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【発明の名称】 部品実装基板用の検査方法および検査システム、部品実装基板の製造方法
【発明者】 【氏名】栗山 淳

【氏名】石羽 正人

【氏名】村上 清

【氏名】四ッ谷 輝久
【要約】 【課題】検査の精度を大幅に高められるようにする。

【解決手段】部品実装基板の製造ラインにおいて、工程毎に検査機１を配備するとともに、各検査機１をネットワーク回線２を介して相互に通信可能に設定する。各検査機１では、検査を実行する毎に、その検査結果、測定データ、検査に使用した画像データなどをメモリに保存する。また先頭のベア基板検査機１Ａを除く各検査機１（はんだ印刷検査機１Ｂ、部品実装検査機１Ｃ、リフロー後検査機１Ｄ）では、前工程の検査機１から、検査対象の基板についてこの検査機１が保存している情報の送信を受け、その送信情報を用いた検査を実行する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうち、最終工程を含む２以上の工程にそれぞれ検査機を配備して、各検査機毎に、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するようにした方法であって、
他の検査機が配備された工程より後の工程に配備された検査機において、検査対象の基板を前工程の検査機で検査したときに生成された情報を入力し、その入力情報を用いて検査を実行する部品実装基板用の検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載された方法において、
各検査機は、相互に通信可能に配備されており、
最終工程より前の工程に配備された各検査機では、検査時に生成された情報を基板毎に前記検査機のメモリに保存し、後工程の検査機からその検査機が検査対象とする基板に関する情報の送信を要求されたとき、その要求に応じた情報を前記メモリから読み出して前記後工程の検査機に送信し、前記情報の送信を要求した後工程の検査機では、前記要求に応じて送信された情報を入力して検査を実行する部品実装基板用の検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された方法において、
前記複数の工程には、プリント配線板の製造工程が含められており、この工程に配備された検査機は、検査時にランドの位置情報またはランドの形成範囲を示す情報を抽出し、その抽出された情報を後工程の検査機が入力するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項４】
請求項３に記載された方法において、
前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を、はんだ印刷工程の検査機が入力し、前記はんだ印刷工程の検査機において、検査対象の基板の画像からはんだの位置情報またははんだの印刷範囲を示す情報を抽出し、その抽出情報の適否を前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を基準にして判別するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項５】
請求項３に記載された方法において、
前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を、部品実装工程またははんだ付け工程の検査機が入力し、前記部品実装工程またははんだ付け工程の検査機において、検査対象の基板の画像から部品の位置または部品が実装される範囲を示す情報を抽出し、その抽出情報の適否を前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を基準にして判別するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項６】
請求項３に記載された方法において、
前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を、はんだ付け工程の検査機が入力し、前記はんだ付け工程の検査機において、検査対象の基板の画像に対し、前記入力情報を基準に検査領域を設定し、その検査領域内の画像を用いてはんだ付け部位の適否を判別するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項７】
請求項１または２に記載された方法において、
前記複数の工程には、プリント配線板の製造工程が含められており、この工程に配備された検査機が検査に使用した画像を、後工程の検査機が入力するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項８】
請求項７に記載された方法において、
前記プリント配線板の製造工程に配備された検査機で使用された画像を、部品実装工程またははんだ付け工程の検査機が入力し、前記部品実装工程またははんだ付け工程の検査機において、検査対象の基板の画像と前記入力した画像とを比較して部品実装状態の適否を判別するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項９】
請求項１または２に記載された方法において、
前記複数の工程には、はんだ印刷工程が含められており、この工程に配備された検査機は、検査時にはんだの位置情報またははんだの印刷範囲を表す情報を抽出し、その抽出された情報を後工程の検査機が入力するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された方法において、
前記はんだ印刷工程の検査機で抽出された情報を、部品実装工程の検査機が入力し、前記部品実装工程の検査機において、検査対象の基板の画像から部品の位置または部品が実装される範囲を示す情報を抽出し、その抽出情報の適否を前記入力情報を基準にして判別するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項１１】
請求項１または２に記載された方法において、
前記複数の工程には、はんだ印刷工程が含められており、この工程に配備された検査機が検査に使用した画像を、後工程の検査機が入力するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載された方法において、
前記はんだ印刷工程の検査機で使用された画像を、部品実装工程の検査機が入力し、前記部品実装工程の検査機において、検査対象の基板の画像と前記入力した画像とを比較して部品実装状態の適否を判別するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項１３】
部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうちの少なくとも最終工程に検査機を配備し、各検査機において、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するようにした方法であって、
前記検査機が配備された工程よりも前の工程において、その工程実行後の基板を撮像するステップと、前記撮像により得られた画像から当該前の工程で基板に付された構成を抽出するステップとを実行し、その抽出結果を前記検査機が入力して検査に使用するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項１４】
部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうちの少なくとも最終工程に検査機を配備し、各検査機において、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するようにした方法であって、
前記検査機が配備された工程よりも前の工程において、その工程実行後の基板を撮像するステップと、前記撮像により得られた画像を保存するステップとを実行し、前記保存された画像を前記検査機が入力して検査に使用するようにした部品実装基板用の検査方法。
【請求項１５】
部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうち、最終工程を含む２以上の工程にそれぞれ検査機を配備して、各検査機毎に、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するとともに、各検査機を相互に通信可能な状態に設置して成るシステムであって、
最終工程より前の工程に配備された検査機は、検査時に生成された情報を基板毎にメモリに保存する情報蓄積手段と、後工程の検査機からその検査機が検査対象とする基板に関する情報の送信を要求されたとき、その要求に対応する情報を前記メモリから読み出して前記後工程の検査機に送信する情報送信手段とを具備し、
他の検査機が配備された工程より後の工程に配備された検査機は、前工程の検査機に自装置の現在の検査対象の基板に関する情報の送信を要求する送信要求手段と、前記要求に応じて前工程の検査機から送信された情報を用いて検査を実行する処理手段とを具備して成る部品実装基板用の検査システム。
【請求項１６】
複数の工程を順に実行して部品実装基板を製造するとともに、最終工程を含む２以上の工程にそれぞれ検査機を配備して、各検査機毎に、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するようにした部品実装基板の製造方法において、
各検査機は相互に通信可能な状態に設置されており、
最終工程よりも前の工程に配備された各検査機では、検査時に生成された情報を基板毎にメモリに保存し、後工程の検査機からその検査機が検査対象とする基板に関する情報の送信を要求されたとき、その要求に応じた情報を前記メモリから読み出して前記後工程の検査機に送信し、
前記情報の送信を要求した後工程の検査機では、前工程の検査機から前記要求に応じた情報が送信されたとき、その送信情報を用いて検査を実行するようにした部品実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうちの少なくとも最終工程、または最終工程を含む２以上の工程において、その工程実行後の基板に画像処理による検査を実行するようにした検査方法およびシステムに関する。また、この発明は、前記の検査を行いながら部品実装基板を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装基板の一般的な製造工程には、プリント配線板にクリームはんだを印刷する工程（はんだ印刷工程）、クリームはんだが塗布された位置に部品を搭載する工程（部品実装工程）、部品登載後の基板を加熱して部品を基板にはんだ付けする工程（はんだ付け工程）が含められる。これらの工程を一連に実行するようにした基板製造ラインには、各工程で生じた不良基板が下流に流れないように、工程毎に外観検査用の検査機を設けて検査を実行し、不良と判定された基板を取り除くようにしたものがある。
【０００３】
工程毎に検査機を設けた基板検査システムの一例として、下記の特許文献１をあげる。この特許文献１に記載された基板検査システムは、各検査機を管理用のコンピュータを介して上位のコンピュータ（プロセス制御装置）に接続し、検査の結果や検査時の測定データなどを送信するようにしている。このプロセス制御装置には、各検査機から得た測定データ間に不良の発生原因となるような相関関係が生じていないかどうかを解析する機能が設定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１―２９８２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の基板製造工程に置かれる各検査機は、検査領域の設定データやその検査領域で得た測定データを判別するための基準値などの検査情報について、それぞれ個別に情報を作成し、独立したアルゴリズムによる検査を実行している。特許文献１のシステムでも、この点は同様である。
【０００６】
また、近年の検査機では、ベースとなるプリント配線板が設計データどおりに作成されていることを前提として、ＣＡＤデータなどの基板設計データに基づいて検査領域を設定することが多い。たとえば、はんだ印刷後の検査では、検査領域からはんだの画像を抽出して、はんだの面積や位置を計測し、その計測値を基板設計データに基づいた基準値と比較するようにしている。
しかしながら、プリント配線板の製造工程では、レジストの位置ずれなどによってランドの形成位置に微小なばらつきが生じており、ランドの位置や大きさは、必ずしも設計データどおりにはならない。
【０００７】
一方で、近年の基板は高密度化し、また部品形状の微細化に伴い、ランド形状も小さくなる傾向がある。このため、ランドの形成位置に対し、はんだが位置ずれして印刷されていると、部品の実装やはんだ付けを適切に行えなくなるおそれがある。しかし、基板設計データに基づいて検査領域や判定のための基準値を設定していると、はんだの印刷位置のずれを検出できなくなる可能性がある。
たとえば、はんだ印刷後の基板においては、はんだが基板設計データに基づく基準位置に印刷されていても、実際のランドが基板設計データに基づく基準位置からずれていると、ランドとはんだとの間に許容範囲を超える位置ずれが発生する可能性がある。しかし、はんだ印刷後の検査では、基板設計データに基づいた基準位置にはんだが印刷されていれば、良判定が行われるので、上記したずれを検出できなくなる。
【０００８】
この発明は上記の問題に着目してなされたもので、検査対象の基板に対し、前工程で生成された情報を用いて、適切に検査を実行することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる第１の部品実装基板用の検査方法は、部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうち、最終工程を含む２以上の工程にそれぞれ検査機を配備し、各検査機毎に、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するものである。この方法では、他の検査機が配備された工程より後の工程に配備された検査機において、検査対象の基板を前工程の検査機で検査したときに生成された情報を入力し、その入力情報を用いて検査を実行するようにしている。
【００１０】
上記方法において、複数の工程には、はんだ印刷工程、部品実装工程、はんだ付け工程を含めることができる。さらに、はんだ印刷工程の前に、プリント配線板の製造工程を設けることもできる。これらの工程の間には、基板を搬送するためのコンベア装置が設けられるのが望ましいが、必ずしもその必要はなく、ある工程と次の工程とが物理的に切り離された状態であってもよい。また、検査機は、すべての工程に設けるのが一番望ましいが、逆に、最終工程とその他の一工程に配備するだけでも良い。
【００１１】
各検査機は、カメラを有する外観検査装置として構成することができる。または、Ｘ線による透視画像を用いた検査装置とすることもできる。
また、各検査機は、ＬＡＮ回線などのネットワーク回線に接続され、この回線を介して検査に必要な情報を入力するのが望ましい。ただし、これに限らず、検査機間で無線による通信を行うようにしてもよい。また、検査機間での通信に、サーバー用コンピュータを介在させてもよい。または、通信に代えて、所定の記憶媒体に検査で生成された情報を格納し、これを別の検査機に導入することにより、情報を入力するようにしてもよい。
【００１２】
上記において、「前工程の検査機」は、直前の工程の検査機に限らず、所定段階前の工程の検査機であってもよい。また、前工程の検査機は１台に限らず、複数の工程の検査機で生成された情報を１つの検査のために入力してもよい。
「検査対象の基板を前工程の検査機で検査したときに生成された情報」には、その基板に対する検査結果や、検査のために抽出した測定データを含めることができる。さらに、検査のために生成した画像データを含めることもできる。この画像データは、カメラなどから入力した濃淡画像に限らず、この濃淡画像を変換処理して生成された２値画像やエッジ画像などとすることもできる。また、検査を実行する後工程の検査機が必要とする領域のみの画像データとすることもできる。
なお、前工程の検査機は判定・判別などをすることを必須とせず、後工程の検査機に送信するための画像を取得する処理を実行するだけでもよい。
【００１３】
この発明にかかる第１の部品実装基板用の検査方法を実現するためには、プリント配線板の製造工程での検査結果は必ずしも必須要件とはならない。複数の工程にプリント配線板の製造工程が含められており、この製造工程に検査機が配備される場合であっても、第１の部品実装基板用の検査方法を実現する上では、プリント配線板を検査する検査機で生成された情報を後工程に配備された検査機に入力し、その入力情報を用いた検査を実行すれば足りるからである。複数の工程にはんだ印刷工程や部品実装工程を含めた場合にも、同様に、第１の部品実装基板用の検査方法を実現する上で、これらの工程における検査結果を必須要件とする必要はない、と考えることができる。
【００１４】
上記第１の方法によれば、他の検査機が配備された工程より後の工程に配備された検査機では、実際の検査対象の基板について、前工程の検査機で同じ基板を検査したときに生成された情報を用いて検査を実行することができる。よって、実際の基板の構成に応じて、適切な判別処理を行うことが可能になる。また、前工程の検査機で検査したときに生成された情報を、前工程の検査のみならず、後工程の検査機における検査にも用いるため、検査情報を有効に利用することができる。
【００１５】
好ましい態様の検査方法では、各検査機は相互に通信可能に設定されており、最終工程より前の工程の検査機において、検査時に生成した情報を基板毎に前記検査機のメモリに保存し、後工程の検査機からその検査機が検査対象とする基板に関する情報の送信を要求されたとき、その要求に応じた情報を前記メモリから読み出して前記後工程の検査機に送信する。また、前記情報の送信を要求した後工程の検査機は、前記要求に応じて送信された情報を入力して検査を実行する。このようにすれば、後工程の検査機では、検査の進行に応じて、前工程の検査機で生成された情報が必要になる都度、その情報の送信要求を出力することにより、必要な情報を得ることができる。または、検査に先立ち、前工程の検査機から必要な情報を取り込んでメモリに保存しておき、検査時に必要に応じてメモリから情報を取り出して使用するようにしてもよい。
【００１６】
前記複数の工程にプリント配線板の製造工程が含められている場合には、この工程に配備された検査機において、検査時にランドの位置情報またはランドの形成範囲を示す情報を抽出し、その抽出された情報を後工程の検査機が入力することができる。
なお、ランドの位置情報としては、重心などの代表点を求めることができる。また、ランドの形成範囲を示す情報としては、ランドの全構成画素またはエッジ構成点の座標等を求めることができる。また、ランドは一般に略矩形状であるので、各頂点に対応する４点の座標を求め、これらの座標による配列を、形成範囲を示す情報とすることもできる。なお、ランドの形成範囲を示す情報は、ランドの位置を示す情報にもなる。
【００１７】
たとえば、前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を、はんだ印刷工程の検査機が入力する場合には、前記はんだ印刷工程の検査機において、検査対象の基板の画像からはんだの位置情報またははんだの印刷範囲を示す情報を抽出し、その抽出情報の適否を前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を基準にして判別することができる。より具体的に言えば、ランドの位置情報を基準にして、はんだの位置の適否を判別することにより、はんだの印刷ずれを検出することができる。またランドの形成範囲を基準にはんだの形成範囲の適否を判別することにより、ランド上のはんだ量が適切であるか否かを判別したり、ランド外にはみ出たはんだを検出することができる。
【００１８】
また、前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を、部品実装工程またははんだ付け工程の検査機が入力する場合には、部品実装工程またははんだ付け工程の検査機において、検査対象の基板の画像から部品の位置または部品が実装される範囲を示す情報を抽出し、その抽出情報の適否を前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を基準にして判別することができる。より具体的に言えば、ランドの位置を基準に部品の実装位置が適切であるか否かを判別したり、複数のランドの形成範囲に基づいて部品の好ましい実装範囲を割り出し、検査機が抽出した部品の実装範囲が前記好ましい実装範囲に適合するか否かによって、部品の位置ずれや傾きを検出することが可能になる。
【００１９】
また、前記プリント配線板の製造工程の検査機で抽出された情報を、はんだ付け工程の検査機が入力する場合には、前記はんだ付け工程の検査機において、検査対象の基板の画像に対し、前記入力情報を基準に検査領域を設定し、その検査領域内の画像を用いてはんだ付け部位の適否を判別することができる。たとえば、ランドの位置または形成範囲に基づいて設定した検査領域で、はんだ付け部位を抽出したり、その位置や大きさなどを計測することができる。このように、実際のランドを基準にはんだ付け部位の状態を判別するので、適切なはんだ付けがなされているか否かを、精度良く判別することが可能になる。
【００２０】
また、前記複数の工程にプリント配線板の製造工程が含められている場合には、この工程に配備された検査機が検査に使用した画像を、後工程の検査機が入力するように設定することもできる。
たとえば、前記プリント配線板の製造工程に配備された検査機で使用された画像を、部品実装工程またははんだ付け工程の検査機が入力し、前記部品実装工程またははんだ付け工程の検査機において、検査対象の基板の画像と前記入力した画像とを比較して部品実装状態の適否を判別することができる。このようにすれば、部品実装工程やはんだ付け工程後の検査において、その工程を実行した後の画像と前記入力した画像との間で同じ部品に対応する領域の画像を比較することができ、部品の欠落や大幅な位置ずれを検出することができる。
【００２１】
さらに、前記複数の工程にはんだ印刷工程が含められている場合には、この工程に配備された検査機において、検査時にはんだの位置情報またははんだの印刷範囲を表す情報を抽出し、その抽出された情報を後工程の検査機が入力するように、設定することができる。なお、はんだの位置情報や印刷範囲を表す情報についても、前記したランドの位置情報やランドの形成範囲を表す情報と同様の種類の情報を、抽出することができる。
【００２２】
前記はんだ印刷工程の検査機で抽出された情報を、部品実装工程の検査機が入力する場合には、この部品実装工程の検査機において、検査対象の基板の画像から部品の位置または部品が実装される範囲を示す情報を抽出し、その抽出情報の適否を前記入力情報を基準にして判別することができる。より具体的に言えば、はんだの位置情報と部品の位置とを比較することにより、部品の欠落や位置ずれを検出することが可能となる。また、複数のはんだの印刷範囲に基づいて、部品の好ましい実装範囲を割り出し、これを検査機が抽出した部品の実装範囲と比較することにより、部品の位置ずれや傾きを検出することが可能になる。
【００２３】
また、前記複数の工程にはんだの印刷工程が含められている場合には、この工程に配備された検査機で検査に使用された画像を、後工程の検査機が入力することもできる。
たとえば、前記はんだ印刷工程の検査機で使用された画像を部品実装工程の検査機が入力し、この部品実装工程の検査機において、検査対象の基板の画像と前記入力した画像とを比較して部品実装状態の適否を判別することができる。このようにすれば、部品実装工程後の基板の画像とその工程の前の基板の画像との間で、同じ部品の実装位置に相当する画像を比較することができ、部品の欠落や大幅な位置ずれを検出することができる。
【００２４】
この発明にかかる第２の部品実装基板用の検査方法は、部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうちの少なくとも最終工程に検査機を配備し、各検査機において、その検査機が配備された工程が実行された後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するものである。すなわち、この方法においては、最低限、最終工程で検査を行えば足りる、と考えることができる。勿論、この方法においても、２以上の工程で検査を行っても良く、さらに全ての工程で検査を行ってもよい。
【００２５】
上記の検査方法に係る一態様においては、前記検査機が配備された工程よりも前の工程において、その工程実行後の基板を撮像するステップと、前記撮像により得られた画像から当該前の工程で基板に付された構成を抽出するステップとを実行し、その抽出結果を前記検査機が入力して検査に使用するようにしている。
【００２６】
上記において、「検査機が配備された工程よりも前の工程」は、直前の工程に限らず、所定段階前の工程でもよい。たとえば、はんだ印刷工程、部品実装工程、はんだ付け工程のそれぞれに検査機が配備されている場合に、これらの工程について、それぞれプリント配線板の製造工程を「前の工程」として設定することができる。
【００２７】
「当該前の工程で基板に付された構成」とは、「検査機が配備された工程よりも前の工程」を実行することにより、基板に付加されたものである。たとえば、前の工程がプリント配線板の製造工程であれば、基板に形成されたランドが「基板に付された構成」になると、考えることができる。また、はんだ印刷工程が前の工程である場合には、基板に印刷されたクリームはんだが「基板に付された構成」となり、部品実装工程が前の工程である場合には、実装された部品が「基板に付された構成」になると、考えることができる。
【００２８】
上記の方法によれば、検査機が配備された工程よりも前に基板に付されていた構成（たとえばランド）を基準にして、前記検査機が配備された工程で基板に付された構成（たとえばクリームはんだ、部品、はんだフィレット）の適否を判別することが可能になる。
たとえば、ランドの形成範囲に基づき、ランドに対するはんだ量の過多を判別したり、部品の位置ずれを検出したり、はんだフィレットの形成状態の適否を判別することが可能になる。
【００２９】
つぎに、第２の検査方法に係る他の一態様においては、前記検査機が配備された工程よりも前の工程において、その工程実行後の基板を撮像するステップと、前記撮像により得られた画像を保存するステップとを実行し、前記保存された画像を前記検査機が入力して検査に使用する。
たとえば、プリント配線板の製造工程において、上記２つのステップを実行するとともに、部品実装工程やはんだ付け工程に検査機を配備して検査を行う場合、各検査機において、前記プリント配線板の製造工程で保存された画像と、自装置で生成した画像とを比較することにより、部品の欠落や大幅な位置ずれを検出することができる。
【００３０】
この発明にかかる部品実装基板用の検査システムは、部品実装基板の製造のために実行される複数の工程のうち、最終工程を含む２以上の工程にそれぞれ検査機を配備して、各検査機毎に、その検査機が配備された工程を実行した後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行するとともに、各検査機を相互に通信可能な状態に設置して成るものである。このシステムの最終工程より前の工程に配備された検査機は、検査時に生成された情報を基板毎にメモリに保存する情報蓄積手段と、後工程の検査機からその検査機が検査対象とする基板に関する情報の送信を要求されたとき、その要求に対応する情報を前記メモリから読み出して前記後工程の検査機に送信する情報送信手段とを具備する。また、他の検査機が配備された工程より後の工程に配備された検査機には、前工程の検査機に自装置の現在の検査対象の基板に関する情報の送信を要求する送信要求手段と、前記要求に応じて前工程の検査機から送信された情報を用いて検査を実行する処理手段とが設けられる。
【００３１】
上記検査システムに導入される各検査機は、カメラを有する外観検査装置として構成することができるが、これに限らず、Ｘ線による透視画像を用いた検査装置とすることもできる。情報蓄積手段、情報送信手段、送信要求手段、処理手段は、いずれも、その手段を実行するためのプログラムがセットされたコンピュータにより構成することができる。
【００３２】
上記の検査システムにおいて、各検査機には、検査対象の基板にかかる識別情報を認識する手段を設けるのが望ましい。この認識手段は、たとえば、検査対象の画像から基板に付された識別コードを抽出し、その内容を認識するものとすることができる。なお、基板の識別コードは、バーコード、２次元コード、文字列などにより表すことができ、基板の定められた位置に付されるのが望ましい。
【００３３】
上記の検査システムによれば、最終工程より前の各検査機では、検査を終了する都度、その検査対象の基板について生成した情報（検査結果、測定データ、画像データなど）を前記識別コードに対応づけてメモリに保存することができる。また、他の検査機が配備された工程より後の工程に配備された検査機では、前記送信要求として、前記基板の識別コードを含み、必要な情報の内容を指定するメッセージを送信することができる。この送信要求を受信した前工程の検査機は、前記識別コードに基づきメモリから該当する情報を読み出して、これを前記送信要求を行った検査機に送信することができる。よって、後工程の検査機では、前工程の検査機が同じ基板を検査したときに生成した情報を用いて、検査領域を設定したり、測定データや画像データを比較するなどの処理を実行することができる。
【００３４】
この発明にかかる部品実装基板の製造方法は、複数の工程を順に実行して部品実装基板を製造するとともに、最終工程を含む２以上の工程にそれぞれ検査機を配備して、各検査機毎に、その検査機が配備された工程を実行した後の基板の画像を用いて当該基板の検査を実行する。各検査機は相互に通信可能な状態に設置されており、最終工程よりも前の工程に配備された各検査機では、検査時に生成された情報を基板毎にメモリに保存し、後工程の検査機からその検査機が検査対象とする基板に関する情報の送信を要求されたとき、その要求に応じた情報を前記メモリから読み出して前記後工程の検査機に送信する。また前記情報の送信を要求した後工程の検査機では、前工程の検査機から前記要求に応じた情報が送信されたとき、その送信情報を用いて検査を実行するようにしている。
【００３５】
上記の製造方法において、複数の工程には、はんだ印刷工程、部品実装工程、はんだ付け工程を含めることができ、さらに、はんだ印刷工程の前に、プリント配線板の製造工程を設けることもできる。また、この製造方法についても、前記した部品実装基板用の検査方法やシステムについての考察や態様を適用することができる。
また、上記した複数の工程のうち、少なくとも、はんだ印刷工程、部品実装工程、はんだ付け工程は、コンベア装置を介してメカ的に接続されるのが望ましい。この場合、これら３つの工程に処理対象の基板を順に送り込みながら部品実装基板を完成させる製造ラインが構成されることになり、各工程実行後の基板を速やかに検査して、後工程に送ることができる。なお、上記の製造ラインからプリント配線板の製造工程を切り離した場合でも、この工程の検査装置については、前記製造ラインの先頭位置に設けることができる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明によれば、基板の製造に関わる所定の工程を実行した後に、その工程による処理が適切に行われたか否かを検査する場合に、その工程より前の工程で生成された同一基板の画像やその画像から抽出された情報を用いた検査を実行するので、実際の基板の構成に応じた検査を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、この発明が適用された基板製造ラインの構成を示す。
この実施例の基板製造ラインは、はんだ印刷機３、高速マウンタ４、異形マウンタ５、リフロー炉６の各製造装置のほか、複数台の検査機１や情報解析装置７を含む。検査機１は、はんだ印刷機３の前、はんだ印刷機３と高速マウンタ４との間、異形マウンタ５とリフロー炉６との間、リフロー炉６の後の計４箇所に配備される。
なお、図１では、各検査機１を、配置の順に１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの符号により示す。以下の説明でも、検査機１を個別に示す必要がある場合には、これらの符号で示す。
【００３８】
情報解析装置７は、大容量のハードディスクを有するコンピュータであって、パーソナルコンピュータなどの端末装置（図示せず。）を接続することができる。
各検査機１や情報解析装置７は、ＬＡＮ回線などのネットワーク回線２を介して相互に通信可能な状態に設定される。また、情報解析装置７を除く各装置は、基板搬送用のコンベア装置（図示せず。）を介して図示の順序で配置される。
【００３９】
はんだ印刷機３は、プリント配線板の供給を受けて、各部品のはんだ付け位置にクリームはんだを塗布するはんだ印刷工程を実行する。高速マウンタ４は、チップ部品を高速で実装し、異形マウンタ５は、チップ部品以外の部品を実装する。これら２種類のマウンタ４，５により、部品実装工程が実行される。リフロー炉６は、部品実装工程後の基板を加熱することにより、はんだ付け工程を実行する。
【００４０】
はんだ印刷機の上流側の検査機１Ａは、この基板製造ラインに送り込まれるベア基板（はんだ印刷前のプリント配線板であって、部品コードなどのシルク印刷パターンやランドが形成されたものをいう。）を対象として、ランドの位置や大きさ、シルク印刷の状態などを検査する。はんだ印刷機３と高速マウンタ４との間の検査機１Ｂは、はんだ印刷工程を経た基板を対象として、はんだの塗布状態を検査するためのものである。以下、検査機１Ａを「ベア基板検査機１Ａ」、検査機１Ｂを「はんだ印刷検査機１Ｂ」という。
【００４１】
異形マウンタ５とリフロー炉６との間の検査機１Ｃは、部品実装工程を経た基板を対象として、部品の有無、位置ずれ、方向の適否などを検査する。以下、この検査機１Ｃを「部品実装検査機１Ｃ」という。
また、リフロー炉６の下流の検査機１Ｄは、リフロー炉６でのはんだ付け工程を経た基板を対象として、加熱処理により形成されたはんだフィレット（以下、単に「フィレット」という。）の適否を判別するほか、部品について、前記部品実装機１Ｃと同様の検査を実行する。以下では、この検査機１Ｄを「リフロー後検査機１Ｄ」という。
【００４２】
上記した各検査機１は、いずれも、カラー画像生成用のＣＣＤカメラ（図示せず。）や基板の支持ステージを具備し、カメラにより得た基板の画像を用いた外観検査を実行する。いずれの検査機１でも、検査に先立ち、検査領域の設定データ、被検査部位（たとえば、はんだ印刷検査機１Ｂでははんだが、部品実装検査機１Ｃでは部品が、被検査部位となる。）の色彩を抽出するのに必要な２値化しきい値、前記２値化しきい値により抽出された被検査部位を検査するためのプログラム、被検査部位に対する測定データと比較するための基準値などを教示する処理が行われる（以下、これら検査のために教示される情報を、「検査情報」という。）。
【００４３】
情報解析装置７は、各検査機１から測定データや検査結果の送信を受け、これらの情報を蓄積する。そして、不良基板が発生した際に、その発生前後の蓄積データを分析し、その分析結果に基づき、各検査機１で使用される検査情報を修正する処理を実行する。修正後の検査情報は、各検査機１に送信される。検査機１側では、この送信に応じて、自装置に登録された検査情報を更新する。
【００４４】
なお、前記ベア基板は、図示しないプリント配線板の製造工程で製作されるものである。この工程では、製作後の基板の適所に、その基板に固有の識別コードを示すバーコードラベルが貼付される。また、基板の左下および右上の各角部には、それぞれ位置決め用のマークが形成される。
【００４５】
図２は、前記ベア基板を撮像して得られる画像の一例を示す。なお、この図２では、説明を簡単にするために、基板に実装される部品を２個として、これらの部品が実装される領域を拡大して示す。
図２において、点線で囲む領域２１には、前記した基板識別コードを示すバーコードラベル（図示せず。）が貼付される。また、Ｍ１，Ｍ２は、前記した位置決め用のマークであり、文字列Ｒ１，Ｒ２は、前記した部品コードを表している。これらの文字列Ｒ１，Ｒ２および近傍の枠２２，２３は、いずれも前記したシルク印刷により形成されたものである。枠２２，２３は、基板設計時に各部品に割り当てられた領域を示すもので、部品やランドを十分に含む大きさに設定される。各検査機１では、検査対象の基板の画像を生成した後、その画像上の枠２２，２３を基準にして、検査領域を設定するようにしている。なお、この例の枠２２，２３内には、それぞれチップ部品が実装される。図２は、はんだや部品が搭載される前のベア基板の画像であるので、枠２２，２３内には、チップ部品の両端の電極に接続されるランド３１，３２の全体像が現れている。
【００４６】
この実施例の各検査機１は、ネットワーク回線２を介した通信により、他の検査機１や情報解析装置７と通信を行いながら検査を実行するように構成される。特に、はんだ印刷検査機１Ｂ、部品実装検査機１Ｃ、リフロー後検査機１Ｄは、自装置の支持ステージに取り込まれた検査対象の基板について、適宜、前段の検査機１から検査に必要な情報の送信を受け、受信した情報を用いて検査を実行するようにしている。以下では、各検査機１の構成、および検査の具体例について、順を追って説明する。
【００４７】
図３は、前記各検査機１に共通する構成を示す。
この実施例の検査機１は、コンピュータから成る制御部１０に、画像入力部１１、ＸＹステージ部１２、入力部１３、モニタ１４、作業用メモリ（ＲＡＭ）１５、検査情報記憶部１６、検査結果蓄積部１７、通信インターフェース１８などが接続されたものである。なお、前記制御部１０には、ＣＰＵのほか、基本的なプログラムが格納されたＲＯＭが含まれるものとする。
【００４８】
画像入力部１１は、画像入力用のインターフェース回路やＡ／Ｄ変換回路を含むものである。ここで生成されたディジタル画像は作業用メモリ１５に格納される。ＸＹステージ制御部１２は、制御部１０からの指示に応じて、前記した基板の支持ステージやカメラの支持部の位置を制御して、前記カメラをあらかじめ定められた撮像対象領域に位置決めする。入力部１３は、キーボードやマウスなどであって、検査開始時に検査対象の基板の種類を入力したり、ティーチング時に各種設定データを入力するなどの目的に使用される。モニタ１４は、ティーチング時のユーザーインターフェース、検査対象の画像、検査結果などの表示に用いられる。
【００４９】
検査情報記憶部１６は、前記した検査情報を格納するためのメモリである。なお、検査情報は、基板の種類毎にファイル化されており、検査時に、入力部から基板種名を入力することにより、その入力に応じた検査情報ファイルが読み出され、作業用メモリ１５にセットされる。
【００５０】
検査結果蓄積部１７は、検査で得た情報を個々の基板毎に保存するためのもので、大容量のハードディスク装置により構成される。この実施例では、検査結果のほか、前記２値化しきい値により抽出された色彩パターンを測定した結果（パターンの位置情報や大きさ情報など）や、検査に使用した基板の画像データなどを、検査結果蓄積部１７に保存するようにしている。なお、検査結果蓄積部１７に情報を保存する際には、基板毎に、基板の識別コードをフォルダ名とするフォルダを設定し、このフォルダ内に、被検査部位毎にファイル化された情報を格納することができる。
通信インターフェース１８は、前記ネットワーク回線２を介して他の検査機１や情報解析装置７と通信を行うためのものである。
【００５１】
さらに、前記リフロー後検査機１Ｄには、上記構成のほかに、赤、緑、青の円環状光源を含む照明部（図示せず。）が設けられる。この照明部は、フィレットの傾斜状態を検査するためのもので、各光源の径を異なる大きさにすることにより、赤、緑、青の各色彩光を異なる仰角方向から基板に照射するように設定されている。前記カメラは、光軸を各光源の中心に合わせた状態で、光軸を鉛直方向に向けて配備されている。溶融後のはんだは鏡面性が高くなっているので、各光源からの色彩光の多くはフィレットの表面で鏡面暗射する。このため、反射位置の傾斜角度によって、カメラに入射する色彩光が異なるようになる。したがって、リフロー後検査機１Ｄで生成される画像上のフィレットでは、勾配が変化する方向に沿って、赤、緑、青の色領域が分布するようになる。リフロー後検査機１Ｄでは、検査対象の基板の画像から各色領域を抽出して、それぞれの面積や位置を計測し、各計測値をあらかじめ登録した基準値と比較することによって、フィレットの大きさや傾斜状態の適否を判別する。
なお、上記のフィレット検査の原理や詳細な処理については、下記の特許文献２を参照されたい。
【００５２】
【特許文献２】特公平６−１１７３号 公報
【００５３】
上記構成の基板製造ラインにおいて、ベア基板検査機１Ａを除く各検査機１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、前工程の検査機が検査結果蓄積部１７に保存した情報の送信を受け、その送信された情報を利用して検査を実行することができる。このため、各検査機１の制御部１０には色調補正機能が設定されており、あらかじめ各検査機１での画像を比較して得られたパラメータに基づき、各検査機１の画像間の明るさや色合いの差が許容範囲内に収められるような調整が行われる。
【００５４】
図４は、各検査機１が取得する情報を列挙したテーブル１と、各検査機１で実行される検査の内容をその検査に使用する情報（前工程の検査機から取得したもの、および自装置で抽出したもの）に対応づけたテーブル２とを示す。なお、ベア基板検査機１Ａについては、前記したように他の検査機１からの情報を使用しない検査を実行するので、以下では、取得情報についてのみ説明する。
【００５５】
まず、テーブル１に記載された各種取得情報ａ〜ｋについて、説明する。各検査機１は、基板を検査する都度、その基板を撮像して得られた画像（以下「検査対象画像」という。）からテーブル１に示された情報を抽出する。抽出された情報は、自装置での検査に使用された後、前記検査情報記憶部１６に保存される。さらに、保存された情報に対し、後工程の検査機１から送信要求がなされると、その要求された情報が読み出され、要求を出した検査機１に送信される。情報を要求した検査機１は、この送信された情報を自装置での検査に使用する。
【００５６】
図５は、ベア基板検査機１Ａで抽出される情報を示す。なお、図５以下、図１３までの各図では、それぞれ各種検査機１で生成された検査対象画像から前記図２に示した枠２２内の画像を抽出して示す。また、これらの図において、同一の部位の画像や対応する領域には、それぞれ共通の符号を付すことにする。
【００５７】
前記テーブル１によれば、ベア基板検査機１Ａでは、ａ，ｂ，ｃ，ｄの４種類の情報を抽出する。以下、これらの情報を、「ａ情報」「ｂ情報」「ｃ情報」「ｄ情報」という。
ａ情報は、ランドの位置および大きさを表す。この実施例では、検査対象画像を２値化して、画像上のランド３１，３２を抽出した後、ランド３１，３２毎に、そのランドを構成する各画素の座標を求め、その座標の集合をａ情報とする。
【００５８】
ｂ情報は、前記ランド３１，３２の重心ｇ１，ｇ２の座標である。重心ｇ１，ｇ２の座標は、前記ａ情報として求められた各構成画素の座標を用いて算出される。
【００５９】
ｃ情報は、ランド３１，３２の四隅を構成する点（ランド３１については点ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１、ランド３２については点ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２である。）の座標である。この実施例では、前記ａ情報を用いてランド３１，３２のエッジを構成する画素を抽出し、これらの画素を基に近似する直線を設定し、４本の直線を得る。さらに各直線の交点をランドの四隅の構成点とみなして、各交点の座標を算出する。
【００６０】
ｄ情報は、ランド３１，３２間の画像である。この実施例では、前記ａ情報およびｃ情報に基づき、２つのランド３１，３２の間に、ランド間の距離および各ランドの長さに近似する幅および長さを有する切り出し領域２４を設定する。そして、この切り出し領域２４内の画像２６をｄ情報として抽出する。
【００６１】
なお、上記のａ，ｂ，ｃの各情報に含められる座標は、いずれも前記マークＭ１を基準とする相対座標に置き換えられる。図５において重心ｇ１を例にとると、重心ｇ１の座標は（ｌｘ，ｌｙ）である。他の検査機１でも同様にマークＭ１を相対座標の基準とすることにより、各種取得情報ａ〜ｋの位置、座標について、整合をとるようにしている。
また、ｄ情報として切り出される画像は、２値画像ではなく、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調データから構成されるカラー濃淡画像である。これは、以下のｈ〜ｋの各情報についても同様である。
【００６２】
図６は、はんだ印刷検査機１Ｂで抽出される情報を示す。
前記テーブル１によれば、はんだ印刷検査機１Ｂは、ｅ，ｆ，ｇ，ｈの４種類の情報を抽出する。以下、これらの情報を、「ｅ情報」「ｆ情報」「ｇ情報」「ｈ情報」という。
【００６３】
ｅ情報は、はんだの位置および大きさを表す。この実施例では、前記ベア基板検査機１Ａのａ情報と同様に、２値化により検査対象画像上のはんだ４１，４２を抽出し、はんだ４１，４２毎に、構成画素の座標を求め、その座標の集合をｅ情報とする。
【００６４】
ｆ情報は、前記はんだ４１，４２の重心Ｇ１，Ｇ２の座標であり、前記ｅ情報を用いて算出される。ｇ情報は、はんだ４１，４２の四隅を構成する点（はんだ４１については点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１、はんだ４２については点Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２）の座標である。これらの点の座標は、前記ｃ情報と同様の方法、すなわち、はんだのエッジに近似する４本の直線を設定し、各直線の交点の座標を求める方法により、算出される。この算出にも、前記ｅ情報が使用される。
【００６５】
ｈ情報は、はんだ４１，４２間の画像である。この実施例では、前記ｅ情報およびｇ情報に基づきベア基板検査機１Ａのｄ情報と同様の手法ではんだ４１とはんだ４２との間に切り出し領域２５を設定し、この切り出し領域２５内の画像２７をｈ情報として抽出する。
【００６６】
図７は、部品実装検査機１Ｃで抽出される情報を示す。なお、図７では、抽出情報の範囲を明示するために、画像中の部品の図示を省略している。
【００６７】
前記テーブル１によれば、部品実装検査機１Ｃでは、ｉおよびｊの２種類の情報を抽出する。以下、これらを「ｉ情報」「ｊ情報」という。
ｉ情報は、ランド間の画像である。この実施例では、前記ベア基板検査機１Ａからａ情報およびｃ情報の供給を受けることにより、前記ベア基板検査機１Ａで設定されたのと同様の切り出し領域２４を設定し、その切り出し領域内の画像２６をｉ情報として抽出する。なお、ベア基板検査機１Ａにおいて、ｄ情報の抽出時に切り出し領域２４の各構成画素の座標を記憶しておき、部品実装検査機１Ｃがこれらの座標を取得して、ｉ情報を抽出しても良い。
【００６８】
ｊ情報は、はんだ間の画像である。この実施例では、前記はんだ印刷検査機１Ｂからｅ情報およびｇ情報の供給を受けることにより、前記はんだ印刷検査機１Ｂで設定されたのと同様の切り出し領域２５を設定し、その切り出し領域２５内の画像２７をｊ情報として抽出する。なお、はんだ印刷検査機１Ｂにおいて、ｈ情報の抽出時に切り出し領域２５の構成画素の座標を記憶しておき、部品実装検査機１Ｃがこれらの座標を取得して、ｊ情報を抽出しても良い。
【００６９】
さらに、テーブル１によれば、リフロー後検査機１Ｄでは、ｋの情報を抽出する。以下、これを「ｋ情報」という。
ｋ情報は、ランド間の画像である。なお、ｋ情報は、前記部品実装検査機１Ｃのｉ情報と同様の方法で抽出されるので、図示は省略する。このほか、リフロー後検査機１Ｄでは、前記したフィレット検査のために、赤、緑、青の各色情報を抽出する。
【００７０】
つぎに、テーブル２に示された８種類の検査について、検査の趣旨や方法などを順に説明する。なお、以下では、テーブル２の「検査の内容」欄に記載の番号に基づき、各検査を、「検査１」〜「検査８」という。
【００７１】
（１）はんだ印刷機１Ｂにおける検査１，２，３について
はんだ印刷検査機１Ｂでは、ランドに搭載されたクリームはんだを被検査部位として、検査１，２，３を実行する。このうち検査１では、ランドに対し、はんだが位置ずれしていないかどうかを判別する。
ランドに対してはんだが大きく位置ずれしていると、その後に部品を搭載し、リフロー炉６に投入しても、フィレットに寄与するはんだ量が不足してしまい、適切なフィレットが形成されない。その結果、ランドと部品の電極との電気的接続が確保できなくなる。このような問題を考慮して、はんだ付け工程の実行後、次工程に移行する前に、はんだの位置ずれを検出できるようにしたのである。
【００７２】
図８は、検査１で実行される処理の具体例を示している。この処理には、前記ベア基板検査機１Ａから供給されたｂ情報、および自装置で取得したｆ情報が用いられる。具体的には、対応関係にあるランド−はんだの組毎に、各重心のｘ座標の差Δｘとｙ座標の差Δｙを算出する。なお、図８では、ランド３１とはんだ４１との組に対する計測処理のみを示しているが、他方のランド３２とはんだ４２との組についても、同様の計測処理が実行される。
上記の処理により得られた計測値Δｘ、Δｙは、それぞれ所定のしきい値と比較される。ここでいずれかの計測値がしきい値を上回っていれば、はんだはランドから位置ずれしているものと判別される。
【００７３】
検査２では、ランドの上に十分な量のはんだが搭載されているかどうかを判別する。十分な量のはんだが搭載されていないと、はんだ付け工程を実行してもフィレットが形成されず、部品の接触不良が生じる可能性があるためである。
【００７４】
図９は、この検査２で実行される処理の具体例を示している。この検査２は、前記ベア基板検査機１Ａから供給されたａ情報、および自装置で取得したｅ情報を用いて行われる。具体的には、ａ，ｅの情報にともに含まれている画素を抽出することにより、ランド３１上のはんだ４１が搭載されている領域４３（以下、「はんだ搭載領域４３」という。）を抽出する。さらに、このはんだ搭載領域４３について、ランド３１全体に対する面積比を求め、これを所定のしきい値と比較する。ここで面積比がしきい値を下回っている場合には、はんだの量が不足していると判別される。
なお、図９には示していないが、他方のランド３２とはんだ４２についても、同様の方法ではんだ搭載領域４３を抽出し、ランド３２に対する面積比により、はんだ量の適否を判別する。
【００７５】
検査３では、ランドの外側に、所定量以上のはんだがはみ出していないかどうかを判別する。ランドから所定量を超えるはんだがはみ出すと、はんだ付け工程を経たはんだがボール状に固まり、隣接の部品のランドに接触するなどの不良が生じる可能性があるからである。
【００７６】
図１０は、この検査３で実行される処理の具体例を示している。この検査３も、前記検査２と同様に、ベア基板検査機１Ａから供給されたａ情報、および自装置で取得したｅ情報を用いて行われる。この検査３では、ｅ情報には含まれるが、ａ情報には含まれない画素を抽出することによって、ランド外のはんだに相当する領域４４（以下、「はんだ逸脱領域４４」という。）を抽出する。さらに、このはんだ逸脱領域４４の面積を求め、これを所定のしきい値と比較する。ここで前記面積がしきい値を上回っている場合には、ランド３１の外に所定量を超えるはんだがはみ出していると判別される。
なお、図１０には示していないが、他方のランド３２とはんだ４２についても、同様の方法ではんだ逸脱領域４４を抽出し、その面積に基づいて、ランド３２外にはみだしたはんだの量を判別する。
【００７７】
従来のはんだ印刷検査では、基板設計データに基づいて、ランドを含むように検査用ウィンドウを設定し、このウィンドウ内で検査のための計測処理を実行していた。このため、実際の基板において、はんだは基板設計データに基づく基準位置にあるが、ランドが基板設計データに基づく基準位置からずれているために、ランドとはんだとの間に許容範囲を超えるずれが生じていても、その不具合を検出することはできなかった。また、ランドの位置ずれと同じ方向にはんだの位置ずれが生じており、その結果、ランドに対してはんだが適切に搭載されている場合でも、はんだが基板設計データに基づく基準位置からずれている場合には、不良として判定されていた。
これに対し、上記の検査１，２，３によれば、実際のランドの位置や大きさを基準にして、ランドに対するはんだの位置ずれ量、ランドに対するはんだの搭載量、およびランド外へのはんだのはみだし量を計測するので、実際のランドに対する関係を適切に表した計測値を得ることができる。よって、はんだ付け部位について、適切な検査を行うことが可能になる。
【００７８】
なお、検査１は簡単な検査方法であり、検査２や検査３は厳密な検査方法となる。ユーザーは、目的に応じて、簡単な方法である検査１を実行するか、厳密な検査方法である検査２または検査３を実行するかを、選択することができる。また、検査２，３については、検査２の結果が良であっても、検査３の結果が不良となる可能性もあるので、より厳密な検査を行う必要がある場合には、検査２および検査３の双方を実行するのが好ましい。
【００７９】
（２）部品実装機１Ｃにおける検査４，５について
部品実装検査機１Ｃの検査４では、各部品実装位置に部品が実装されているか否かについて検査する。検査５は、この検査４で実装されていると判別された部品につき行われるもので、ランド又ははんだに対し、部品が位置ずれ（回転によるずれも含む。）を起こしていないか否かを検査する。部品がランドやはんだに対して位置ずれすると、はんだ付けが適切に行われない可能性が高いためである。
【００８０】
検査４では、前記ベア基板検査機１Ａで抽出されたｄ情報、または、はんだ印刷検査機１Ｂで抽出されたｈ情報の供給を受けるとともに、自装置で抽出したｉ情報およびｊ情報のうち、供給された情報に対応するものを使用する。
図１１は、検査４で実行する処理を具体的に示す。この例では、はんだ印刷検査機１Ｂからｈ情報（はんだ４１，４２間の画像である。この例では２７ａとして示す。）の供給を受けるとともに、これに対応するｊ情報（この例では２７ｂとして示す。）を使用する。
【００８１】
上記の例において、ｈ情報に相当する画像２７ａは、はんだ印刷工程における検査対象画像から切り出したものであるから、この画像には部品は含まれていない。一方、ｊ情報は、部品実装後の基板の画像につき、ｈ情報と同一の範囲の画像２７ｂを切り出したものであるから、ｊ情報に含まれているがｈ情報には含まれていない特徴部分は、部品に相当すると考えることができる。
【００８２】
図１１の例では、上記の原理に基づき、ｈ，ｊの各情報が示す画像２７ａ，２７ｂにつき差分演算処理を実行し、その差分処理画像５１から、ｊ情報には含まれるが、ｈ情報には含まれていない特徴５２を抽出する。さらにこの後は、抽出された特徴５２の面積を算出し、これを所定のしきい値と比較する。この面積がしきい値を上回る場合には、部品が実装されていると判別する。
なお、ｄ情報とｉ情報とを用いてランド３１，３２間の画像を比較する場合も、上記と同様の処理を行うことができる。
【００８３】
つぎに検査５では、前記ベア基板検査機１Ａで抽出されたｃ情報、または、はんだ印刷検査機１Ｂで抽出されたｇ情報の供給を受けるとともに、部品の各頂点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓを抽出し、その抽出結果を供給された情報と比較するようにしている。
【００８４】
図１２は、検査５で実行する処理の具体例を示す。
この例では、はんだ印刷検査機１Ｂからｇ情報（はんだの四隅の構成点の座標）の供給を受け、このｇ情報に含まれる各点のうち、外側位置にある点Ａ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｄ２の座標を、それぞれその点に最も近い部品の頂点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓと比較するようにしている。
【００８５】
対応する２つの点を比較する処理では、２点間におけるｘ座標の差Ｕｘおよびｙ座標の差Ｕｙを算出する。図１２では、Ｂ２−Ｒ間の算出処理のみを示しているが、他の対応する点Ａ１とＰ、Ｃ１とＱ、Ｄ２とＳについても同様である。算出された各差の値は、それぞれ所定のしきい値と比較される。ここでいずれかの値がしきい値を上回る場合には、部品５０にずれが生じているものと判別する。
なお、ｃ情報を用いてこの検査５を実行する場合も、処理内容は上記と同様である。
【００８６】
従来の部品実装検査では、基板設計データに基づき部品が実装される位置に検査ウィンドウを設定し、そのウィンドウ内で部品の画像を抽出していた。このため、実際の基板において、部品は基板設計データに基づく基準位置に実装されているが、はんだまたはランドが基板設計データに基づく基準位置からずれているために、はんだまたはランドに対し、部品が許容範囲を超えてずれていても、その不具合を検出することはできなかった。また、はんだまたはランドの位置ずれの方向と同じ方向に部品の位置ずれが生じており、その結果、適切な部品実装が確保できている場合でも、部品が基板設計データに基づく基準位置からずれている場合には、不良として判定されていた。
【００８７】
これに対し、上記の検査５では、前工程で抽出された実際のランドやはんだを基準にして、部品の位置ずれを判断するので、部品の実装状態を適切に検査することができる。また、検査４でも同様に、前工程で抽出された実際のランド間の画像やはんだ間の画像を基準にして、部品の有無を判別するので、部品の実装有無検査をより適切に行うことができる。
【００８８】
なお、部品実装の検査において、ランドの形成位置を基準にして判別を行うか、はんだの印刷位置を基準にして判別を行うかは、ユーザーが適宜選択すればよい。部品実装後のリフロー工程において、はんだの溶融の際の表面張力により、いわゆるセルフアライメント効果が期待できるため、はんだの印刷範囲に対して部品が適切に実装されていれば、適切なはんだ付けを期待することができる。このような観点から、部品実装の検査では、はんだの位置を基準にして判別すればよいとする要望がある。一方、リフロー後の部品の目標位置はランド位置であるため、部品実装の検査においても、ランドの位置を基準にして判別を行う方が良い、との要望もある。
上記の検査４や検査５では、このような要望に応えるために、検査に使用する情報として、ベア基板検査機１Ａからの情報（ｄ，ｃ）またははんだ印刷検査機１Ｂからの情報（ｈ，ｇ）を選択できるようにしたものである。
また、上記の趣旨によれば、検査５では、次工程の検査７よりも、判定基準を緩やかにすることもできる。
【００８９】
（３）リフロー後検査機１Ｄにおける検査６，７，８について
リフロー後検査機１Ｄが実行する検査６，７は、前記部品実装検査機１Ｃが実行する検査４，５と同様のものであるので、詳細な説明は省略する。リフロー後の部品検査は、ランドを基準にして行うのが望ましいことから、検査６、７では、ベア基板検査機１Ａからの情報ｄ，ｃを使用する。
【００９０】
検査８は、はんだ付け工程で形成されたフィレットの状態を判別するものである。この検査８でも、ランドに対するフィレットの関係をチェックする必要があることから、ベア基板検査機１Ａからａ情報やｃ情報の供給を受ける。
【００９１】
図１３は、検査８で実行される処理の具体例を示す。なお、この例では、前記枠２２内の画像のうち、左側のランド３１を含む一部領域２２Ａの画像を拡大して示す。
【００９２】
検査８では、前記ベア基板検査機１Ａから供給されたａ情報やｃ情報に基づき、検査対象画像において、ランド３１を包含する大きさの検査ウィンドウ２８を設定する。そして、このウィンドウ２８内の画像につき、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調毎に２値化を行って、各色領域４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂを抽出する。さらに、これらの色領域４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ毎に、面積や位置を計測し、その計測値を所定のしきい値と比較するなどして、フィレットの傾斜状態の適否を判別する。
【００９３】
従来のフィレット検査では、基板設計データに基づいて検査ウィンドウを設定し、このウィンドウ内の各画素について２値化処理を実行していた。このため、実際のランドの形成位置がずれると、その位置ずれしたランド上にフィレットが正しく形成されても、基板設計データに基づく検査ウィンドウ内の検査では、ウィンドウに対して位置ずれしたフィレットを対象に判別処理を行うことになり、フィレットの傾斜状態を正確に判定できない。
上記の検査８によれば、実際のランドの位置や大きさを基準にして、フィレット検査用のウィンドウを設定するので、適切なフィレット検査が可能となる。
【００９４】
図１４は、はんだ印刷検査機１Ｂ、部品実装検査機１Ｃ、リフロー後検査機１Ｄの各検査機１に共通する検査の手順を示す。この図１４および以下の説明では、各処理のステップを「ＳＴ」として示す。なお、この図１４の手順は、１枚の基板に対して実行されるもので、複数枚の基板を処理する場合には、基板毎に図１４の手順を繰り返す必要がある。
【００９５】
まずＳＴ１では、上流のコンベア装置から検査対象の基板を搬入する。つぎのＳＴ２では、前記ＸＹステージ制御部１２を用いてカメラと基板との位置合わせを行った後、撮像を開始する。この撮像開始時は、まず前記基板上のバーコードラベルを撮像して、その画像中のバーコードを復号することにより、基板識別コードを認識する（ＳＴ３）。
【００９６】
以下、ＳＴ４〜９では、必要に応じてカメラやステージを移動させつつ、各撮像対象領域を順に撮像し、検査を実行する。最初のＳＴ４では、検査情報に基づき、被検査部位に検査領域を設定する。なお、ここで設定される検査領域は、前記枠２２、２３を包含する大きさのもので、画像上の枠２２，２３を抽出した後に、その抽出位置を基準にして設定される。したがって、いずれの検査機１でも、同じ位置に同じ大きさの検査領域を設定することができる。また、この検査領域内の各座標は、前記マークＭ１を基準にした相対座標に置き換えられるので、検査機１間での整合性を確保することができる。
【００９７】
つぎのＳＴ５では、この検査領域で実行される検査ロジックに基づき、前工程の情報が必要であるかどうかを判別する。ここで前工程の情報が必要であれば、ＳＴ６に進み、その情報を保持する検査機１に対し、必要とする情報の種類を指定するメッセージを送信する。なお、このメッセージは、前記基板識別コードや検査対象の部品コードを含むものとなる。これに対し、相手方の検査機１では、前記検査結果蓄積部１７から前記メッセージに該当する情報を読み出し、検査実行中の検査機１に返送する。
【００９８】
このようにして検査に必要な情報を取得すると、ＳＴ７に進み、取得した情報を用いて検査を実行する。
なお、前工程の情報が必要でない場合には、ＳＴ６をスキップしてＳＴ７に進み、自装置が持つ検査情報のみを用いた検査を実行する。前工程の情報を使用しない検査としては、たとえば、はんだ印刷検査機１Ｂや部品実装検査機１Ｃでのブリッジの検査、部品実装検査機１Ｃやリフロー後検査機１Ｄでの部品の実装間違い検査などがある。
【００９９】
検査が終了すると、ＳＴ８に進み、前記検査結果、検査に使用した測定データ、および前記ｄ、ｈ〜ｋの各情報に相当する画像などを部品コードに対応づけたファイルを作成し、これを検査結果蓄積部１７に保存する。
【０１００】
以下、被検査部位毎に上記と同様の処理を繰り返す。すべての被検査部位について検査を終了すると、ＳＴ１０に進み、各被検査部位の検査結果に基づき、基板全体としての良否を判定する。ＳＴ１１では、この判定結果をモニタ１４に表示したり、ネットワーク回線２を介して前記情報分析装置７に送信するなどの処理を行う。しかる後に、ＳＴ１２に進んで、基板を下流側に搬出し、処理を終了する。
【０１０１】
なお、先頭のベア基板検査装置１Ａでも、前記ＳＴ５，６の処理が実行されないだけであり、その他は図１４と同様の流れにより検査が実行される。
【０１０２】
また、図１４の手順では、前工程の検査機からの情報が必要になる都度、前記前工程の検査機に情報の送信を求めるメッセージを送信して、必要な情報を取得するので、検査領域毎に情報の入手先が異なる場合に適している。これに対し、特定の１台の検査機１のみから情報を入手するような場合には、検査に先立ち、必要とする全ての情報の送信を受け、作業用メモリ１５に保存するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】この発明が適用された基板製造ラインの一例を示す説明図である。
【図２】ベア基板の画像の例を示す説明図である。
【図３】検査機のブロック図である。
【図４】各検査機が取得する情報を示すテーブル、および実行される検査の内容と利用する情報とを対応づけて示すテーブルである。
【図５】ベア基板検査機で抽出する情報の例を示す説明図である。
【図６】はんだ印刷検査機で抽出する情報の例を示す説明図である。
【図７】部品実装検査機で抽出する情報の例を示す説明図である。
【図８】検査１の具体例を示す説明図である。
【図９】検査２の具体例を示す説明図である。
【図１０】検査３の具体例を示す説明図である。
【図１１】検査４の具体例を示す説明図である。
【図１２】検査５の具体例を示す説明図である。
【図１３】検査８の具体例を示す説明図である。
【図１４】検査の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 検査機
２ ネットワーク回線
３ はんだ印刷機
４ 高速マウンタ
５ 異形マウンタ
６ リフロー炉
１０ 制御部
１１ 画像入力部
１７ 検査結果蓄積部
１８ 通信インターフェース
３１，３２ ランド
４１，４２ はんだ
５０ 部品
【出願人】 【識別番号】０００００２９４５
【氏名又は名称】オムロン株式会社
【出願日】 平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【代理人】 【識別番号】１０００７８９１６
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 由充
【公開番号】 特開２００５−２８６３０９（Ｐ２００５−２８６３０９Ａ）
【公開日】 平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【出願番号】 特願２００５−４０７０３（Ｐ２００５−４０７０３）