WO2020170341A1 - 基準マーク特定装置、基準マーク特定方法 - Google Patents

基準マーク特定装置、基準マーク特定方法 Download PDF

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WO2020170341A1
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search area
data
mark
reference mark
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幹也 鈴木
一也 小谷
勇太 横井
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株式会社Ｆｕｊｉ
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/20—Image preprocessing
    • G06V10/24—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image
    • G06V10/245—Aligning, centring, orientation detection or correction of the image by locating a pattern; Special marks for positioning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V30/00—Character recognition; Recognising digital ink; Document-oriented image-based pattern recognition
    • G06V30/10—Character recognition
    • G06V30/14—Image acquisition
    • G06V30/146—Aligning or centring of the image pick-up or image-field

Definitions

  • the present disclosure relates to a reference mark specifying device and a reference mark specifying method for specifying a reference mark from one or more forming units.
  • Patent Document 1 describes a reference mark specifying device that specifies a reference mark from a plurality of forming parts based on a predetermined distance between a pair of reference marks in a plurality of forming parts formed on a circuit board. Has been done.
  • the problem of the present disclosure is to ensure that the reference mark is specified well.
  • the fiducial mark is identified from a plurality of forming parts formed on the circuit board. Based on each of the formation portion data that is data regarding each of one or more formation portions located inside the provisional search area that is provisionally set on the circuit board, and the mark data that is data regarding the reference mark, The provisional search area is changed to set the main search area, and it is determined whether or not one or more forming portions located inside the set main search area are reference marks.
  • the main search area can be set so that it is located at a position different from the reference mark in the forming section located inside and at least a part of the similar portion to the reference mark is removed. As a result, the reference mark can be specified better than when the reference mark is based on the provisional search area.
  • FIG. 6A is a plan view showing a circuit board on which components are mounted in the mounting machine.
  • 6B An image A of the image pickup area R of the circuit board.
  • 6C is a diagram showing a main search area set in image A.
  • a fiducial mark identification device that is an embodiment of the present disclosure and a mounting machine to which the fiducial mark identification device is connected will be described in detail with reference to the drawings.
  • the reference mark identification device according to the embodiment of the present disclosure is implemented in the reference mark identification device.
  • reference numeral 12 indicates a base as a main body of the mounting machine 10.
  • a board transfer device 16 for transferring a circuit board (hereinafter abbreviated as a board) 14 in the X direction
  • a board holding device 18 for holding the board 14
  • an electronic circuit component 20 for the board 14 (see FIG. 3).
  • a component supply device 24 for supplying the component 20 to the component mounting device 22, and the like are provided.
  • a reference mark M is provided on the substrate 14.
  • the width direction of the substrate 14 is the Y direction
  • the vertical direction is the Z direction.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other.
  • the component supply device 24 can include, for example, a plurality of tape feeders 30.
  • the component mounting device 22 conveys the component 20 by the component holding head 40 shown in FIG. 3 and mounts it on the upper surface of the substrate 14.
  • the component mounting device 22 includes a head moving device 41 that moves the component holding head 40 to an arbitrary position within a horizontal plane that is a plane parallel to the XY coordinate plane.
  • a slide 42, an X slide moving device 44, a Y slide 46, a Y slide moving device 48 and the like are included.
  • the X slide moving device 44 moves the X slide 42 in the X direction.
  • the Y slide 46 is provided on the X slide 42, and the Y slide moving device 48 relatively moves the Y slide 46 on the X slide 42 in the Y direction.
  • a component holding head 40, a reference mark camera 54 (see FIG. 1), an annular illumination device 56 (see FIG. 4), and an epi-illumination device 58 are integrally movably attached to the Y slide 46.
  • the component holding head 40 includes, for example, a suction nozzle 50. In the suction nozzle 50, the component 20 is sucked by the negative pressure, and is attached to the substrate 14 by releasing the negative pressure.
  • the fiducial mark camera 54 is an imaging device that takes an image of the fiducial marks M and the like formed on the substrate 14, and is configured by a CCD camera in this embodiment. As shown in FIG. 4, the annular illuminating device 56 irradiates the reference mark camera 54 with light to illuminate the reference mark M on the substrate 14 and the peripheral portion thereof.
  • the epi-illumination device 58 includes a half mirror 60, a light source 64 having a halogen lamp 62, and the like.
  • the half mirror 60 is provided below the reference mark camera 54 and is inclined by 45 degrees with respect to the optical axis of the reference mark camera 54. Light is emitted from the light source 64 to the half mirror 60 in the horizontal direction and is reflected vertically downward.
  • Reference numeral 66 indicates a non-reflective paper. The non-reflection paper 66 absorbs the light transmitted through the half mirror 60.
  • either the annular illumination device 56 or the epi-illumination device 58 is selectively used.
  • the mounting machine 10 includes a mounting machine control device 80 shown in FIG.
  • the mounting machine control device 80 is mainly composed of a computer, and an X slide moving device 44, a Y slide moving device 48, etc. are connected to an input/output unit (not shown) via a drive circuit 81.
  • the reference mark camera 54, the reference mark specifying device 82, etc. are connected.
  • the fiducial mark identifying device 82 is mainly composed of a computer, and a fiducial mark camera 54, an input device 84, a display 86, etc. are connected to an input/output unit (not shown).
  • the reference mark identification device 82 includes a storage unit 90, a main search area setting unit 92, a mark determination unit 94, and the like.
  • the storage unit 90 includes a CAD data storage unit 98 as a formation unit data storage unit that stores the CAD data 96 as the formation unit data, and a mark data storage unit 102 that stores the mark data 100.
  • the CAD data 96 is data for creating the board 14, that is, design data of the board 14 (board design data), and the mark data 100 is data regarding the reference mark M.
  • the CAD data 96, the mark data 100, and the like are input and stored in the storage unit 90 of the reference mark identifying device 82 from an external device (not shown).
  • the mounting operation of the component 20 on the board 14 is performed in the mounting machine 10 configured as described above.
  • the substrate 14 is transported to a predetermined work position by the substrate transport device 16 and positioned and held by the substrate holding device 18.
  • the fiducial mark camera 54 is positioned at a predetermined fiducial mark imaging position and images the portion of the substrate 14 including the fiducial mark M.
  • the position of the reference mark M is acquired and the position error of the substrate 14 is acquired.
  • the component holding head 40 receives the component 20 from the feeder 30 and moves the component 20 to a predetermined position on the substrate 14, that is, a position corrected based on the positional error, and mounts the component 20.
  • the fiducial mark camera 54 takes an image of an imaging region R (the imaging region R is determined by the fiducial mark camera 54), which is a portion including the fiducial mark M of the substrate 14, and as shown in FIG.
  • the captured image A is acquired. Since, for example, the reference mark M, the lead wire insertion portion B, the formation portion such as the wiring are formed on the substrate 14, the captured image A has a plurality of formation portion images Ns1 and Ns2. .., etc. are included.
  • formation portion images Ns when it is not necessary to distinguish between a plurality of formation portion images Ns1, Ns2, etc., etc., they may be simply referred to as formation portion images Ns.
  • the mark image Ms (formation portion image Ns1) that is an image representing the reference mark M looks white. Often.
  • the lead wire insertion portion B includes the hole 106 located in the central portion and the lands 108 located around the hole 106, in the image Bs (formation portion image Ns2) or the like representing the lead wire insertion portion B. , The central portion corresponding to the hole 106 appears black, and the peripheral portion corresponding to the land 108 appears white.
  • the mark image Ms representing the reference mark M for each of the formation portion images Ns1 and Ns2 located inside the search region SR among the plurality of formation portion images Ns1, Ns2,... Which are located inside the captured image A?
  • the reference mark M is specified from the plurality of forming portions. For example, for the formation portion image Ns2 (Bs) inside the captured image A, the edge E of the formation portion image Ns2 is acquired by using a plurality of seek lines C as shown in FIG. 11, and the formation portion image Ns2 is acquired. The size (diameter) Dr of Ns2 is acquired.
  • the diameter Dr of the formation portion image Ns2 and the mark diameter Dm that is the diameter of the reference mark M are compared, and if they are substantially the same, the The forming unit image Ns2 is a candidate image that may be determined to be the mark image Ms.
  • the mark image Ms is specified from the one or more candidate images, for example, based on the position of the reference mark or the like.
  • the formation portion image Ns2 is the mark image Ms because the central portion is black, the peripheral portion is white, and the size is almost the same as the mark image Ms. It is easy to be misjudged. Therefore, in this embodiment, based on the CAD data 96 and the mark data 100, it is erroneous that the reference mark M is located inside the search region SR among the plurality of forming portions formed on the substrate 14. The one that is easily determined is set as the similar portion, and the main search area is set so that the similar portion is removed.
  • the substrate 14 includes, for example, as shown in FIG. 9, a resist layer 110, a pattern layer 112, an insulator layer 114, a solder layer 116, a hole 106, and the like.
  • the insulator layer 114 is often made of epoxy resin, phenol resin, or the like.
  • the pattern layer 112 is a part through which electricity flows, and is formed of copper foil. The copper foil is also formed on the portion corresponding to the land 108.
  • the resist layer 110 is a layer coated with a solder resist (for example, green paint). The solder resist is applied for protection of the pattern layer 112, insulation, etc., or for preventing solder from being applied.
  • the solder layer 116 is a layer to which solder is applied by mask printing or the like.
  • each layer is described as being thick and separated in the thickness direction.
  • the CAD data 96 includes resist data 120 that is design data for creating the resist layer 110, pattern data 122 that is design data for creating the pattern layer 112, and design data for creating the solder layer 116.
  • the solder data 124 and the hole data 126 that is design data for creating the holes 106 are included.
  • the resist data 120 includes data representing a portion 110s (or a portion to which the solder resist is applied) which is not applied. For example, when the portion 110s to which the solder resist is not applied has a circular shape, data indicating the position of the center point of the circle and data indicating the diameter (which is an example of the formation portion dimension data) are included.
  • the pattern data 122 includes data indicating the position and size of the portion 112c on which the copper foil is provided, and the solder data 124 includes data indicating the position and size of the portion to which solder is applied.
  • the data 126 indicates the position and size of the formed hole 106.
  • the part 110s where the solder resist is not applied in other words, the part 112c where the copper foil is provided in the pattern layer 112 and the part 110s where the solder resist is not applied in the resist layer 110 appear white in the captured image A.
  • the central portion is black and the peripheral portion is white, but the outer edge of the white portion of the peripheral portion is determined by the portion 110s where the solder resist is not applied. Therefore, based on the resist data 120, the size of the forming portion B, in other words, the size of the forming portion image Ns2 or the like can be known.
  • the resist data 120 and the hole data 126 it can be seen that the holes 106 are located inside the formation part B. Therefore, it can be considered that the hole presence/absence data is configured by the registrar 120 and the hole data 126.
  • the mark data 100 which is the data about the reference mark M, includes the mark diameter data 140 as the mark size data indicating the diameter Dm of the reference mark M, the position of the center point O of the reference mark M ( x, y) position data 142, error allowance data (tolerance data) 144 indicating an allowable error (tolerance) of the mark diameter Dm, temporary search region data 146 indicating a temporary search region SR, and the like.
  • the search area SR may not be set in advance corresponding to the reference mark M.
  • the image pickup area R of the reference mark camera 54 is set as the search area SR.
  • the search area SR determined in advance by the mark data 100, the imaging area R determined by the reference mark camera 54, and the like are referred to as a temporary search area SR.
  • the provisional search region SR′ is acquired based on the provisional search region SR, and the portion of the substrate 14 corresponding to the provisional search region SR′ in the captured image A (strictly speaking, the search region is Although it is set inside the captured image A, hereinafter, the portion of the substrate 14 corresponding to the search area set inside the captured image A is located inside the search area of the substrate 14).
  • a similar portion that is likely to be erroneously determined as the reference mark M is detected from one or more forming portions M, B and the like.
  • the provisional search area SR′ is changed and the main search area SR* is set so that at least a part of the similar portion is removed.
  • the detection of the similar portion is performed as follows based on the registration data 120 and the mark data 100, not based on the formation portion image Ns. From the resist data 120 and the mark position data 142, a forming portion located inside the provisional search region SR′ of the substrate 14 and located at a position different from the reference mark M is acquired, and the resist data 120 and the mark diameter data are acquired. From 140, the diameter Dr of the formation portion and the mark diameter Dm are acquired, and it is determined whether the absolute value of these differences is less than or equal to the tolerance ⁇ . When the absolute value of the difference between the diameter Dr and the mark diameter Dm is less than or equal to the tolerance ⁇ , the forming portion is detected as a similar portion similar to the reference mark M.
  • the reference mark M is specified by executing the reference mark specifying program shown in the flowchart of FIG.
  • step 1 hereinafter abbreviated as S1.
  • the main search area SR* is set, and in step S2, the reference mark camera 54 images the imaging area R of the substrate 14, and the imaging is performed. Image A is obtained.
  • S3 it is determined whether or not each of the formation portion images Ns located inside the main search region SR* is the mark image Ms, and the reference mark M is specified. Note that, in S3, there may be one formation portion image Ns (mark image Ms) located inside the main search region SR*.
  • the setting of the main search area SR* in S1 is performed by executing the main search area setting routine shown in the flowchart of FIG.
  • the mark data 100 is acquired, and in S12, it is determined whether or not the mark data 100 includes the temporary search area data 146. If the determination is YES, the provisional search area SR is acquired in S13. If the determination is NO, in S14, the imaging region R by the reference mark camera 54 is set as the temporary search region SR.
  • the provisional search region SR is enlarged in the transport direction (x direction) in consideration of the displacement of the substrate 14, and the provisional search region SR′ is set.
  • S16 based on the registration data 120 of the CAD data 96, one or more forming portions located inside the provisional search region SR′ and at positions different from the reference mark M are extracted, and the diameters of the forming portions are extracted. Dr is acquired.
  • S17 it is determined whether the absolute value of the difference between the diameter Dr and the mark diameter Dm is smaller than the tolerance ⁇ . If the determination is NO, the provisional search area SR' is set as the main search area SR* in S19. If the determination is YES, in S18, the provisional search region SR′ is changed and the main search region SR* is set so that the forming portion is a similar portion and the similar portion is removed.
  • the formation portion B is located at a position apart from the reference mark M inside the provisional search area SR′. Since the absolute value of the difference between the diameter Dr of the forming portion B and the diameter Dm of the reference mark M is smaller than the tolerance ⁇ , the forming portion B is regarded as a similar portion. Therefore, the y direction orthogonal to the transport direction x of the substrate 14 in the provisional search area SR′ is narrowed so that the similar portion B is out of the main search area SR*, and the main search area SR* is set.
  • the positional error of the substrate 14 is larger than that in the y direction orthogonal to the transport direction x. Therefore, it is desirable to narrow the region in the y direction where the position error is small.
  • the number of formation portion images Ns included in the main search region SR* is one (mark image Ms).
  • the forming unit B has the holes 106 inside. Therefore, it is possible to detect the formation portion B as a similar portion without comparing the diameter of the formation portion B and the mark diameter Dm. This is because the lead wire insertion portion B is often similar in size to the reference mark M.
  • the main search area SR* is automatically set. It is not necessary for the operator to change the provisional search area SR and set the main search area SR* while looking at the captured image A. Therefore, the work of the operator can be reduced. Further, in the main search area SR*, the number of similar portions can be made smaller than in the provisional search area SR′ (the number of similar portions can be 0). Therefore, based on the main search area SR* of the captured image A, it is possible to prevent an erroneous determination that each of the formation portion images Ns is the mark image Ms from occurring, and the position 1 that is located inside the main search area SR* The mark image Ms can be satisfactorily specified from one or more forming portion images Ns. Further, the main search area SR* is made narrower than the provisional search area SR′, the number of formation portion images located inside the main search area SR* is reduced, and the time required to specify the reference mark M is reduced. Can be shortened.
  • the main search area SR* is set by narrowing the y direction of the provisional search area SR′, but the x direction, which is the transport direction, can be narrowed.
  • the shape of the provisional search area SR′ can be changed to set the main search area SR*.
  • a region obtained by cutting out a part of the provisional search region SR′ can be used as the main search region SR*.
  • a part of the similar portion B may remain inside the main search region SR*. Since a part of the formation portion image Ns2(Bs) is out of the main search area SR*, it is erroneously determined that the remaining portion of the formation portion image Ns2(Bs) inside the main search area SR* is the mark image Ms. Can be less likely to occur.
  • the main search area SR* can be set by moving the provisional search area SR′ without changing the size and shape thereof.
  • the similar portion is detected based on the resist data 120 and the mark data 100, but the similar portion is detected based on the resist data 120 and the pattern data 122 and the mark data 100.
  • the pattern layer 112 there may be a part where the part 112c where the copper foil is provided and the part 110s where the solder resist is not applied in the resist layer 110 do not overlap.
  • the overlapping portion G1 of the portion 110s where the solder resist is not applied and the portion 112c where the copper foil is provided looks white, and the portion G2 where these do not overlap becomes black.
  • the part G2 may be indistinguishable from the part coated with the solder resist.
  • the portion G1 is the forming portion. The size and position of the formation part G1 can be acquired from the pattern data 122 and the resist data 120.
  • solder data 124 includes data representing the position and size of the portion to which the solder is applied.
  • the length of one side of the polygon, the length of the diagonal line, etc. is the dimension of the reference mark, and the mark data 100 includes the one side of the polygon and the diagonal line as the mark size data. Includes length data.
  • the resist data 120 includes data representing the coordinates of the positions of the vertices of the polygon of each portion. Therefore, the lengths of the sides and the diagonal lines can be acquired based on the coordinates of the positions of the vertices of the polygon. Then, the dimensions of the reference mark M and the portion not coated with the solder resist are compared with each other, and the similar portion is detected.
  • the similar portion detection unit is configured by the portion that stores S17 and the portion that executes S17 of the program of the reference mark identifying device 82 in FIG. 13, and the search is performed by the portion that stores S18 and the portion that executes S18.
  • a region setting unit and a search region narrowing unit are configured.
  • the execution of S18 corresponds to the main search area setting step
  • the execution of S3 of the program of FIG. 12 corresponds to the mark determination step.

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Abstract

本開示の課題は、基準マークの特定が良好に行われるようにすることである。　本基準マーク特定装置においては、回路基板上に暫定的に設定された暫定サーチ領域の内部に位置する１つ以上の形成部の各々に関するデータである形成部データの各々と、基準マークに関するデータであるマークデータとに基づいて、暫定サーチ領域が変更されて本サーチ領域が設定され、設定された本サーチ領域の内部に位置する１つ以上の形成部がそれぞれ基準マークであるかどうか判定される。本サーチ領域は、例えば、内部に位置する形成部の個数が暫定的サーチ領域の内部に位置する形成部の個数より少なくなるように設定すること等ができる。その結果、基準マークの特定が、暫定サーチ領域に基づく場合より良好に行われるようにすることができる。

Description

基準マーク特定装置、基準マーク特定方法
　本開示は、１つ以上の形成部から基準マークを特定する基準マーク特定装置、基準マーク特定方法に関するものである。
　特許文献１には、回路基板に形成された複数の形成部において、対となる基準マーク間の予め定められた距離に基づいて、複数の形成部から基準マークを特定する基準マーク特定装置が記載されている。
特開２００５－１１６８６９号公報
開示の概要
開示が解決しようとする課題
　本開示の課題は、基準マークの特定が良好に行われるようにすることである。
課題を解決するための手段および効果
　本基準マーク特定装置においては、回路基板に形成された複数の形成部から基準マークが特定される。回路基板上に暫定的に設定された暫定サーチ領域の内部に位置する１つ以上の形成部の各々に関するデータである形成部データの各々と、基準マークに関するデータであるマークデータとに基づいて、暫定サーチ領域が変更されて本サーチ領域が設定され、設定された本サーチ領域の内部に位置する１つ以上の形成部がそれぞれ基準マークであるかどうか判定される。本サーチ領域は、内部に位置する形成部のうち基準マークとは異なる位置に位置し、かつ、基準マークに類似するものの少なくとも一部が外れるように設定すること等ができる。その結果、基準マークの特定が、暫定サーチ領域に基づく場合より良好に行われるようにすることができる。
本発明の一実施形態である基準マーク特定装置が接続された実装機を示す平面図である。 上記実装機を示す側面図である。 上記実装機の要部を拡大して示す側面図（一部断面）である。 上記実装機の落射照明装置を示す側面図である。 上記実装機を制御する制御装置、上記基準マーク判定装置の周辺を概念的に示す図である。 （６Ａ）上記実装機において部品が実装される回路基板を示す平面図である。(６Ｂ)上記回路基板の撮像領域Ｒの画像Ａである。（６Ｃ）画像Ａに設定された本サーチ領域を示す図である。 上記回路基板を設計するためのＣＡＤデータを概念的に示す図である。 上記回路基板に形成された基準マークに関するマークデータを概念的に示す図である。 上記回路基板を示す図である。 上記基準マークを示す図である。 上記回路基板に形成された形成部を表す画像である形成部画像を示す図である。 上記基準マーク特定装置の記憶部に記憶された基準マーク判定プログラムを表すフローチャートである。 上記基準マーク判定プログラムの一部を表すフローチャートである。 上記本サーチ領域とは別の本サーチ領域を概念的に示す図である。 上記本サーチ領域とはさらに別の本サーチ領域を概念的に示す図である。 上記回路基板とは別の回路基板の構造の一部を示す図である。
本開示を実施するための形態
　本開示の一実施形態である基準マーク特定装置と、基準マーク特定装置が接続された実装機とについて、図面に基づいて詳細に説明する。本基準マーク特定装置においては、本開示の一実施形態である基準マーク特定方法が実施される。
　図１において、符号１２は実装機１０の本体としてのベースを示す。ベース１２上には、回路基板（以下、基板と略称する）１４をＸ方向に搬送する基板搬送装置１６，基板１４を保持する基板保持装置１８，基板１４に電子回路部品２０（図３参照。以下、部品２０と略称する）を装着する部品装着装置２２および部品装着装置２２に部品２０を供給する部品供給装置２４等が設けられている。基板１４には、基準マークＭが設けられる。なお、基板１４の幅方向をＹ方向、上下方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交する。
　部品供給装置２４は、例えば、複数のテープフィーダ３０を含むものとすることができる。
　部品装着装置２２は、図３に示す部品保持ヘッド４０により部品２０を搬送し、基板１４の上面に装着するものである。図１に示すように、部品装着装置２２は、部品保持ヘッド４０をＸＹ座標面に平行な平面である水平面内の任意の位置へ移動させるヘッド移動装置４１を含み、ヘッド移動装置４１は、Ｘスライド４２，Ｘスライド移動装置４４，Ｙスライド４６およびＹスライド移動装置４８等を含む。Ｘスライド移動装置４４は、Ｘスライド４２をＸ方向に移動させる。Ｙスライド４６はＸスライド４２に設けられ、Ｙスライド移動装置４８は、Ｙスライド４６をＸスライド４２においてＹ方向に相対移動させる。
　Ｙスライド４６には、部品保持ヘッド４０、基準マークカメラ５４（図１参照）、環状照明装置５６（図４参照）、落射照明装置５８が一体的に移動可能に取り付けられる。
　部品保持ヘッド４０は、例えば、吸着ノズル５０を含む。吸着ノズル５０において、部品２０が負圧により吸着され、負圧の開放により基板１４に装着される。
　基準マークカメラ５４は、基板１４に形成された基準マークＭ等を撮像する撮像装置であり、本実施例においては、ＣＣＤカメラにより構成されている。
　環状照明装置５６は、図４に示すように、基準マークカメラ５４の周囲に光を照射して、基板１４の基準マークＭおよびその周辺の部分を照明するものである。
　落射照明装置５８は、ハーフミラー６０、ハロゲンランプ６２を備えた光源６４等を含む。ハーフミラー６０は、基準マークカメラ５４の下方に、基準マークカメラ５４の光軸に対して４５度傾斜して設けられている。ハーフミラー６０には光源６４から水平方向に光が照射され、垂直に下方へ反射される。符号６６は無反射紙を示す。無反射紙６６により、ハーフミラー６０を透過した光が吸収される。
　上記基準マークカメラ５４が、基板１４を撮像する際には、環状照明装置５６と落射照明装置５８とのいずれかが選択的に用いられる。
　本実装機１０は、図５に示す実装機制御装置８０を備えている。実装機制御装置８０は、コンピュータを主体として構成されたものであり、図示しない入出力部には、駆動回路８１を介してＸスライド移動装置４４，Ｙスライド移動装置４８等が接続されるとともに、基準マークカメラ５４，基準マーク特定装置８２等が接続される。
　基準マーク特定装置８２は、コンピュータを主体として構成されたものであり、図示しない入出力部には、基準マークカメラ５４、入力装置８４、ディスプレイ８６等が接続される。基準マーク特定装置８２は、記憶部９０、本サーチ領域設定部９２、マーク判定部９４等を含む。記憶部９０は、形成部データとしてのＣＡＤデータ９６を記憶する形成部データ記憶部としてのＣＡＤデータ記憶部９８と、マークデータ１００を記憶するマークデータ記憶部１０２とを含む。ＣＡＤデータ９６は、基板１４を作成するためのデータ、すなわち、基板１４の設計データ（基板設計データ）であり、マークデータ１００は、基準マークＭに関するデータである。これらＣＡＤデータ９６、マークデータ１００等は、図示しない外部装置から基準マーク特定装置８２の記憶部９０に入力されて記憶される。
　以上のように構成された実装機１０において、基板１４への部品２０の実装作業が行われる。基板１４が基板搬送装置１６により予め定められた作業位置まで搬送されて、基板保持装置１８により位置決め保持される。基準マークカメラ５４が、予め定められた基準マーク撮像位置に位置決めされ、基板１４の基準マークＭを含む部分を撮像する。撮像画像の画像処理により、基準マークＭの位置が取得され、基板１４の位置誤差が取得される。その後、部品保持ヘッド４０は、フィーダ３０から部品２０を受け取り、基板１４の上の予め定められた位置、すなわち、位置誤差に基づいて修正された位置へ移動させられ、部品２０を装着する。
　基準マークカメラ５４により、図６Ａに示すように、基板１４の基準マークＭを含む部分である撮像領域Ｒ（撮像領域Ｒは基準マークカメラ５４によって決まる）が撮像され、それによって、図６Ｂに示すように、撮像画像Ａが取得される。基板１４には、例えば、基準マークＭ，リード線挿入部Ｂ，配線等の形成部が形成されるため、撮像画像Ａには形成部Ｍ，Ｂ等を表す複数の形成部画像Ｎｓ１、Ｎｓ２・・・等が含まれる。以下、複数の形成部画像Ｎｓ１，Ｎｓ２・・等を総称する場合等互いに区別する必要がない場合には、単に形成部画像Ｎｓと称する場合がある。
　基準マークＭは、基板１４においてソルダーレジストが塗布されず銅箔が露出されることにより形成されることが多いため、基準マークＭを表す画像であるマーク画像Ｍｓ（形成部画像Ｎｓ１）は白く見えることが多い。それに対して、リード線挿入部Ｂは、中央部に位置するホール１０６とホール１０６の周辺に位置するランド１０８とを含むため、リード線挿入部Ｂを表す画像Ｂｓ（形成部画像Ｎｓ２）等において、ホール１０６に対応する中央部が黒く、ランド１０８に対応する周辺部が白く見える。
　通常、撮像画像Ａの内部に位置する複数の形成部画像Ｎｓ１，Ｎｓ２・・のうちサーチ領域ＳＲの内部に位置する形成部画像Ｎｓ１、Ｎｓ２の各々について基準マークＭを表すマーク画像Ｍｓであるか否かが判定されることにより、複数の形成部から基準マークＭが特定される。
　例えば、撮像画像Ａの内部における形成部画像Ｎｓ２（Ｂｓ）について、図１１に示すように、複数のシークラインＣを利用する等により、形成部画像Ｎｓ２のエッジＥが取得され、その形成部画像Ｎｓ２の大きさ（直径）Ｄｒが取得される。そして、形成部画像Ｎｓ２の直径Ｄｒと基準マークＭの直径であるマーク径Ｄｍ（マーク画像Ｍｓの直径とほぼ同じであると考える）とが比較され、これらがほぼ同じである場合には、その形成部画像Ｎｓ２がマーク画像Ｍｓであると判定される可能性がある候補画像であるとされる。そして、１つ以上の候補画像から、例えば、基準マークの位置等に基づいて、マーク画像Ｍｓが特定される。
　しかし、形成部画像Ｎｓ２は、図１１、図６Ｂに示すように、中央部が黒いが、周辺部が白く、かつ、大きさがマーク画像Ｍｓとほぼ同じであるため、マーク画像Ｍｓであると誤判定され易い。
　そこで、本実施例においては、ＣＡＤデータ９６とマークデータ１００とに基づいて、基板１４に形成された複数の形成部のうちサーチ領域ＳＲの内部に位置し、かつ、基準マークＭであると誤判定され易いものを、類似部として、類似部が外れるように本サーチ領域が設定されるようにした。
　基板１４は、例えば、図９に示すように、レジスト層１１０、パターン層１１２、絶縁体層１１４、はんだ層１１６、ホール１０６等を含む。絶縁体層１１４はエポキシ樹脂、フェノール樹脂等によって製造されることが多い。パターン層１１２は、電気が流れる部分であり、銅箔によって形成される。銅箔は、ランド１０８に対応する部分にも形成される。レジスト層１１０は、ソルダーレジスト（例えば、緑色の塗料）が塗布された層である。ソルダーレジストは、パターン層１１２の保護、絶縁等のため、または、はんだが塗布されないようにするために、塗布される。はんだ層１１６は、マスク印刷等によりはんだが塗布される層である。はんだは、ソルダーレジストが塗布されていない部分に塗布されることが多い。
　なお、各層の厚みは実際には非常に薄く、各層は明確に分離して設けられるとは限らない。しかし、図９においては、ＣＡＤデータ９６に基づいて、理解を容易にするために、各層を厚く、それぞれ、厚み方向に分離して記載した。
　そして、ＣＡＤデータ９６には、レジスト層１１０を作成するための設計データであるレジストデータ１２０、パターン層１１２を作成するための設計データであるパターンデータ１２２、はんだ層１１６を作成するための設計データであるはんだデータ１２４、ホール１０６を作成するための設計データであるホールデータ１２６が含まれる。レジストデータ１２０には、ソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓ（または塗布される部分）を表すデータが含まれる。例えば、ソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓが円形を成す場合には、その円の中心点の位置を表すデータ、直径を表すデータ（形成部寸法データの一例である）が含まれる。パターンデータ１２２には、銅箔が設けられる部分１１２ｃの位置、大きさを表すデータが含まれ、はんだデータ１２４にははんだが塗布される部分の位置、大きさを表すデータが含まれ、ホールデータ１２６には形成されるホール１０６の位置、大きさを表すデータが含まれる。
　例えば、ソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓ、換言すると、パターン層１１２において、銅箔が設けられた部分１１２ｃ、かつ、レジスト層１１０においてソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓは、撮像画像Ａにおいて白く見える。また、形成部画像Ｎｓ２においては、中央部が黒く、周辺部が白いが、周辺部の白い部分の外縁はソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓで決まる。そのため、レジストデータ１２０に基づけば、形成部Ｂの大きさ、換言すれば、形成部画像Ｎｓ２等の大きさが分かる。
　また、レジストデータ１２０とホールデータ１２６とに基づけば、形成部Ｂの内部にホール１０６が位置することが分かる。そのため、レジストレータ１２０とホールデータ１２６とによりホール有無データが構成されると考えることができる。
　一方、基準マークＭについてのデータであるマークデータ１００は、図１０に示すように、基準マークＭの直径Ｄｍを表すマーク寸法データとしてのマーク径データ１４０、基準マークＭの中心点Ｏの位置（ｘ、ｙ）を表す位置データ１４２、マーク径Ｄｍの許容誤差（トレランス）を表す誤差許容データ（トレランスデータ）１４４、仮サーチ領域ＳＲを表す仮サーチ領域データ１４６等が含まれる。
　しかし、サーチ領域ＳＲは、予め基準マークＭに対応して設定されていない場合もある。また、基準マークＭに対応してサーチ領域ＳＲが設定されていない場合には、基準マークカメラ５４の撮像領域Ｒがサーチ領域ＳＲとして設定される。このように、予め、マークデータ１００から決まるサーチ領域ＳＲ、基準マークカメラ５４で決まる撮像領域Ｒ等を仮サーチ領域ＳＲと称する。
　本実施例においては、仮サーチ領域ＳＲに基づいて暫定サーチ領域ＳＲ´が取得され、基板１４の、撮像画像Ａの内部の暫定サーチ領域ＳＲ´に対応する部分（厳密に言えば、サーチ領域は撮像画像Ａの内部に設定されるのであるが、以下、基板１４の、撮像画像Ａの内部に設定されたサーチ領域に対応する部分を、基板１４のサーチ領域と略称する）の内部に位置する１つ以上の形成部Ｍ，Ｂ等から基準マークＭと誤判定され易い類似部が検出される。そして、類似部の少なくとも一部が外れるように、暫定サーチ領域ＳＲ´が変更されて本サーチ領域ＳＲ*が設定される。そして、本サーチ領域ＳＲ*の内部に位置する１つ以上の形成画像Ｎｓがそれぞれマーク画像Ｍｓであるか否かが判定され、１つ以上の形成部から基準マークが特定されるのである。
　類似部の検出は、形成部画像Ｎｓに基づくのではなく、レジストデータ１２０とマークデータ１００とに基づいて、以下のように行われる。
　レジストデータ１２０とマーク位置データ１４２とから、基板１４の暫定サーチ領域ＳＲ´の内部に位置し、かつ、基準マークＭとは異なる位置に位置する形成部が取得され、レジストデータ１２０とマーク径データ１４０とから、形成部の直径Ｄｒとマーク径Ｄｍとが取得され、これらの差の絶対値がトレランスδ以下であるか否かが判定される。直径Ｄｒとマーク径Ｄｍとの差の絶対値がトレランスδ以下である場合には、形成部は基準マークＭに類似する類似部であると検出される。
　基準マークＭの特定は、図１２のフローチャートで表される基準マーク特定プログラムの実行により行われる。
　ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップにおいても同様とする。）において、本サーチ領域ＳＲ*が設定され、Ｓ２において、基準マークカメラ５４によって基板１４の撮像領域Ｒが撮像され、撮像画像Ａが得られる。Ｓ３において、本サーチ領域ＳＲ*の内部に位置する形成部画像Ｎｓの各々についてマーク画像Ｍｓであるか否かが判定され、基準マークＭが特定される。なお、Ｓ３において、本サーチ領域ＳＲ*の内部に位置する形成部画像Ｎｓは１つ（マーク画像Ｍｓ）である場合もある。
　Ｓ１の本サーチ領域ＳＲ*の設定は、図１３のフローチャートで表される本サーチ領域設定ルーチンの実行により行われる。
　Ｓ１１において、マークデータ１００が取得され、Ｓ１２において、マークデータ１００に仮サーチ領域データ１４６が含まれるか否かが判定される。判定がＹＥＳである場合には、Ｓ１３おいて、その仮サーチ領域ＳＲが取得される。判定がＮＯである場合には、Ｓ１４において、基準マークカメラ５４による撮像領域Ｒが仮サーチ領域ＳＲとされる。
　次に、Ｓ１５において、その仮サーチ領域ＳＲが基板１４の搬送ズレ等を考慮して、搬送方向（ｘ方向）において拡大されて、暫定サーチ領域ＳＲ´が設定される。Ｓ１６において、ＣＡＤデータ９６のレジストデータ１２０に基づいて、暫定サーチ領域ＳＲ´の内部に位置し、かつ、基準マークＭとは異なる位置に位置する１つ以上の形成部が抽出され、それぞれ、直径Ｄｒが取得される。Ｓ１７において、直径Ｄｒとマーク径Ｄｍとの差の絶対値がトレランスδより小さいか否かが判定される。判定がＮＯである場合には、Ｓ１９において、暫定サーチ領域ＳＲ´が本サーチ領域ＳＲ*とされる。判定がＹＥＳである場合には、Ｓ１８において、その形成部が類似部とされ、その類似部が外れるように、暫定サーチ領域ＳＲ´が変更されて、本サーチ領域ＳＲ*が設定される。
　例えば、図６Ａ，６Ｂ，６Ｃに示す場合には、暫定サーチ領域ＳＲ´の内部の基準マークＭから離れた位置に形成部Ｂがある。形成部Ｂの直径Ｄｒと基準マークＭの直径Ｄｍとの差の絶対値はトレランスδより小さいため、形成部Ｂは類似部であるとされる。そのため、類似部Ｂが本サーチ領域ＳＲ*から外れるように、暫定サーチ領域ＳＲ´の基板１４の搬送方向ｘに直交するｙ方向が狭くされて、本サーチ領域ＳＲ*が設定される。基板１４の搬送方向ｘにおいては、搬送方向ｘに直交するｙ方向に比較して、基板１４の位置誤差が大きい。そのため、位置誤差が小さいｙ方向において領域が狭くされることが望ましいからである。図６Ｃに示すように、本サーチ領域ＳＲ*に含まれる形成部画像Ｎｓは１つ（マーク画像Ｍｓ）である。
　一方、レジストデータ１２０とホールデータ１２６とに基づけば、形成部Ｂは、内部にホール１０６を有するものであることが分かる。そのため、形成部Ｂの直径とマーク径Ｄｍとを比較することなく、形成部Ｂが類似部であると検出されるようにすることができる。リード線挿入部Ｂは基準マークＭと大きさが似ていることが多いからである。
　このように、本実施例においては、本サーチ領域ＳＲ*の設定が自動で行われる。オペレータが撮像画像Ａを見ながら仮サーチ領域ＳＲを変更して本サーチ領域ＳＲ*を設定する必要がない。そのため、オペレータの作業を軽減することができる。
　また、本サーチ領域ＳＲ*においては、暫定サーチ領域ＳＲ´におけるより類似部の数を少なくすることができる（類似部の数を０とすることもできる）。そのため、撮像画像Ａの本サーチ領域ＳＲ*に基づけば、形成部画像Ｎｓの各々がマーク画像Ｍｓであるとの誤判定が生じ難くすることができ、本サーチ領域ＳＲ*の内部に位置する１つ以上の形成部画像Ｎｓからマーク画像Ｍｓを良好に特定することができる。
　さらに、本サーチ領域ＳＲ*が暫定サーチ領域ＳＲ´より狭くされること、本サーチ領域ＳＲ*の内部に位置する形成部画像の個数が少なくなること等により、基準マークＭの特定に要する時間を短くすることができる。
　なお、上記実施例においては、暫定サーチ領域ＳＲ´のｙ方向が狭くされることにより本サーチ領域ＳＲ*が設定されたが、搬送方向であるｘ方向を狭くすることができる。
　また、Ｓ１５の実行は不可欠ではない。仮サーチ領域ＳＲを拡大して暫定サーチ領域ＳＲ´を設定することなく、仮サーチ領域ＳＲをそのまま暫定サーチ領域ＳＲ´とすることができる（ＳＲ＝ＳＲ´）。
　さらに、図１４に示すように、暫定サーチ領域ＳＲ´の形状を変更して本サーチ領域ＳＲ*を設定することができる。その場合には、暫定サーチ領域ＳＲ´の一部を切り欠いた領域を本サーチ領域ＳＲ*とすることができる。また、類似部Ｂの一部が本サーチ領域ＳＲ*の内部に残っていてもよい。形成部画像Ｎｓ２（Ｂｓ）の一部が本サーチ領域ＳＲ*から外れることにより、形成部画像Ｎｓ２（Ｂｓ）の本サーチ領域ＳＲ*の内部に位置する残部がマーク画像Ｍｓであるとの誤判定が生じ難くすることができる。
　さらに、図１５に示すように、暫定サーチ領域ＳＲ´の大きさ、形状を変えることなく、移動させることにより本サーチ領域ＳＲ*が設定されるようにすることもできる。
　また、上記実施例においては、レジストデータ１２０とマークデータ１００とに基づいて類似部の検出が行われたが、レジストデータ１２０およびパターンデータ１２２とマークデータ１００とに基づいて類似部の検出が行われるようにすることができる。
　例えば、図１６に示すように、パターン層１１２において、銅箔が設けられる部分１１２ｃとレジスト層１１０においてソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓとが重なっていない部分が存在する場合がある。その場合には、ソルダーレジストが塗布されない部分１１０ｓと銅箔が設けられた部分１１２ｃとの重複部分Ｇ１が白く見え、これらが重複しない部分Ｇ２が黒くなる。しかし、部分Ｇ２はソルダーレジストが塗布された部分と区別できない場合がある。その場合には、部分Ｇ１が形成部とされる。形成部Ｇ１の大きさ、位置は、パターンデータ１２２とレジストデータ１２０とによって取得することができる。
　さらに、はんだデータ１２４とマークデータ１００とに基づいて類似部の検出が行われるようにすることができる。図９に示すように、はんだは、銅箔上に塗布されることが多いからである。なお、はんだデータ１２４には、はんだが塗布される部分の位置、大きさを表すデータ等が含まれる。
　なお、基準マークＭが、多角形状を成す場合には、多角形の一辺、対角線等の長さが、基準マークの寸法とされ、マークデータ１００には、マーク寸法データとして多角形の一辺、対角線の長さのデータが含まれる。一方、ソルダーレジストが塗布されない部分が多角形である場合には、レジストデータ１２０には、それぞれの部分の多角形の頂点の位置の座標を表すデータが含まれる。そのため、多角形の頂点の位置の座標に基づいて、辺や対角線の長さを取得することができる。そして、基準マークＭとソルダーレジストが塗布されていない部分との寸法同士が比較されて、類似部が検出されるのである。
　また、上記実施例において、基準マーク特定方法が、実装機制御装置８０に接続されたコンピュータにおいて実行される場合について説明したが、実装機制御装置８０において実行されるようにすることができる。
　以上、本実施例においては、基準マーク特定装置８２の図１３のプログラムのＳ１７を記憶する部分、実行する部分等により類似部検出部が構成され、Ｓ１８を記憶する部分、実行する部分等によりサーチ領域設定部、サーチ領域狭小部が構成される。また、Ｓ１８の実行が本サーチ領域設定工程に対応し、図１２のプログラムのＳ３の実行がマーク判定工程に対応する。
　以上、本開示のいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示に過ぎず、本開示は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
　５４：基準マークカメラ　８２：基準マーク特定装置　９２：記憶部　９４：本サーチ領域設定部　９６：マーク判定部　９８：ＣＡＤデータ記憶部　９９：マークデータ記憶部　９６：ＣＡＤデータ　１００：マークデータ　１２０：レジストデータ　１２２：パターンデータ　１２４：はんだデータ　１４０：マーク径データ　１４２：位置データ　１４６：仮サーチ領域データ　　

Claims (12)

  1. 　回路基板に形成された複数の形成部から基準マークを特定する基準マーク特定装置であって、
    　前記回路基板上に暫定的に設定されたサーチ領域である暫定サーチ領域の内部に位置する１つ以上の前記形成部の各々に関するデータである１つ以上の形成部データの各々と、前記基準マークに関するデータであるマークデータとに基づいて、前記暫定サーチ領域を変更して本サーチ領域を設定する本サーチ領域設定部と、
    　前記回路基板上の、前記本サーチ領域設定部によって設定された前記本サーチ領域の内部に位置する前記１つ以上の形成部の各々が前記基準マークであるか否かを判定するマーク判定部と
    を含む基準マーク特定装置。
  2. 　当該基準マーク特定装置が、
    　前記１つ以上の形成部データを記憶する形成部データ記憶部と、
    　前記マークデータを記憶するマークデータ記憶部と
    を含み、
    　前記本サーチ領域設定部が、前記形成部データ記憶部に記憶された前記１つ以上の前記形成部データの各々と前記マークデータ記憶部に記憶された前記マークデータとに基づいて、前記暫定サーチ領域の内部に位置する前記１つ以上の形成部のうちの前記基準マークに類似する類似部を検出する類似部検出部を含み、前記類似部検出部によって検出された前記類似部の少なくとも一部が外れるように、前記暫定サーチ領域を変更して前記本サーチ領域を設定するものである請求項１に記載の基準マーク特定装置。
  3. 　前記形成部データが、前記形成部の各々の予め定められた部分の寸法に関するデータである形成部寸法データを含み、
    　前記マークデータが、前記基準マークの予め定められた部分である設定部分の寸法に関するデータであるマーク寸法データと、前記基準マークの前記設定部分の寸法の許容誤差を表す許容誤差データとを含み、
    　前記類似部検出部が、前記１つ以上の形成部のうち、前記形成部寸法データが表す寸法と、前記マーク寸法データが表す寸法との差の絶対値が前記許容誤差データが表す許容誤差以下である形成部を前記類似部として検出するものである請求項２に記載の基準マーク特定装置。
  4. 　前記本サーチ領域設定部が、前記暫定サーチ領域内に含まれる前記類似部の少なくとも一部が外れるように、前記暫定サーチ領域を狭くするサーチ領域狭小部を含む請求項２または３に記載の基準マーク特定装置。
  5. 　前記サーチ領域狭小部が、前記暫定サーチ領域の前記回路基板の幅方向の大きさを小さくするものである請求項４に記載の基準マーク特定装置。
  6. 　前記本サーチ領域設定部が、前記暫定サーチ領域内に含まれる前記類似部の少なくとも一部が外れるように、前記暫定サーチ領域の形状を変更するものである請求項２ないし５のいずれか１つに記載の基準マーク特定装置。
  7. 　前記本サーチ領域設定部が、前記暫定サーチ領域内に含まれる前記類似部の少なくとも一部が外れるように、前記暫定サーチ領域を移動させるものである請求項２ないし６に記載の基準マーク特定装置。
  8. 　前記形成部データが、前記１つ以上の形成部が、それぞれ、ホールを有するか否かを表すホール有無データを含み、
    　前記本サーチ領域設定部が、前記暫定サーチ領域内に含まれる前記１つ以上の形成部のうち前記ホール有無データに基づき前記ホールを有する形成部の少なくとも一部が含まれなくなるように、前記暫定サーチ領域を変更するものである請求項１ないし７のいずれか１つに記載の基準マーク特定装置。
  9. 　前記形成部データが、前記回路基板を作成する際に用いられる基板設計データを含む請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基準マーク特定装置。
  10. 　前記基板設計データが、前記回路基板に含まれるレジスト層とパターン層との少なくとも一方についての設計データを含む請求項９に記載の基準マーク特定装置。
  11. 　前記サーチ領域が、撮像装置によって前記回路基板の前記基準マークを含む設定領域が撮像されて取得された撮像画像の内部に設けられた領域であり、
    　前記マーク判定部が、前記撮像画像のうちの前記本サーチ領域設定部によって設定された本サーチ領域の内部に位置する前記１つ以上の形成部を表す画像である形成部画像の各々が前記基準マークを表す画像であるマーク画像であるか否かを判定するものである請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の基準マーク特定装置。
  12. 　回路基板に形成された複数の形成部の各々のうち基準マークを特定する基準マーク特定方法であって、
    　前記回路基板に暫定的に設定されたサーチ領域である暫定サーチ領域の内部に位置する１つ以上の前記形成部の各々に関するデータである１つ以上の形成部データの各々と前記基準マークに関するデータであるマークデータとに基づいて、前記暫定サーチ領域を変更して本サーチ領域を設定する本サーチ領域設定工程と、
    　前記回路基板上の、前記本サーチ領域設定工程において設定された前記本サーチ領域の内部に含まれる前記１つ以上の形成部の各々が前記基準マークであるか否かを判定するマーク判定工程と
    を含む基準マーク特定方法。
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