓨터 시스템(1000)은, CPU(Central Processing Unit)와 같은 프로세서(1001)와, ROM(Read Only Memory)과 같은 불휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함하는 메인 메모리(1002)와, 스토리지(1003)와, 입출력 회로를 포함하는 인터페이스(1004)를 갖는다. 제어 장치(7)의 기능은, 프로그램으로서 스토리지(1003)에 기억되어 있다. 프로세서(1001)는, 프로그램을 스토리지(1003)로부터 읽어내어 메인 메모리(1002)에 전개하고, 프로그램에 따라 상술한 처리를 실행한다. 또한, 프로그램은, 네트워크를 통해 컴퓨터 시스템(1000)에 전송(配信)되어도 된다.
[0073] 프로그램은, 상술한 실시형태에 따라, 컴퓨터 시스템(1000)으로 하여금, 기판(P)에 정상적으로 인쇄된 상태의 땜납을 적어도 밝기가 상이한 2가지의 조명 조건에서 촬상한 화상을 취득하는 것과, 취득된 화상 간의 휘도 차에 근거하여 땜납의 형상을 추출하고, 기판(P)에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성하는 것을 실행하도록 할 수가 있다.
[0074] 이상 설명한 바와 같이, 기판(P)에 정상적으로 인쇄된 상태의 땜납을 적어도 밝기가 상이한 2가지의 조명 조건에서 촬상한 화상이 취득되고, 취득된 화상 간의 밝기 차에 근거하여 특정된 땜납의 형상에 근거하여, 기판에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터가 생성된다. 이에 의해, 본 실시형태에서는, 설계 데이터를 갖고 있지 않은 경우라 하더라도, 기판에 인쇄된 땜납 페이스트의 형상이 양호한지의 여부를 판정하기 위한 검사 데이터를 자동으로 생성할 수 있다. 이 때문에, 검사 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있으므로, 작업자의 작업 효율이 향상된다.
[0075] [기타의 실시형태]
상기에서는, 검사 데이터를 생성할 때의 땜납 페이스트가 인쇄된 기판에 대해 조사(照射)하는 조명광의 조명 조건이, 조명광의 경사 각도인 것으로 하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 조명 조건은, 예컨대, 조명광의 밝기(광)여도 된다. 이 경우, 제어 장치(7)는, 예컨대, 2개의 상이한 밝기로 조사된 상태의 땜납 페이스트가 인쇄된 기판의 화상을 취득한다. 그리고, 제어 장치(7)는, 취득된 2개의 화상의 밝기 차에 근거하여 땜납의 형상을 특정하는 동시에, 땜납의 형상에 근거하여 기판에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성한다.
1: 생산 라인
2: 인쇄기
3: 땜납 검사 장치
31: 기판 유지 장치
31A: 베이스 부재
31B, 35A: 유지 부재
31C, 35B: 액추에이터
32: 조명 장치
32S: 지지 부재
33: 촬상 장치
33A: 광학 시스템
33B: 이미지 센서
34: 광원
34A: 제1 광원
34B: 제2 광원
34C: 제3 광원
35: 이동 장치
4: 전자부품 실장 장치
5: 리플로우로(爐)
6: 외관 검사 장치
7: 제어 장치
71: 입력 데이터 취득부
72: 반입 위치 제어부
73: 조명 제어부
74: 상대 위치 제어부
75: 촬상 제어부
76: 화상 취득부
77: 화상 처리부
78: 판정부
79: 기억부
80: 표시 제어부
8: 표시 장치
9: 입력 장치

Claims (10)

  1. 기판에 정상적으로 인쇄된 상태의 땜납을 적어도 밝기가 상이한 2가지의 조명 조건에서 촬상한 화상을 취득하는 화상 취득부와,
    상기 화상 취득부에서 취득된 화상 간의 밝기 차(差)에 근거하여 상기 땜납의 형상을 특정하는 동시에, 상기 땜납의 형상에 근거하여 상기 기판에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성하는 화상 처리부
    를 구비하는 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 취득부는, 적어도 상이한 2개의 경사 각도로부터 조명광이 조사된 상기 땜납의 화상을 취득하는,
    검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화상 처리부는, 상기 화상 취득부에서 취득된 화상 간의 휘도에 근거하여, 차분(差分) 화상을 생성하는,
    검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화상 처리부는, 상기 차분 화상에 대해 2치화(二値化) 처리를 실행하여, 2치 화상을 생성하는,
    검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화상 처리부는, 상기 2치 화상에 근거하여, 상기 땜납과 상기 기판 사이의 영역의 에지를 추출하는 동시에, 상기 에지에 근거하여 상기 땜납의 형상을 특정하는,
    검사 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 검사 데이터와, 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 화상을 비교하여, 상기 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 상태가 양호한지 여부를 판정하는 판정부를 구비하는,
    검사 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 검사 데이터와, 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 화상을 비교하여, 상기 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 상태가 양호한지 여부를 판정하는 판정부를 구비하는,
    검사 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 검사 데이터와, 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 화상을 비교하여, 상기 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 상태가 양호한지 여부를 판정하는 판정부를 구비하는,
    검사 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 검사 데이터와, 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 화상을 비교하여, 상기 검사 대상인 기판에 인쇄된 땜납의 상태가 양호한지 여부를 판정하는 판정부를 구비하는,
    검사 장치.
  10. 기판에 정상적으로 인쇄된 상태의 땜납을 적어도 밝기가 상이한 2가지의 조명 조건에서 촬상한 화상을 취득하는 것과,
    취득된 화상 간의 밝기 차에 근거하여 상기 땜납의 형상을 특정하는 동시에, 상기 땜납의 형상에 근거하여 상기 기판에 인쇄된 땜납의 상태 검사에 이용되는 검사 데이터를 생성하는 것
    을 포함하는 검사 방법.
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