WO2018146839A1 - 基板検査装置 - Google Patents

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Abstract

適正位置への電子部品の搭載をより確実に図ることができるとともに、少なくとも接着剤の塗布状態を適切に検査する。基板検査装置は、画像データに基づいて、電子部品が実装される2以上の半田を含んでなる半田群の位置情報である実半田位置情報Pjhを生成する画像処理手段45と、接着剤の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想接着剤検査基準情報Krsを生成する理想接着剤検査基準情報生成手段47とを備える。接着剤の硬化温度は、半田の溶融温度よりも高いものとされる。実装位置調整情報Cjiとして、設計データ上又は製造データ上における半田群の位置を示す理想半田位置情報Prhに対する実半田位置情報Pjhの位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報を部品実装機に出力する。少なくとも接着剤については、理想接着剤検査基準情報Krsを基準として検査する。

Description

基板検査装置
 本発明は、プリント基板等に代表される基板を検査するための基板検査装置に関する。
 一般に、プリント基板上に電子部品を実装する場合、まずプリント基板上に配設された電極パターン上にクリーム半田が印刷される。次いで、クリーム半田が印刷されたプリント基板に対し、クリーム半田の粘性に基づいて電子部品が仮止めされる。また、電子部品が実装されたプリント基板を所定のリフロー炉に通す際などにおいて、電子部品が脱落してしまうことなどを防止すべく、プリント基板上に熱硬化性の接着剤を塗布することがある。そして、電子部品の実装後、プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることで半田付けが行われる。一般に電子部品は、複数の電極部(電極やリード)を備えており、各電極部はそれぞれ異なるクリーム半田に対して接合される。すなわち、複数のクリーム半田からなる半田群に対して1つの電子部品が実装される。
 ところで、リフロー工程の前段階においては、接着剤の塗布状態やクリーム半田の印刷状態に関する検査が行われる。このような検査を行うための検査装置としては、クリーム半田の印刷状態の判定を行う検査アルゴリズムを利用して、接着剤の塗布状態の検査を行うものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。
 また、クリーム半田の印刷状態の検査を行うための検査装置としては、リフロー工程においてセルフアライメント効果が発揮される点を考慮したものが提案されている。セルフアライメント効果は、リフロー工程によって溶融されたクリーム半田が、電極パターン表面に沿って濡れ広がる作用によってもたらされる。この種の検査装置としては、実際に印刷されているクリーム半田の位置に対応して、電子部品(半田群)単位で検査の基準位置を所定量だけオフセットし、このオフセットした基準位置に基づいて各クリーム半田における印刷状態を検査するものが提案されている(例えば、特許文献2等参照)。また、この検査装置においては、電子部品の実装位置に関する情報として、電子部品の実装基準位置から前記所定量だけオフセットした位置の情報が部品実装機へと出力される。
特開2002-328100号公報 特開2009-192282号公報
 ところで、接着剤の硬化温度がクリーム半田の溶融温度よりも低い場合には、クリーム半田の溶融前に接着剤が硬化してしまうため、セルフアライメント効果が十分に発揮されないおそれがある。従って、電子部品の実装位置に関する情報として、電子部品の実装基準位置から前記所定量だけオフセットした位置の情報を部品実装機に出力してしまうと、電子部品が誤った位置に搭載されてしまうおそれがある。
 一方、接着剤の硬化温度がクリーム半田の溶融温度よりも高い場合には、セルフアライメント効果が発揮され得る。このようなセルフアライメント効果が発揮される条件下では、接着剤の塗布状態の検査を行うにあたって、前者(特許文献1)の検査装置における検査手法に対し後者(特許文献2)の検査装置における検査手法を適用した技術を用いることが考えられる。すなわち、クリーム半田の印刷状態の判定を行う検査アルゴリズムにおいて検査の基準位置に関する情報を所定量だけオフセットし、このオフセットした基準位置に関する情報に基づき、接着剤の塗布状態を検査するといった手法を用いることが考えられる。
 しかしながら、クリーム半田や電子部品はセルフアライメント効果により移動する一方、接着剤は通常移動しない。従って、不適正位置に塗布された接着剤が、セルフアライメント効果によって、リフロー工程後に適正位置に移動するといったことはない。そのため、上述のようにオフセットされた基準位置に関する情報に基づいて接着剤の塗布状態を検査した場合には、接着剤の塗布状態を適切に検査することができないおそれがある。例えば、検査において良と判定されたとしても、接着剤の実際の塗布状態は不良であるといったことが生じ得る。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、適正位置への電子部品の搭載をより確実に図ることができるとともに、少なくとも接着剤の塗布状態を適切に検査することができる基板検査装置を提供することにある。
 以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
 手段1.半田印刷機により基板上に印刷された半田に対して電子部品を実装する部品実装機の上流側において、前記基板に塗布された熱硬化性の接着剤及び前記半田を検査するための基板検査装置であって、
 少なくとも前記半田及び前記接着剤に対し、光を照射可能な照射手段と、
 少なくとも前記光の照射された前記半田及び前記接着剤を撮像可能な撮像手段と、
 前記撮像手段によって撮像された画像データに基づいて、前記電子部品が実装される2以上の半田を含んでなる半田群の位置情報である実半田位置情報を生成する実半田位置情報生成手段と、
 設計データ又は製造データに基づき、前記半田群に含まれる前記半田の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想半田検査基準情報を生成する理想半田検査基準情報生成手段と、
 設計データ又は製造データに基づき、前記接着剤の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想接着剤検査基準情報を生成する理想接着剤検査基準情報生成手段とを備え、
 前記接着剤の硬化温度は、前記半田の溶融温度よりも高いものとされており、
 前記半田群に搭載される前記電子部品の理想搭載位置を示す理想搭載位置情報に対する、前記電子部品の搭載予定位置を示す搭載予定位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向を示す実装位置調整情報として、設計データ上又は製造データ上における前記半田群の位置を示す理想半田位置情報に対する前記実半田位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報を前記部品実装機に出力するとともに、
 前記半田群に含まれる各半田については、前記実装位置調整情報の分だけ前記理想半田検査基準情報をずらして得た実検査基準情報を基準として検査する一方、前記接着剤については、前記理想接着剤検査基準情報を基準として検査することを特徴とする基板検査装置。
 尚、「(「実」又は「理想」)半田位置情報」とは、基板に対する半田群の相対的な位置を表すものであり、例えば、半田群に含まれる各半田が基板に対して占める領域(半田領域)の中心や重心、半田領域に外接する矩形の中心や重心、各半田領域の中点や重心(例えば、各半田領域における前記中心や重心の中点や重心)を挙げることができる。
 「理想搭載位置情報」とは、データ上の半田位置などに基づいて生成された、電子部品の理想的な搭載位置を表すものである。この情報としては、例えば、理想半田位置情報自体や、各半田領域の中点、重心等を挙げることができる。
 「搭載予定位置情報」とは、実際に印刷されている半田に基づいて生成された、電子部品の実装予定位置を表すものである。この情報としては、例えば、実半田位置情報自体や、各半田領域の中点、重心等を挙げることができる。
 「理想半田検査基準情報」とは、データ上における半田の検査位置や検査範囲を表すものである。この情報としては、例えば、理想半田位置情報や、データ上における半田の占める領域(理想半田領域)に基づいて生成された検査窓(理想半田検査窓)、データ上における半田領域の中心や重心等を挙げることができる。
 「理想接着剤検査基準情報」とは、データ上における接着剤の検査位置や検査範囲を表すものである。この情報としては、例えば、データ上における接着剤の塗布位置に関する情報(理想接着剤位置情報)や、データ上における接着剤の占める領域(理想接着剤領域)に基づいて生成された検査窓(理想接着剤検査窓)、データ上における接着剤領域の中心や重心等を挙げることができる。
 「実装位置調整情報」とは、データ上の半田群に対する、実際に印刷された半田群の位置ずれ量や位置ずれ方向の程度を示す情報であり、ベクトル情報や回転角度情報などにより表される。
 「実検査基準情報」とは、実際に印刷された半田の検査基準位置や検査基準範囲を表す情報である。この情報としては、例えば、理想半田検査基準情報(座標情報や検査窓)を所定のベクトル成分だけ移動したものや、理想半田検査基準情報(座標情報や検査窓)を所定の回転角度だけ回転させたものなどを挙げることができる。
 上記手段1によれば、接着剤の硬化温度が半田の溶融温度よりも高いものとされている。従って、セルフアライメント効果を発揮させることができる。
 その上で、実装位置調整情報として、理想半田位置情報に対する実半田位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報が部品実装機に出力される。従って、セルフアライメント効果を考慮した位置に電子部品を配置することができ、適正位置に対する電子部品の搭載をより確実に図ることができる。また、検査処理において生成された情報を実装工程において活用することができるため、実装工程において検査処理と同様の処理を重複して行う必要がなくなり、生産効率の向上を図ることができる。
 一方、上記手段1によれば、セルフアライメント効果が発揮される条件ではあるが、接着剤については、理想接着剤検査基準情報に基づき検査が行われる。すなわち、セルフアライメント効果が発揮される条件下であっても接着剤が移動しない点を踏まえ、設計データや製造データ上における接着剤の位置や領域(最終的に得られる基板における接着剤の理想的な位置や領域)に基づき、接着剤の塗布状態が検査される。従って、接着剤の塗布状態を適切に検査することができる。その結果、接着剤が適切に塗布されていない基板に対する電子部品の実装などを防止することができ、歩留まりの向上や生産コストの増大抑制を図ることができる。
 また、上記のように接着剤は理想接着剤検査基準情報に基づき検査される一方、電子部品が搭載される半田群の各半田は、理想的な印刷状態の半田に対する検査基準位置(理想半田検査基準情報)を実装位置調整情報の分だけずらすことで得られた検査基準位置(実検査基準情報)を基準として検査が行われる。すなわち、セルフアライメント効果が発揮され得る点を考慮し、実際に印刷されている半田の位置に基づいて電子部品(半田群)単位で検査の基準位置を変更し、この変更した基準位置に基づいて各半田の検査が行われる。従って、例えば、半田群に含まれる各半田の位置ずれ量が比較的大きいものの、位置ずれ量及び位置ずれ方向が略一定であり、セルフアライメント効果によって半田等が適正位置に配置されることが期待される場合には、「良」と判定することができる。一方、例えば、個々の半田の位置ずれ量が比較的小さなものではあるが、個々の半田の位置ずれ方向にばらつきがあり、電子部品を適正に実装できないおそれがある場合には、結果的に特定の半田が検査基準位置から大きくずれることとなるため、「不良」と判定することができる。このように上記手段1によれば、セルフアライメント効果を考慮して、半田の印刷状態を適切に検査することができる。これにより、接着剤の塗布状態を適切に検査できることと相俟って、歩留まりの向上及び生産コストの増大抑制をより効果的に図ることができる。
 手段2.半田印刷機により基板上に印刷された半田に対して電子部品を実装する部品実装機の上流側において、前記基板に塗布された熱硬化性の接着剤及び前記半田のうち少なくとも前記接着剤を検査するための基板検査装置であって、
 少なくとも前記半田及び前記接着剤に対し、光を照射可能な照射手段と、
 少なくとも前記光の照射された前記半田及び前記接着剤を撮像可能な撮像手段と、
 前記撮像手段によって撮像された画像データに基づいて、前記電子部品が実装される2以上の半田を含んでなる半田群の位置情報である実半田位置情報を生成する実半田位置情報生成手段と、
 設計データ又は製造データに基づき、前記接着剤の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想接着剤検査基準情報を生成する理想接着剤検査基準情報生成手段とを備え、
 前記接着剤の硬化温度は、前記半田の溶融温度よりも高いものとされており、
 前記半田群に搭載される前記電子部品の理想搭載位置を示す理想搭載位置情報に対する、前記電子部品の搭載予定位置を示す搭載予定位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向を示す実装位置調整情報として、設計データ上又は製造データ上における前記半田群の位置を示す理想半田位置情報に対する前記実半田位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報を前記部品実装機に出力するとともに、
 少なくとも前記接着剤については、前記理想接着剤検査基準情報を基準として検査することを特徴とする基板検査装置。
 上記手段2によれば、接着剤の硬化温度が半田の溶融温度よりも高いものとされている。従って、セルフアライメント効果を発揮させることができる。
 その上で、実装位置調整情報として、理想半田位置情報に対する実半田位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報が部品実装機に出力される。従って、セルフアライメント効果を考慮した位置に電子部品を配置することができ、適正位置に対する電子部品の搭載をより確実に図ることができる。また、検査処理において生成された情報を実装工程において活用することができるため、実装工程において検査処理と同様の処理を重複して行う必要がなくなり、生産効率の向上を図ることができる。
 一方、上記手段2によれば、セルフアライメント効果が発揮される条件ではあるが、少なくとも接着剤については、理想接着剤検査基準情報に基づき検査が行われる。すなわち、セルフアライメント効果が発揮される条件下であっても接着剤が移動しない点を踏まえ、設計データや製造データ上における接着剤の位置や領域(最終的に得られる基板における接着剤の理想的な位置や領域)に基づき、接着剤の塗布状態が検査される。従って、接着剤の塗布状態を適切に検査することができる。その結果、接着剤が適切に塗布されていない基板に対する電子部品の実装などを防止することができ、歩留まりの向上や生産コストの増大抑制を図ることができる。
 手段3.前記接着剤は、絶縁性の接着剤であり、
 所定のリフロー工程を行う前において、前記基板上に印刷された前記半田と前記基板に塗布された前記接着剤とが重なる領域の面積を求め、当該面積に基づき半田付けの良否を判定することを特徴とする手段1又は2に記載の基板検査装置。
 リフロー工程後において、セルフアライメント効果により、接着剤や半田、電子部品が適正位置に配置される場合であっても、リフロー工程前に、半田に対し絶縁性の接着剤が多量に付着していると、半田を介した導電性が不十分になってしまい、半田付けが不良とってしまうおそれがある。
 この点、上記手段3によれば、接着剤と半田との重なり面積(接着剤及び半田を平面視したときにおける両者の重なる領域の面積)に基づき、半田付けの良否が判定される。従って、リフロー工程後において、一見すると半田や電子部品などが適正位置に配置されている場合であっても、半田付けが実際には不良であるということを適切に把握できる。これにより、検査精度の向上を図ることができる。
 手段4.前記接着剤は、絶縁性の接着剤であり、
 所定のリフロー工程を行う前において、前記半田に搭載される前記電子部品の電極部の配置予定領域と前記基板に塗布された前記接着剤とが重なる領域の面積を求め、当該面積に基づき半田付けの良否を判定することを特徴とする手段1乃至3のいずれかに記載の基板検査装置。
 尚、「電極部」とあるのは、半田に配設される導電性の部材であり、例えば、電極やリードなどを挙げることができる。
 リフロー工程後において、セルフアライメント効果により、接着剤や半田、電子部品が適正位置に配置される場合であっても、リフロー工程前に、電極部に対し絶縁性の接着剤が多量に付着していると、電極部を介した導電性が不十分になってしまい、半田付けが不良となってしまうおそれがある。
 この点、上記手段4によれば、絶縁性の接着剤と電極部の配置予定領域との重なり面積(接着剤及び電極部の配置予定領域を平面視したときにおける両者の重なる領域の面積)に基づき、半田付けの良否が判定される。従って、リフロー工程後において、一見すると半田や電子部品などが適正位置に配置されている場合であっても、半田付けが実際には不良であるということを適切に把握できる。これにより、検査精度の一層の向上を図ることができる。
製造システムの概略構成を示すブロック図である。 プリント基板の概略構成を示す部分拡大平面図である。 プリント基板の概略構成を示す部分拡大断面図である。 基板検査装置の概略構成などを示す模式図である。 制御装置の構成などを示すブロック図である。 検査処理のフローチャートである。 第一抽出生成処理のフローチャートである。 第二抽出生成処理のフローチャートである。 検査処理の説明において利用する半田の印刷状態を示す平面模式図である。 理想半田領域及び理想半田位置情報を示す平面模式図である。 半田用サーチエリアを示す平面模式図である。 半田塊などを示す平面模式図である。 実半田領域や実半田位置情報などを示す平面模式図である。 実接着剤領域などを示す平面模式図である。 理想半田検査基準情報を示す平面模式図である。 理想接着剤検査基準情報を示す平面模式図である。 実装位置調整情報などを示す平面模式図である。 電極部配置領域を示す平面模式図である。 実検査基準情報を示す平面模式図である。 実検査基準情報や理想接着剤検査基準情報を用いた、半田や接着剤の検査を説明するための平面模式図である。 接着剤及び半田の位置関係が不適正である場合の実接着剤領域などを示す平面模式図である。 接着剤及び電極部の配置予定領域の位置関係が不適正である場合の実接着剤領域などを示す平面模式図である。 セルフアライメント効果によって、半田等が適正位置に配置されることを示すための平面模式図である。 半田付け不良であっても、セルフアライメント効果によって半田等が適正位置に配置され得ることを示すための平面模式図である。
 以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、プリント基板(以下、「基板」と称す)を製造するための製造システムの概略構成を示すブロック図であり、図2は、基板1の一部を示す部分拡大平面図である。図3は、基板1の一部を示す部分拡大断面図である。
 まず、基板1の構成について説明する。図2及び図3に示すように、基板1は、導電性を有する複数の電極パターン2を有するものである。当該電極パターン2上には、粘性を有するクリーム半田(以下、「半田」と称す)3が印刷されている。
 半田3としては、例えば、Sn-Ag系のSn-3.0Ag-0.5CuやSn-0.3Ag-0.7Cu、Sn-Cu系のSn-0.7Cu、Sn-Zn系のSn-8Zn-3Bi、及び、Sn-Pb系のSn67%-Pb37%などが用いられる。
 尚、参考として、Sn-3.0Ag-0.5Cu又はSn-0.3Ag-0.7Cuからなる半田3の溶融温度(融点)はそれぞれ約217℃であり、Sn-0.7Cuからなる半田3の溶融温度(融点)は約227℃である。また、Sn-8Zn-3Biからなる半田3の溶融温度(融点)は約187~196℃であり、Sn67%-Pb37%からなる半田3の溶融温度(融点)は約183℃である。
 半田3上には、チップ等の電子部品4が搭載されている。より詳しくは、電子部品4は電極やリードにより構成された電極部7を複数備えており、各電極部7がそれぞれ所定の半田3に対して接合されている。すなわち、電子部品4は、複数の半田3からなる1の半田群5に対し搭載されている。
 加えて、電子部品4は、半田3によって固定された状態となっているが、本実施形態では、固定状態をより強固なものとすべく、基板1に塗布された接着剤6により接着された状態となっている。接着剤6は、熱硬化性を有する絶縁性の接着剤である。また、接着剤6の硬化温度は、半田3の溶融温度よりも高いものとされている。
 次に、基板1を製造するための製造システム11について説明する。図1に示すように、本実施形態の製造システム11は、基板1の移送ラインに沿って、その上流側(図の上側)から順に、半田印刷機としての半田印刷装置12、接着剤塗布装置13、部品実装システム14、リフロー装置15、及び、部品実装状態検査装置16を備えている。
 半田印刷装置12は、基板1の所定箇所(例えば、電極パターン2上)に所定量の半田3を印刷するためのものである。より詳しくは、半田印刷装置12は、基板1上の電極パターン2に対応する位置に複数の孔が形成されたメタルスクリーン(図示せず)を備えており、当該メタルスクリーンを用いて基板1に対し半田3をスクリーン印刷する。
 接着剤塗布装置13は、基板1の所定箇所(例えば、電子部品4の配置予定箇所)に所定量の接着剤6を塗布するためのものである。接着剤塗布装置13は、例えば、X-Y方向に移動可能なノズルヘッド(図示せず)を備えており、当該ノズルヘッドから接着剤6を吐出することで基板1に対し接着剤6を塗布する。
 部品実装システム14は、印刷された半田3及び塗布された接着剤6を検査するための基板検査装置21と、電子部品4を実装するための部品実装機22とを備えている。尚、基板検査装置21及び部品実装機22については後に詳述する。
 リフロー装置15は、半田3を加熱溶融させるとともに、接着剤6を加熱硬化させるためのものである。リフロー装置15によるリフロー工程を経た基板1においては、半田3によって電極パターン2と電子部品4の電極部7とが接合されるとともに、接着剤6によって電子部品4が強固に固定された状態となる。
 部品実装状態検査装置16は、電子部品4が所定の位置に実装されているか否かを検査するとともに、電子部品4への電気的導通が適切に確保されているか否か等を検査するものである。
 次いで、部品実装システム14について説明する。まず、基板検査装置21について説明する。
 基板検査装置21は、図4に示すように、基板1を載置するための載置台31と、基板1の表面に対して斜め上方から光を照射するための照射手段としての照明装置32と、光の照射された基板1を撮像するための撮像手段としてのCCDカメラ33と、基板検査装置21における各種制御や画像処理、演算処理等を行うための制御装置41とを備えている。
 載置台31には、回転軸がそれぞれ直交するモータ34,35が設けられている。当該モータ34,35が制御装置41によって駆動制御されることによって、載置台31に載せられた基板1が任意の方向(X軸方向及びY軸方向)へスライド移動させられるようになっている。これにより、CCDカメラ33による基板1の撮像部位を変化させることができるようになっている。
 照明装置32は、所定の光を基板1に対して照射するものであり、少なくとも半田3及び接着剤6に対し光が照射される。
 CCDカメラ33は、照明装置32から照射される光の波長領域に感度を有するものであり、少なくとも光の照射された半田3及び接着剤6を撮像する。CCDカメラ33によって得られた画像データは、制御装置41の後述する演算装置43に対して伝送される。本実施形態においては、画像データとして、基板1からの反射光についての輝度データが伝送される。尚、輝度データに代えて、基板1の色データや高さデータ等が画像データとして伝送されることとしてもよい。
 次に、制御装置41について説明する。制御装置41は、図5に示すように、各種データを記憶するための記憶装置42と、各種演算処理を行うための演算装置43とを備えている。図5では、制御装置41の構成要素とともに、後述する各手段44~49により得られる領域や情報を合わせて示す。これら領域や情報は、図5において点線で示す。
 記憶装置42は、演算装置43による演算結果や、基板1についての設計データや製造データ等を記憶するものである。本実施形態において、記憶装置42には、設計データや製造データとして、基板1上の電極パターン2の位置や大きさ、半田3の印刷予定位置、理想的な印刷状態における半田3のサイズ(例えば、半田3の辺の長さ、面積、輪郭長、対角線の長さ、体積等)、接着剤6の塗布予定位置、理想的な塗布状態における接着剤6のサイズ(例えば、接着剤6の面積、輪郭長、体積等)、電極部7の大きさや配置予定領域などの電子部品4に関する各種情報、及び、基板1の大きさなどが記憶されている。また、記憶装置42には、電子部品4がどの半田3に対して搭載されるかについての情報や、半田3がどの半田群5に含まれるかについての情報等が記憶されている。
 演算装置43は、理想半田位置情報生成手段44と、画像処理手段45と、理想半田検査基準情報生成手段46と、理想接着剤検査基準情報生成手段47と、実装位置調整情報生成手段48と、電極部配置領域生成手段49とを備えている。
 理想半田位置情報生成手段44は、記憶装置42に記憶された設計データ上或いは製造データ上における、半田群5の理想的な位置を示す理想半田位置情報Prhを生成する。本実施形態において、理想半田位置情報生成手段44は、まず、記憶装置42に記憶されたデータに基づき、半田群5に含まれる半田3ごとに、半田3の理想半田領域Arhをそれぞれ得る。本実施形態における理想半田領域Arhは、データ上の、基板1上における半田3の占める平面領域である。
 次いで、理想半田位置情報生成手段44は、理想半田領域Arhのそれぞれの重心座標を得る。その上で、理想半田位置情報生成手段44は、半田群5が2つの半田3を含んでなる場合、理想半田位置情報Prhとして、両理想半田領域Arhの重心座標の中心(中点)座標〔=(Lx,Ly)〕を生成する。一方、理想半田位置情報生成手段44は、半田群5が3つ以上の半田3を含んでなる場合、理想半田位置情報Prhとして、各理想半田領域Arhのそれぞれの重心座標の中心(重心)座標〔=(Lx,Ly)〕を生成する。
 尚、データ上の、基板1上における半田3の占める立体領域等を理想半田領域Arhとしてもよい。また、理想半田位置情報Prhとして、各理想半田領域Arhの中心、理想半田領域Arhに外接する矩形の重心や中心等を生成することとしてもよい。尚、本実施形態では、理想半田領域Arhと、基板1上で電極パターン2の占める領域とが一致するように設定されている。
 画像処理手段45は、CCDカメラ33によって得られた画像データに基づき、実半田領域Ajh及び実接着剤領域Ajsを抽出するとともに、抽出した実半田領域Ajhに基づき、実半田位置情報Pjhを生成する。
 実半田領域Ajhは、基本的には画像データにおける半田3の占める領域をいう。但し、印刷状態に著しい不具合のある半田3は、実半田領域Ajhとして抽出されない。また、実接着剤領域Ajsは、画像データにおける接着剤6の占める範囲をいう。さらに、実半田位置情報Pjhとは、画像データにおける実際に印刷された半田群5の位置情報をいう。
 実半田領域Ajhの抽出について説明すると、画像処理手段45は、まず、前記画像データに対し予め設定された所定の輝度値を閾値として二値化処理を行うことで、基板1上における半田3の占める平面領域を抽出する。その上で、画像処理手段45は、抽出した半田3の平面領域についての情報を記憶装置42に記憶する。
 次いで、画像処理手段45は、所定の半田用サーチエリアを設定する。半田用サーチエリアは、理想半田領域Arhと相似する形状であり、半田用サーチエリアの中心座標は、理想半田領域Arhの中心座標と同一の座標となっている。但し、半田用サーチエリアは、理想半田領域Arhよりも一回り大きめに設定されている。
 その上で、画像処理手段45は、記憶装置42に記憶された半田3の平面領域についての情報を利用し、半田用サーチエリア内に存在する半田3の平面領域の面積が当該半田用サーチエリアの面積に対し所定割合以上となっているか否かを判定する。そして、この判定条件を満たす場合、半田用サーチエリア内に存在する半田3を半田塊として抽出する。但し、半田用サーチエリア内に存在する半田3の平面領域の中で所定面積(例えば、サーチエリアの面積の1%等)未満の平面領域については、半田塊の一部としては抽出されない。
 次いで、画像処理手段45は、記憶装置42に記憶された前記半田3の平面領域の情報に基づいて、抽出された半田塊と連結する(抽出された半田塊を含む)半田領域を、実半田領域Ajhとして抽出する。これにより、半田群5に含まれる各半田3のうち印刷状態に著しい不具合のあるものを除いた半田3についての実半田領域Ajhがそれぞれ抽出される。
 一方、画像処理手段45は、半田用サーチエリア内に存在する半田3の平面領域の面積が半田用サーチエリアの面積に対し所定割合未満である場合、この半田を半田塊として抽出することなく、部品実装機22に対し「印刷不良信号」を出力する。この処理は、半田3が理想的な印刷位置から大きくずれた位置に印刷されていること等により、セルフアライメント効果が発揮されたとしても位置修正が困難であると考えられるために行われる。「印刷不良信号」が入力された際の部品実装機22の動作については後に説明する。
 また、画像処理手段45は、半田用サーチエリア内に所定面積(例えば、半田用サーチエリアの面積の20%等)以上の半田3の平面領域が複数存在する場合、この半田を半田塊として抽出することなく、部品実装機22に対し「印刷不良信号」を出力する。このような処理は、「にじみ」等により隣接する半田3が過度に接近していたり、半田3に「かすれ」が発生していたりするものと考えられるために行われる。
 次いで、実半田位置情報Pjhの生成について説明する。画像処理手段45は、まず、半田群5ごとに、実半田領域Ajhのそれぞれの重心座標を求める。その上で、画像処理手段45は、半田群5が2つの半田3を含んでなる場合、実半田位置情報Pjhとして、半田群5に対応する両実半田領域Ajhの重心座標の中心(中点)座標〔=(x,y)〕を生成する。一方、画像処理手段45は、半田群5が3つ以上の半田3を含んでなる場合、実半田位置情報Pjhとして、半田群5に対応する複数の実半田領域Ajhのそれぞれの重心座標の中心(重心)座標〔=(x,y)〕を生成する。本実施形態では、画像処理手段45が、実半田位置情報生成手段に相当する。
 尚、実半田位置情報Pjhとして、例えば、実半田領域Ajhの中心(重心)座標、実半田領域Ajhに外接する矩形の重心や中心等を生成することとしてもよい。但し、実半田位置情報Pjhは、理想半田位置情報Prhと同一種別(同一種類のカテゴリー及びパラメータ)とする必要がある。そこで本実施形態では、上記の通り、理想半田位置情報Prhとして理想半田領域Arhの重心座標の中心座標が生成され、実半田位置情報Pjhとして実半田領域Ajhの重心座標の中心座標が生成されている。
 次いで、実接着剤領域Ajsの抽出について説明する。画像処理手段45は、まず、前記画像データに対し予め設定された所定の輝度値を閾値として二値化処理を行うことで、基板1上における接着剤6の占める平面領域を抽出する。その上で、画像処理手段45は、抽出した平面領域を実接着剤領域Ajsとして抽出する。
 理想半田検査基準情報生成手段46は、理想半田領域Arhに対応する検査範囲である理想半田検査基準情報Krhを生成する。本実施形態において、理想半田検査基準情報生成手段46は、理想半田位置情報生成手段44により得られた理想半田領域Arhに基づき、理想半田検査基準情報Krhを生成する。
 具体的には、理想半田検査基準情報生成手段46は、理想半田検査基準情報Krhとして、理想半田領域Arhの形状と相似する形状であり、かつ、その中心座標が、理想半田領域Arhの中心座標と同一の座標となる理想半田検査窓を生成する。この理想半田検査窓は、半田群5に含まれる半田3の検査基準範囲を示すものである。理想半田検査窓は、理想半田領域Arhよりも一回り大きなサイズに設定される。尚、理想半田領域Arhの変更に合わせて、理想半田検査基準情報Krhを適宜変更してもよい。
 理想接着剤検査基準情報生成手段47は、記憶装置42に記憶された設計データ又は製造データに基づき、接着剤6の基準検査範囲を示す理想接着剤検査基準情報Krsを生成する。
 詳述すると、理想接着剤検査基準情報生成手段47は、まず、データ上における接着剤6の占める平面領域を理想接着剤領域Arsとして得る。その上で、理想接着剤検査基準情報生成手段47は、理想接着剤検査基準情報Krsとして、理想接着剤領域Arsの形状と相似する形状であり、かつ、その中心座標が、理想接着剤領域Arsの中心座標と同一の座標となる理想接着剤検査窓を生成する。この理想接着剤検査窓は、接着剤6の検査基準範囲を示すものである。理想接着剤検査窓は、理想接着剤領域Arsよりも一回り大きなサイズに設定される。
 尚、理想接着剤領域Arsとして、データ上における、基板1上の接着剤6の占める立体領域等を生成してもよい。また、理想接着剤領域Arsの変更に合わせて理想接着剤検査基準情報Krsを適宜変更してもよい。
 実装位置調整情報生成手段48は、半田群5ごとに、換言すれば、電子部品4ごとに、実装位置調整情報Cjiを生成する。実装位置調整情報Cjiは、理想搭載位置情報に対する搭載予定位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向を示すものである。理想搭載位置情報とは、半田群5に搭載される電子部品4の設計データ又は製造データ上の搭載位置を示すものであり、本実施形態では、理想半田位置情報Prhと同一のものである。また、搭載予定位置情報は、半田群5に搭載される電子部品4の搭載予定位置を示すものであり、本実施形態では、実半田位置情報Pjhと同一のものである。
 本実施形態では、実装位置調整情報Cjiとして、理想半田位置情報Prhに対する実半田位置情報Pjhの位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づくものが生成される。具体的には、実装位置調整情報Cjiとして、実半田位置情報Pjh〔=(x,y)〕及び理想半田位置情報Prh〔=(Lx,Ly)〕に基づくベクトル情報が生成される。ここで、実装位置調整情報CjiのX成分は「x-Lx」であり、実装位置調整情報CjiのY成分は「y-Ly」である。
 電極部配置領域生成手段49は、実装位置調整情報Cjiを利用して、電子部品4の電極部7の配置予定領域を示す電極部配置領域Adhを生成する。本実施形態において、電極部配置領域生成手段49は、電極部配置領域Adhとして、データ上における電極部7の配置予定領域を、実装位置調整情報Cjiの分だけずらした領域を生成する。
 さらに、演算装置43は、上記各手段44~49によって生成された情報などに基づいて、基板1上の半田群5及び接着剤6、並びに、半田付けに関する良否を検査する。そこで次に、演算装置43による検査処理について説明する。
 演算装置43は、実装位置調整情報生成手段48により得られた複数の実装位置調整情報Cjiがそれぞれ適正であるか否かをチェックする。具体的には、演算装置43は、実装位置調整情報Cjiの大きさ、実装位置調整情報CjiのX方向成分の大きさ、又は、実装位置調整情報CjiのY方向成分の大きさが、予め設定された所定の閾値を超える場合、半田3が大きくずれて印刷されており、印刷状態が不良であると判定する。この場合、演算装置43は、部品実装機22に対し「印刷不良信号」を出力する。
 一方、実装位置調整情報Cjiがそれぞれ適正である場合、演算装置43は、理想半田検査基準情報Krh(理想半田検査窓)を実装位置調整情報Cjiの分だけずらすことで、実検査基準情報Kjhを生成する。実検査基準情報Kjhは、半田群5ごとに生成される。本実施形態において、演算装置43は、実検査基準情報Kjhとして、理想半田検査窓を実装位置調整情報Cjiの分だけずらした検査窓(実半田検査窓)を生成する。実半田検査窓は、その中心座標が、理想半田検査窓の中心座標を実装位置調整情報Cjiの分だけずらした座標と等しく、その形状が理想半田検査窓と同一の形状となっている。
 その上で、演算装置43は、実検査基準情報Kjhを利用して各半田群5の検査を行う。すなわち、演算装置43は、半田群5ごとに、実検査基準情報Kjh(実半田検査窓)に対する実半田領域Ajh以外の領域の占める範囲の割合が予め設定された所定の閾値を超えるか否かについて判定を行う。ここで、各半田群5の全てにおいてこの判定条件を満たさない場合には、半田3の印刷状態を「良」であると判定する。
 一方、演算装置43は、少なくとも1つの半田3において上記の判定条件を満たす場合、半田3の印刷状態が「不良」であると判定するとともに、「印刷不良信号」を部品実装機22に出力する。
 さらに、演算装置43は、理想接着剤検査基準情報Krs(理想接着剤検査窓)を用いて接着剤6を検査する。具体的には、演算装置43は、接着剤6ごとに、理想接着剤検査基準情報Krs(理想接着剤検査窓)に対する実接着剤領域Ajs以外の領域の占める範囲割合が予め設定された所定の閾値を超えるか否かについて判定を行う。そして、全ての接着剤6においてこの判定条件を満たさない場合、接着剤6の塗布状態を「良」と判定する。
 一方、演算装置43は、少なくとも1つの接着剤6において上記の判定条件を満たす場合、接着剤6の塗布状態が不良であると判定するとともに、「塗布不良信号」を部品実装機22に出力する。「塗布不良信号」が入力された場合の部品実装機22の動作については後に説明する。
 加えて、演算装置43は、接着剤6ごとに、半田3と重なる領域の面積を求める。本実施形態において、演算装置43は、基板1を平面視したときにおける、実半田領域Ajsと実接着剤領域Ajsとが重なる領域の面積を求める。その上で、演算装置43は、この面積が予め設定された所定の面積閾値を超える場合に、半田付けが「不良」であると判定する。そして、演算装置43は、「半田付け不良信号」を部品実装機22に出力する。「半田付け不良信号」が入力された場合の部品実装機22の動作については後に説明する。
 さらに、演算装置43は、接着剤6ごとに、電極部7と重なることが想定される領域の面積を求める。本実施形態において、演算装置43は、電極部配置領域Adhと実接着剤領域Ajsとが重なる領域の面積を求める。その上で、演算装置43は、この面積が予め設定された所定の面積閾値を超える場合に、半田付けが「不良」であると判定し、「半田付け不良信号」を部品実装機22に出力する。
 一方、演算装置43は、全ての接着剤6において、上記の半田付けに係る判定結果が不良でない場合、半田付けを「良」と判定する。尚、半田付けの良否判定は、重なり領域の面積自体を用いて行ってもよいし、重なり領域の面積を半田3や接着剤6、電極部7の面積(実半田領域Ajhや実接着剤領域Ajs、電極部配置領域Adhの面積)で除算した値など、重なり領域の面積に基づく値を用いて行ってもよい。
 演算装置43は、半田3の印刷状態、接着剤6の塗布状態、及び、半田付けの状態をそれぞれ「良」と判定した場合に、基板1を「良品」と判定する。その上で、演算装置43は、半田群5ごとに設定された複数の実装位置調整情報Cjiを部品実装機22に対し出力する。
 次いで、部品実装機22の動作について説明する。部品実装機22は、基板検査装置21による検査処理の終了後において実装位置調整情報Cjiが入力された場合、すなわち、基板1が良品と判定された場合、基板1に対し電子部品4を実装する。具体的には、部品実装機22は、予め入力された設計データ又は製造データ上の電子部品4の搭載位置(理想搭載位置情報)を実装位置調整情報Cjiの分だけずらした位置に電子部品4の中心が位置するように、各半田群5に対して電子部品4を実装する。すなわち、各半田群5の実際の印刷位置に各電子部品4を実装する。
 一方、部品実装機22は、演算装置43から「印刷不良信号」、「塗布不良信号」又は「半田付け不良信号」が入力された場合、基板1に対する電子部品4の実装を行うことなく、当該基板1を図示しない不良品ホッパーへと搬送する。
 次に、基板検査装置21による検査処理について図6~8のフローチャートなどを参照してより詳細に説明する。尚、図9~図20においては、半田用サーチエリアや実検査基準情報Kjh(実半田検査窓)などの検査の基準となるものを太線で示す。
 また、説明の便宜上、電極パターン2a,2bに印刷される半田3a,3bからなる半田群5a、及び、当該半田群5aに対応する接着剤6a(それぞれ図9参照)に対する検査処理について説明する。但し、他の半田群5や接着剤6に対しても同様の検査処理が行われる。半田3a,3bは、同サイズであり、それぞれ電極パターン2a,2bに対してX軸方向に「2mm」、Y軸方向に「1mm」ずれて印刷されているものとする。さらに、半田3a,3bは、それぞれ理想的なサイズ(大きさ)で印刷されているものとする。また、接着剤6aは、理想的な位置に対し理想的なサイズで塗布されているものとする。勿論、上記で挙げた数値は単なる例である。
 検査処理では、図6に示すように、まず、ステップS11において、第一抽出生成処理を実行する。
 第一抽出生成処理では、図7に示すように、まず、ステップS31において、設計データ等に基づき理想半田位置情報Prhが生成される。本実施形態では、設計データや製造データ上の半田3aに係る理想半田領域Arh1の中心座標と、設計データや製造データ上の半田3bに係る理想半田領域Arh2の中心座標との中点(Lx,Ly)が、理想半田位置情報Prhとして生成される(図10参照)。
 次いで、ステップS32及びステップS33において、CCDカメラ33により得られた画像データに基づき、基板1上における半田3及び接着剤6の占める平面領域をそれぞれ抽出する。そして、抽出した平面領域に関する情報を記憶装置42に記憶する。
 その上で、ステップS34において、理想半田領域Arh1,Arh2と同一の中心座標を有するとともに、理想半田領域Arh1,Arh2より若干大きめの半田用サーチエリアSA1,SA2を設定する(図11参照)。
 図6に戻り、第一抽出生成処理に続くステップS12では、半田3の印刷状態に著しい不具合があるか否かを判定する。具体的には、半田用サーチエリアSA1,SA2内に存在する半田3の平面領域が当該半田用サーチエリアSA1,SA2の面積に対し所定割合以上を占めるか否かを判定する。また、半田用サーチエリア内に所定面積(例えば、半田用サーチエリアSA1,SA2の面積の20%等)以上の半田3の平面領域が複数存在するか否かを判定する。
 そして、半田3a,3bの平面領域が半田用サーチエリアSA1,SA2の面積に対し所定割合以上を占めるとともに、半田用サーチエリアSA1,SA2内に所定面積以上の半田3a,3bの平面領域が複数存在していない場合、つまり、ステップS12にて否定判定された場合、ステップS13の第二抽出生成処理に移行する。
 一方、半田用サーチエリアSA1,SA2の面積に対して半田3a,3bの平面領域の占める割合が所定割合未満である場合、又は、半田用サーチエリアSA1,SA2内に所定面積以上の半田3の平面領域が複数存在している場合、すなわち、ステップS12にて肯定判定された場合には、ステップS21に移行する。そして、ステップS21にて、部品実装機22に対し「印刷不良信号」を出力し、検査処理を終了する。
 次いで、ステップS13の第二抽出生成処理について説明する。第二抽出生成処理では、図8に示すように、まず、ステップS51にて、サーチエリアSA1,SA2内に存在する半田3a,3bを半田塊K1,K2(図12中、斜線を付した部位)として抽出する(図12参照)。
 ステップS51に続くステップS52では、実半田領域Ajhを抽出する。具体的には、抽出された半田塊K1,K2と連結する半田領域を実半田領域Ajh1,Ajh2(図13中、散点模様を付した部位)として抽出する(図13参照)。
 次いで、ステップS53において、実半田位置情報Pjhを生成する。本実施形態では、実半田領域Ajh1の重心座標と実半田領域Ajh2の重心座標との中点(x,y)が、実半田位置情報Pjhとして生成される(図13参照)。
 さらに、ステップS54において、実接着剤領域Ajsを抽出する。本実施形態では、ステップS33にて抽出された接着剤6の占める平面領域が、実接着剤領域Ajs(図14中、斜めの点線を付した部位)として抽出される(図14参照)。
 続くステップS55では、理想半田検査基準情報Krh(理想半田検査窓)を生成する。本実施形態では、理想半田検査基準情報Krh1,Krh2として、理想半田領域Arh1,Arh2の形状と相似する形状であるとともに、理想半田領域Arh1,Arh2よりも一回り大きく、かつ、中心座標が理想半田領域Arh1,Arh2の重心座標と同一の座標となる理想半田検査窓を生成する(図15参照)。
 さらに、ステップS56において、理想接着剤検査基準情報Krsを生成する。すなわち、データ上における接着剤6aの占める平面領域を理想接着剤領域Arsとして得た上で、理想接着剤領域Arsの形状と相似する形状であるとともに、理想接着剤領域Arsよりも一回り大きく、かつ、中心座標が理想接着剤領域Arsの重心座標と同一となる理想接着剤検査窓を理想接着剤検査基準情報Krsとして生成する(図16参照)。
 次に、ステップS57において、実装位置調整情報Cjiを生成する。詳述すると、実装位置調整情報Cjiとして、ステップS53にて生成された実半田位置情報Pjh〔=(x,y)〕と、ステップS31にて生成された理想半田位置情報Prh〔=(Lx,Ly)〕に基づくベクトル情報〔=(Px,Py)〕が生成される(図17参照)。
 図6に戻り、第二抽出生成処理に続くステップS14において、生成された実装位置調整情報Cjiが適正であるか否かを判定する。例えば、実装位置調整情報Cjiの大きさなどをチェックする。実装位置調整情報Cjiが適正でない場合(ステップS14:NO)、ステップS21にて「印刷不良信号」を出力し、検査処理を終了する。
 一方、実装位置調整情報が適正である場合(ステップS14:YES)、ステップS15に移行し、設計データ等に基づき、電極部配置領域Adh1,Adh2を抽出する(図18参照)。
 続くステップS16では、実検査基準情報Kjhを生成する。本実施形態では、実検査基準情報Kjh1,Kjh2として、理想半田検査基準情報(理想半田検査窓)Krh1,Krh2を実装位置調整情報Cjiの分だけずらすことで得た実半田検査窓を生成する(図19参照)。
 次いで、ステップS17において、実検査基準情報Kjh1,Kjh2(実半田検査窓)を用いて、実半田領域Ajh1,Ajh2が適正であるか否かを判定する。すなわち、実検査基準情報Kjh1,Kjh2(実半田検査窓)に対して実半田領域Ajh1,Ajh2以外の領域の占める範囲割合が、予め設定された閾値を超えるか否かを判定する(図20参照)。実検査基準情報Kjh1に対する実半田領域Ajh1以外の領域の占める範囲割合が前記閾値以下であり、かつ、実検査基準情報Kjh2に対する実半田領域Ajh2以外の領域の占める範囲割合が前記閾値以下である場合(ステップS17:YES)、当該半田群5aの印刷状態を「良」と判定し、ステップS18に移行する。
 一方、実検査基準情報Kjh1に対する実半田領域Ajh1以外の領域の占める範囲割合が前記閾値を超える場合、又は、実検査基準情報Kjh2に対する実半田領域Ajh2以外の領域の占める範囲割合が前記閾値を超える場合(ステップS17:NO)、半田群5の印刷状態を「不良」と判定する。その後、ステップS21において、「印刷不良信号」を部品実装機22に出力し、検査処理を終了する。
 実半田領域Ajh1,Ajh2が適正である場合(ステップS17:YES)、ステップS18にて、理想接着剤検査基準情報Krs(理想接着剤検査窓)を用いて、実接着剤領域Ajsが適正であるか否かを判定する。具体的には、理想接着剤検査基準情報Krsに対する実接着剤領域Ajs以外の領域の占める範囲割合が予め設定された所定の閾値を超えるか否かについて判定を行う(図20参照)。そして、この判定条件を満たさず、実接着剤領域Ajsが適正である場合(ステップS18:YES)、接着剤6aの塗布状態を「良」と判定した上で、ステップS19へと移行する。
 一方、上記の判定条件を満たし、接着剤6aの塗布状態が不適正である場合(ステップS18:NO)、ステップS22に移行する。そして、ステップS22にて「塗布不良信号」を部品実装機22に出力し、検査処理を終了する。
 ステップS19では、接着剤6a及び半田3a,3bの位置関係が適正であるか否かを判定する。より詳しくは、実半田領域Ajh1,Ajh2と実接着剤領域Ajsとの重なり領域の面積を求めるとともに、この重なり領域の面積が予め設定された所定の面積閾値を超えるか否かを判定する。ここで、重なり領域の面積が前記面積閾値を超えており、接着剤6a及び半田3a,3bの位置関係が適正でない場合(例えば、図21に示すような状態である場合)、半田付け不良と判定する。その上で、ステップS23にて「半田付け不良信号」を部品実装機22に出力し、検査処理を終了する。尚、図21及び図22では、実半田領域Ajh1,Ajh2や実接着剤領域Ajsの基板1における位置を示すべく、電極パターン2a,2bの外縁部を点線で示す。
 一方、重なり領域の面積が前記面積閾値以下であり、接着剤6a及び半田3a,3bの位置関係が適正である場合(ステップS19:YES)、ステップS20へと移行する。
 ステップS20では、接着剤6a及び電極部配置領域Adh1,Adh2の位置関係が適正であるか否かを判定する。より詳しくは、実接着剤領域Ajsと電極部配置Adh1,Adh2の重なり領域の面積を求めるとともに、この重なり領域の面積が予め設定された所定の面積閾値を超えるか否かを判定する。ここで、重なり領域の面積が前記面積閾値を超えており、接着剤6a及び電極部配置領域Adh1,Adh2の位置関係が適正でない場合(例えば、図22に示すような状態である場合)、半田付け不良と判定する。その上で、ステップS23にて「半田付け不良信号」を部品実装機22に出力し、検査処理を終了する。
 一方、重なり領域の面積が前記面積閾値以下であり、接着剤6a及び電極部配置領域Adh1,Adh2の位置関係が適正である場合(ステップS20:YES)、半田付けが良であると判定し、検査処理を終了する。
 以降においては、半田群5a以外のその他の半田群5及び接着剤6a以外のその他の接着剤6などに対し上述の検査処理が行われ、各判定の全てで「良」の判定がされた場合には、基板1は「良品」であると判定される。その上で、半田群5ごとに設定された複数の実装位置調整情報Cjiが部品実装機22へと出力される。
 一方、各半田群5や各接着剤6などのいずれかが「不良」と判定された場合には、基板1は「不良」であると判断される。この場合には、実装位置調整情報Cjiは部品実装機22へと出力されず、基板1に電子部品4が実装されないことになる。
 尚、部品実装機22により電子部品4が実装された基板1は、上述の通り、リフロー装置15へと送られる。そして、リフロー工程においてセルフアライメント効果が発揮されることで、図23に示すように、電極パターン2上に半田3が配置され、ひいては電極部7が適正位置に配置される。その結果、電子部品4(図23及び図24では不図示)も適正位置に配置される。
 一方、仮に「半田付け不良」と判定された基板1へと電子部品4を実装した上で、当該基板1をリフロー工程へと送ると、セルフアライメント効果が発揮されることで、図24に示すように、電極パターン2上に半田3が配置され、ひいては電極部7及び電子部品4が適正位置に配置される。そのため、一見すると半田3や電子部品4などが適正位置に配置されている状態に見えるが、実際には、半田3や電極部7に対し接着剤6が多量に付着し、導通不良が生じているおそれがある。そのため、上記の通り、「半田付け不良」と判定した場合には、電子部品4の実装を行わないこととしている。
 以上詳述したように、本実施形態によれば、接着剤6の硬化温度が半田3の溶融温度よりも高いものとされている。従って、セルフアライメント効果を発揮させることができる。
 その上で、実装位置調整情報Cjiとして、理想半田位置情報Prhに対する実半田位置情報Pjhの位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報が部品実装機22に出力される。従って、セルフアライメント効果を考慮した位置に電子部品4を配置することができ、適正位置に対する電子部品4の搭載をより確実に図ることができる。また、検査処理において生成された情報を電子部品4の実装工程において活用することができるため、実装工程において検査処理と同様の処理を重複して行う必要がなくなり、生産効率の向上を図ることができる。
 一方、本実施形態では、セルフアライメント効果が発揮される条件ではあるが、接着剤6については、理想接着剤検査基準情報Krsに基づき検査が行われる。すなわち、セルフアライメント効果が発揮される条件下であっても接着剤6が移動しない点を踏まえ、設計データや製造データ上における接着剤6の位置や領域(最終的に得られる基板1における接着剤6の理想的な位置や領域)に基づき、接着剤6の塗布状態が検査される。従って、接着剤6の塗布状態を適切に検査することができる。その結果、接着剤6が適切に塗布されていない基板1に対する電子部品4の実装などを防止することができ、歩留まりの向上や生産コストの増大抑制を図ることができる。
 また、上記のように接着剤6は理想接着剤検査基準情報Krsに基づき検査される一方、半田群5の各半田3は、理想的な印刷状態の半田3に対する検査基準位置(理想半田検査基準情報Krh)を実装位置調整情報Cjiの分だけずらすことで得られた検査基準位置(実検査基準情報Kjh)を基準として検査が行われる。すなわち、セルフアライメント効果が発揮され得る点を考慮し、実際に印刷されている半田3の位置に基づいて電子部品4(半田群5)単位で検査の基準位置を変更し、この変更した基準位置に基づいて各半田3の検査が行われる。従って、セルフアライメント効果を考慮して、半田3の印刷状態を適切に検査することができる。これにより、接着剤6の塗布状態を適切に検査できることと相俟って、歩留まりの向上及び生産コストの増大抑制をより効果的に図ることができる。
 さらに、接着剤6と半田3との重なり面積、及び、接着剤6と電極部7の配置予定領域との重なり面積に基づき、半田付けの良否が判定される。従って、リフロー工程後において、一見すると半田3や電子部品4などが適正位置に配置されている場合であっても、半田付けが実際には不良であるということを適切に把握できる。これにより、検査精度を高めることができる。
 尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
 (a)上記実施形態では、理想半田位置情報Prh及び実半田位置情報Pjhとして、半田群5ごとにそれぞれ1の座標情報が生成されるようになっている。これに対し、理想半田位置情報Prh及び実半田位置情報Pjhとして、半田群5に含まれる各半田3ごとに座標情報を生成することとしてもよい。例えば、理想半田位置情報Prhとして、データ上における各半田3の重心座標を生成し、実半田位置情報Pjhとして、実際に印刷された各半田3の重心座標を生成してもよい。尚、理想半田位置情報の種別と、実半田位置情報の種別とは同一とする必要がある。
 また、上記のように理想半田位置情報Prh及び実半田位置情報Pjhとして複数の座標情報を生成する場合、理想半田検査基準情報Krhや実装位置調整情報Cji、実検査基準情報Kjhに関しても適宜変更される。例えば、理想半田検査基準情報Krhとして、理想半田領域Arhの重心座標と同一の座標が生成される。また、例えば、実装位置調整情報Cjiとして、半田群5ごとにベクトル情報〔=(Qx,Qy)〕が生成される。このベクトル情報は、例えば、理想半田位置情報Prhに対する実半田位置情報PjhのX軸方向に沿った位置ずれ量Δxの平均値(Qx)と、Y軸方向に沿った位置ずれ量Δyの平均値(Qy)とからなる。さらに、実検査基準情報Kjhとして、理想半田検査基準情報Krh(座標情報)を、ベクトル情報だけずらした座標が生成される。
 そして、半田3の印刷状態の検査においては、実検査基準情報Kjhに対する実半田位置情報PjhのX軸方向及びY軸方向に沿った位置ずれ量のそれぞれの絶対値が予め設定された所定の閾値内であるか否かを判定することで、半田群5の印刷状態の良否を検査してもよい。具体的には、半田群5に含まれる各半田3において、各位置ずれ量がそれぞれ前記閾値以下である場合には、半田群5の印刷状態を「良」と判定し、半田群5に含まれる少なくとも1つの半田3において、各位置ずれ量の少なくとも1つが前記閾値を超える場合には、半田群5の印刷状態を「不良」と判定してもよい。
 加えて、理想接着剤検査基準情報Krsとして、データ上における接着剤6の重心座標を生成し、実接着剤領域Ajsとして、実際に塗布された接着剤6の重心座標を生成することとしてもよい。その上で、理想接着剤検査基準情報Krsと実接着剤領域Ajsとの位置ずれ量に基づき、接着剤6の塗布状態に関する良否を判定してもよい。
 (b)上記実施形態では、半田群5及び接着剤6の全てに対し検査処理を行うこととしているが、オペレータ等によって選択された所定の半田群5及び接着剤6のみに対し検査処理を行うこととしてもよい。これにより、検査処理の簡素化を図ることができ、生産効率の向上を図ることができる。また、この場合において、検査対象となった半田群5以外の半田群5に係る実装位置調整情報Cjiとして、検査対象となった半田群5に係る実装位置調整情報Cjiの平均を用いることとしてもよい。
 (c)上記実施形態では、実装位置調整情報Cjiとしてベクトル情報を生成するとともに、このベクトル情報の分だけ理想搭載位置情報をずらした位置に電子部品4を実装している。すなわち、理想搭載位置情報をX軸方向やY軸方向にずらした位置に電子部品4を実装している。これに対し、実装位置調整情報Cjiとして、回転角度情報を生成してもよい。例えば、理想半田領域Arhを示す座標の範囲を理想半田位置情報Prhとし、実半田領域Ajhを示す座標の範囲を実半田位置情報Pjhとした上で、データ上における電子部品4の中心を回転中心とした、理想半田位置情報Prhに対する実半田位置情報Pjhの回転量及び回転方向を実装位置調整情報Cjiとして生成してもよい。そして、この回転量及び回転方向に基づいて、電子部品4の実装位置を調整してもよい。また、実装位置調整情報Cjiが、ベクトル情報と回転量及び回転方向に関する情報との双方を含むものであってもよい。
 (d)上記実施形態では、実検査基準情報Kjh(実半田検査窓)に対する実半田領域Ajh以外の領域の占める範囲割合が所定の閾値を超えるか否かで、半田群5の印刷状態に係る良否を判定している。これに対し、実検査基準情報Kjh(実半田検査窓)の中心座標に対する実半田領域Ajhの重心座標の位置ずれ量が所定の閾値を超えるか否かによって半田群5の印刷状態に係る良否を判定することとしてもよい。また、実検査基準情報Kjh(実半田検査窓)に対する実半田領域Ajhのマッチング率に基づいて、半田群5の印刷状態に係る良否を判定してもよい。
 さらに、これら良否判定手法を接着剤6の検査に対し適用してもよい。すなわち、理想接着剤検査基準Krs(理想接着剤検査窓)の中心座標に対する、実接着剤領域Ajsの重心座標の位置ずれ量が所定の閾値を超えるか否かで、接着剤6の塗布状態に係る良否を判定してもよい。また、理想接着剤検査基準情報Krs(理想接着剤検査窓)に対する実接着剤領域Ajsのマッチング率に基づいて、接着剤6の塗布状態に係る良否を判定してもよい。
 (e)上記実施形態では特に記載していないが、「印刷不良信号」、「塗布不良信号」又は「半田付け不良信号」が出力された時点で、未検査の半田群5や接着剤6に対する検査処理をスキップし、基板検査装置21による検査処理を終了することとしてもよい。この場合には、不良となる基板1に対し検査処理が継続されてしまうという事態を抑制することができ、検査効率の向上を図ることができる。
 (f)上記実施形態では、理想半田検査基準情報Krh及び実検査基準情報Kjhが理想半田領域Arhよりも大きなものとされているが、理想半田検査基準情報Krh及び実検査基準情報Kjhを理想半田領域Arhと同じサイズとしてもよい。また、理想接着剤検査基準情報Krsを理想接着剤領域Arsと同じサイズとしてもよい。
 (g)上記実施形態では、理想半田領域Arhを生成した上で、理想半田領域Arhから理想半田位置情報Prhを生成しているが、理想半田領域Arhを生成することなく、設計データや製造データから理想半田位置情報Prhを直接生成することとしてもよい。
 (h)上記実施形態では、理想半田領域Arhに基づき理想半田検査基準情報Krhを生成しているが、記憶装置42に対し予め検査基準位置や検査基準範囲についての情報を設計データや製造データとして記憶しておき、当該情報に基づいて、理想半田検査基準情報Krhを生成することとしてもよい。
 (i)上記実施形態では特に記載していないが、複数の半田群5の検査において「印刷不良信号」がそれぞれ出力された場合には、基板1に対してメタルスクリーンがずれて配置されていることが懸念される。そのため、このような場合においてメタルスクリーンのずれを修正すべく、各半田群5において生成された実装位置調整情報に基づいて、半田印刷機11による半田印刷位置を調整(メタルスクリーンを移動)することとしてもよい。
 1…基板、3…クリーム半田(半田)、4…電子部品、5…半田群、6…接着剤、7…電極部、12…半田印刷装置(半田印刷機)、21…基板検査装置、22…部品実装機、32…照明装置(照射手段)、33…CCDカメラ(撮像手段)、45…画像処理手段(実半田位置情報生成手段)、46…理想半田検査基準情報生成手段、47…理想接着剤検査基準情報生成手段、Ajh…実半田領域、Ajs…実接着剤領域、Arh…理想半田領域、Ars…理想接着剤領域、Cji…実装位置調整情報、Kjh…実検査基準情報、Krh…理想半田検査基準情報、Krs…理想接着剤検査基準情報、Pjh…実半田位置情報、Prh…理想半田位置情報。

Claims (4)

  1.  半田印刷機により基板上に印刷された半田に対して電子部品を実装する部品実装機の上流側において、前記基板に塗布された熱硬化性の接着剤及び前記半田を検査するための基板検査装置であって、
     少なくとも前記半田及び前記接着剤に対し、光を照射可能な照射手段と、
     少なくとも前記光の照射された前記半田及び前記接着剤を撮像可能な撮像手段と、
     前記撮像手段によって撮像された画像データに基づいて、前記電子部品が実装される2以上の半田を含んでなる半田群の位置情報である実半田位置情報を生成する実半田位置情報生成手段と、
     設計データ又は製造データに基づき、前記半田群に含まれる前記半田の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想半田検査基準情報を生成する理想半田検査基準情報生成手段と、
     設計データ又は製造データに基づき、前記接着剤の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想接着剤検査基準情報を生成する理想接着剤検査基準情報生成手段とを備え、
     前記接着剤の硬化温度は、前記半田の溶融温度よりも高いものとされており、
     前記半田群に搭載される前記電子部品の理想搭載位置を示す理想搭載位置情報に対する、前記電子部品の搭載予定位置を示す搭載予定位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向を示す実装位置調整情報として、設計データ上又は製造データ上における前記半田群の位置を示す理想半田位置情報に対する前記実半田位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報を前記部品実装機に出力するとともに、
     前記半田群に含まれる各半田については、前記実装位置調整情報の分だけ前記理想半田検査基準情報をずらして得た実検査基準情報を基準として検査する一方、前記接着剤については、前記理想接着剤検査基準情報を基準として検査することを特徴とする基板検査装置。
  2.  半田印刷機により基板上に印刷された半田に対して電子部品を実装する部品実装機の上流側において、前記基板に塗布された熱硬化性の接着剤及び前記半田のうち少なくとも前記接着剤を検査するための基板検査装置であって、
     少なくとも前記半田及び前記接着剤に対し、光を照射可能な照射手段と、
     少なくとも前記光の照射された前記半田及び前記接着剤を撮像可能な撮像手段と、
     前記撮像手段によって撮像された画像データに基づいて、前記電子部品が実装される2以上の半田を含んでなる半田群の位置情報である実半田位置情報を生成する実半田位置情報生成手段と、
     設計データ又は製造データに基づき、前記接着剤の基準検査位置及び/又は基準検査範囲を示す理想接着剤検査基準情報を生成する理想接着剤検査基準情報生成手段とを備え、
     前記接着剤の硬化温度は、前記半田の溶融温度よりも高いものとされており、
     前記半田群に搭載される前記電子部品の理想搭載位置を示す理想搭載位置情報に対する、前記電子部品の搭載予定位置を示す搭載予定位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向を示す実装位置調整情報として、設計データ上又は製造データ上における前記半田群の位置を示す理想半田位置情報に対する前記実半田位置情報の位置ずれ量及び位置ずれ方向に基づいた情報を前記部品実装機に出力するとともに、
     少なくとも前記接着剤については、前記理想接着剤検査基準情報を基準として検査することを特徴とする基板検査装置。
  3.  前記接着剤は、絶縁性の接着剤であり、
     所定のリフロー工程を行う前において、前記基板上に印刷された前記半田と前記基板に塗布された前記接着剤とが重なる領域の面積を求め、当該面積に基づき半田付けの良否を判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の基板検査装置。
  4.  前記接着剤は、絶縁性の接着剤であり、
     所定のリフロー工程を行う前において、前記半田に搭載される前記電子部品の電極部の配置予定領域と前記基板に塗布された前記接着剤とが重なる領域の面積を求め、当該面積に基づき半田付けの良否を判定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基板検査装置。
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