(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用され、
前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の目視検査を支援する検査支援装置であって、
前記回路基板を撮像可能に前記移載装置に設けられたカメラと、
前記電子部品のうち前記目視検査の対象とされる検査部品における外観上の特徴部および前記装着位置の周辺に位置する前記回路基板上の基準部位を複数種類の前記検査部品ごとに関連付けられた検査基準情報を記憶する記憶装置と、
前記部品実装機による実装処理において前記検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記記憶装置から読み出した前記検査基準情報において前記検査部品に設定された前記特徴部および前記基準部位に基づいて前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品に対応する前記特徴部および前記基準部位が収められた画像データを取得する撮像制御部と、
前記カメラの撮像による前記画像データを、種々の表示態様のうち前記検査基準情報において前記検査部品に設定された前記特徴部および前記基準部位に応じた少なくとも一つの表示態様により表示装置に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記検査基準情報における前記基準部位には、前記装着位置に理想の姿勢で装着された前記検査部品を理想部品として、当該理想部品の周縁部から規定距離までの背景領域が含まれ、
前記検査基準情報における前記特徴部は、前記検査部品における直線状端部であり、
前記表示制御部は、前記背景領域のうち前記理想部品における前記直線状端部から規定距離に位置する直線状の周縁部を前記画像データの表示枠に一致させて前記表示装置に表示させる検査支援装置。
【請求項２】
前記検査基準情報には、同一の部品種別である複数の前記検査部品にそれぞれの前記装着位置に応じた前記基準部位が設定され、
前記表示制御部は、前記検査部品に設定された前記基準部位に応じた表示態様により前記画像データを前記表示装置に表示させる、請求項１に記載の検査支援装置。
【請求項３】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用され、
前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の目視検査を支援する検査支援装置であって、
前記回路基板を撮像可能に前記移載装置に設けられたカメラと、
前記電子部品のうち前記目視検査の対象とされる検査部品における外観上の特徴部および前記装着位置の周辺に位置する前記回路基板上の基準部位を前記検査部品に関連付けられた検査基準情報と、
前記部品実装機による実装処理において前記検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記検査基準情報に基づいて前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品に対応する前記特徴部および前記基準部位が収められた画像データを取得する撮像制御部と、
前記カメラの撮像による前記画像データを表示装置に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記検査基準情報における前記基準部位には、前記装着位置に理想の姿勢で装着された前記検査部品を理想部品として、当該理想部品の周縁部から規定距離までの背景領域が含まれ、
前記検査基準情報における前記特徴部は、前記検査部品における直線状端部であり、
前記表示制御部は、前記背景領域のうち前記理想部品における前記直線状端部から規定距離に位置する直線状の周縁部を前記画像データの表示枠に一致させて前記表示装置に表示させる検査支援装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記理想部品の中心部を前記画像データの前記表示枠の中心部に一致させて、前記画像データを前記表示装置に表示させる、請求項１〜３の何れか一項に記載の検査支援装置。
【請求項５】
前記部品実装機は、
前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を撮像可能な部品カメラと、
前記部品カメラの撮像による前記電子部品の下面画像データに含まれる前記電子部品の下面特徴部に基づいて、前記移載装置による前記電子部品の保持状態を認識する画像処理部と、
予め設定されている制御プログラムと認識された前記電子部品の保持状態とに基づいて前記移載装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記表示制御部は、前記画像処理部による前記検査部品の保持状態の認識処理に用いられた前記下面画像データに含まれる前記下面特徴部を反転させて、反転後の前記下面特徴部を前記画像データに重ねて前記表示装置に表示させる、請求項１〜４の何れか一項に記載の検査支援装置。
【請求項６】
供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用され、
前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の目視検査を支援する検査支援装置であって、
前記回路基板を撮像可能に前記移載装置に設けられたカメラと、
前記電子部品のうち前記目視検査の対象とされる検査部品における外観上の特徴部および前記装着位置の周辺に位置する前記回路基板上の基準部位を前記検査部品に関連付けられた検査基準情報と、
前記部品実装機による実装処理において前記検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記検査基準情報に基づいて前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品に対応する前記特徴部および前記基準部位が収められた画像データを取得する撮像制御部と、
前記カメラの撮像による前記画像データを表示装置に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記部品実装機は、
前記移載装置に保持された前記電子部品の下面を撮像可能な部品カメラと、
前記部品カメラの撮像による前記電子部品の下面画像データに含まれる前記電子部品の下面特徴部に基づいて、前記移載装置による前記電子部品の保持状態を認識する画像処理部と、
予め設定されている制御プログラムと認識された前記電子部品の保持状態とに基づいて前記移載装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記表示制御部は、前記画像処理部による前記検査部品の保持状態の認識処理に用いられた前記下面画像データに含まれる前記下面特徴部を反転させて、反転後の前記下面特徴部を前記画像データに重ねて前記表示装置に表示させる検査支援装置。
【請求項７】
前記検査基準情報には、前記検査部品に関連付けられた当該検査部品の寸法情報が含まれ、
前記表示制御部は、前記寸法情報に基づく拡大率で前記画像データを拡大して前記表示装置に表示させる、請求項１〜６の何れか一項に記載の検査支援装置。
【請求項８】
前記検査基準情報における前記基準部位には、前記回路基板上に付された位置決めマーク、または前記回路基板上に配置された部品が含まれる、請求項１〜７の何れか一項に記載の検査支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を回路基板に実装する部品実装機に適用される検査支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機は、特許文献１に示すように、供給位置にある電子部品を吸着ノズルにより吸着し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置（装着位置）に装着する。部品実装機により複数の電子部品を実装された回路基板は、生産ラインにおいて部品実装機の下流側に位置する外観検査装置により電子部品の装着状態を自動検査される（特許文献２を参照）。電子部品の装着状態には、装着位置に対する電子部品のずれ量や電子部品の姿勢、破損の有無などが含まれる。【０００３】
また、回路基板の検査には、上記のように実装済みの回路基板を外観検査装置による自動検査の他に、実装中の回路基板を対象とする作業者による目視検査が含まれる。目視検査は、例えば特に装着精度を要求される電子部品や、破損が発生しやすい電子部品を装着した場合に必要とされる。作業者は、目視検査において、回路基板に装着された検査対象の電子部品を目視して装着状態の良否を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０２６２７８号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、部品実装機における目視検査では、電子部品が微細であるなどの要因によっては装着状態の良否の判定が容易でない場合がある。そうすると、目視検査に要する時間が長くなり、部品実装機の生産効率に検査時間が影響するおそれがある。【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、部品実装機における電子部品の装着状態の目視検査の効率向上を図る検査支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る検査支援装置は、供給位置に供給された電子部品を保持して回路基板上の装着位置まで当該電子部品を移載する移載装置を備える部品実装機に適用される。検査支援装置は、前記回路基板に装着された前記電子部品を対象として行われる装着状態の目視検査を支援する。
検査支援装置は、前記回路基板を撮像可能に前記移載装置に設けられたカメラと、前記電子部品のうち前記目視検査の対象とされる検査部品における外観上の特徴部および前記装着位置の周辺に位置する前記回路基板上の基準部位を複数種類の前記検査部品ごとに関連付けられた検査基準情報を記憶する記憶装置と、前記部品実装機による実装処理において前記検査部品が前記回路基板に装着された場合に、前記記憶装置から読み出した前記検査基準情報において前記検査部品に設定された前記特徴部および前記基準部位に基づいて前記カメラの撮像処理を制御して、当該検査部品に対応する前記特徴部および前記基準部位が収められた画像データを取得する撮像制御部と、前記カメラの撮像による前記画像データを、種々の表示態様のうち前記検査基準情報において前記検査部品に設定された前記特徴部および前記基準部位に応じた少なくとも一つの表示態様により表示装置に表示させる表示制御部と、を備える。
前記検査基準情報における前記基準部位には、前記装着位置に理想の姿勢で装着された前記検査部品を理想部品として、当該理想部品の周縁部から規定距離までの背景領域が含まれる。前記検査基準情報における前記特徴部は、前記検査部品における直線状端部である。前記表示制御部は、前記背景領域のうち前記理想部品における前記直線状端部から規定距離に位置する直線状の周縁部を前記画像データの表示枠に一致させて前記表示装置に表示させる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明の構成によると、検査支援装置は、部品実装機の機内に設けられたカメラの撮像による画像データを表示することにより、作業者による目視検査を可能とする。そのため、作業者は、検査部品の寸法によらず、検査対象の電子部品（検査部品）を確実に目視することができる。また、検査支援装置は、表示する画像データに検査部品の特徴部および予め設定された基準部位が収まるように撮像処理を制御する。これにより、作業者は、表示された特徴部と基準部位とに基づいて、検査部品の装着状態の良否を判定することができる。よって、上記のような構成により、装着状態の目視検査の効率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における部品実装機を示す全体図である。
【図２】検査支援装置が適用された部品実装機の制御装置を示すブロック図である。
【図３】検査基準情報を示す図である。
【図４Ａ】回路基板における基準部位の第一態様を示す図である。
【図４Ｂ】第一態様に対応する画像データの表示状態を示す図である。
【図５Ａ】回路基板における基準部位の第二態様を示す図である。
【図５Ｂ】第二態様に対応する画像データの表示状態を示す図である。
【図６Ａ】回路基板における基準部位の第三態様を示す図である。
【図６Ｂ】第三態様における電子部品の下面画像データを示す図である。
【図６Ｃ】第三態様に対応する画像データの表示状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の部品実装機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。部品実装機は、供給位置にある電子部品を吸着ノズルにより吸着し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置（装着位置）に装着する装置である。検査支援装置は、上記の部品実装機に適用され、部品実装機における目視検査を支援する。
【００１１】
＜実施形態＞
（１．部品実装機１の全体構成）
部品実装機１の構成について、図１を参照して説明する。部品実装機１は、図１に示すように、基板搬送装置１１と、部品供給装置１２と、部品移載装置１３と、部品カメラ１５と、基板カメラ１６と、制御装置３０とを備える。以下の説明において、部品実装機１の水平幅方向（図１の左上から右下に向かう方向）をＸ軸方向とし、部品実装機１の水平長手方向（図１の右上から左下に向かう方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な鉛直方向（図１の上下方向）をＺ軸方向とする。
【００１２】
基板搬送装置１１は、ベルトコンベアなどにより構成され、回路基板４０を搬送方向へと順次搬送する。基板搬送装置１１は、部品実装機１の機内における所定の位置に回路基板４０を位置決めする。そして、基板搬送装置１１は、部品実装機１による実装処理が実行された後に、回路基板４０を部品実装機１の機外に搬出する。
【００１３】
部品供給装置１２は、回路基板４０に装着される電子部品を供給位置Ｓｐに供給する。本実施形態において、上記の電子部品には、キャリアテープに所定ピッチで収容された電子部品と、ウエハＷｆを部品単位でカットしたチップとが含まれる。キャリアテープは、部品供給装置１２の複数のスロットに着脱可能にセットされたフィーダにより送り移動される。これにより、部品供給装置１２は、フィーダの先端側の取出し部において電子部品を供給する。
【００１４】
また、部品供給装置１２は、ウエハＷｆのチップを供給するウエハ供給装置１２ａを備える。チップは、例えばウエハ本体において格子状に多数形成され、粘着シートに貼着された状態でレーザーカッタなどにより部品単位にカットされて形成される。キャリアテープに収容された電子部品、およびウエハＷｆのチップは、本発明の「電子部品」に相当する。
【００１５】
部品移載装置１３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成される。部品移載装置１３は、部品実装機１の長手方向の後部側（図１の右上側）から前部側の部品供給装置１２の上方にかけて配置されている。部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置２１と、移動台２２と、装着ヘッド２３とを有する。ヘッド駆動装置２１は、直動機構により移動台２２をＸＹ軸方向に移動可能に構成されている。
【００１６】
装着ヘッド２３は、ヘッド駆動装置２１の移動台２２に着脱可能に設けられている。また、装着ヘッド２３は、複数のノズルホルダに着脱可能に設けられた複数の吸着ノズル２４を支持する。装着ヘッド２３は、Ｚ軸と平行なＲ軸回りに回転可能に、且つ昇降可能に吸着ノズル２４をそれぞれ支持する。
【００１７】
吸着ノズル２４の各々は、装着ヘッド２３に対する昇降位置（Ｚ軸方向位置）や角度、負圧の供給状態を制御される。吸着ノズル２４は、負圧を供給されることにより、フィーダの取出し部において供給される電子部品、およびウエハ供給装置１２ａにより供給されたウエハＷｆのチップを吸着して保持する。
【００１８】
部品カメラ１５および基板カメラ１６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ１５および基板カメラ１６は、通信可能に接続された制御装置３０による制御信号に基づいてカメラ視野に収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置３０に送出する。
【００１９】
部品カメラ１５は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように部品実装機１の基台２に固定され、部品移載装置１３の下方から撮像可能に構成される。より具体的には、部品カメラ１５は、吸着ノズル２４に保持された状態の電子部品の下面を撮像可能に構成される。詳細には、部品カメラ１５のレンズユニットは、撮像素子から一定の距離にある対象物に焦点が合うように設定される。また、部品カメラ１５のレンズユニットのカメラ視野は、装着ヘッド２３が支持する全ての吸着ノズル２４が収まる大きさに設定されている。
【００２０】
基板カメラ１６（本発明の「カメラ」に相当する）は、光軸Ａｘが鉛直方向（Ｚ軸方向）となるように部品移載装置１３の移動台２２に設けられる。基板カメラ１６は、回路基板４０を撮像可能に構成されている。この基板カメラ１６から画像データを取得した制御装置３０は、画像処理により例えば基板に付された位置決めマークを認識することで、基板搬送装置１１による回路基板４０の位置決め状態を認識する。そして、制御装置３０は、回路基板４０の位置決め状態に応じて移動台２２の位置を補正して、電子部品の装着を行うように実装処理を制御する。
【００２１】
また、本実施形態において、基板カメラ１６は、部品実装機１における目視検査に用いられる画像データを取得するための撮像処理を実行する。この目視検査では、回路基板４０に装着された電子部品のうち目視検査の対象とされる検査部品５０を対象として、当該電子部品の装着状態の良否が判定される。つまり、基板カメラ１６は、実装処理に用いられる画像データを取得する他に、目視検査に用いられる画像データの取得に兼用される。この基板カメラ１６は、目視検査を支援する検査支援装置９０を構成する。
【００２２】
制御装置３０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成され、部品カメラ１５および基板カメラ１６の撮像により取得した画像データに基づいて回路基板４０への電子部品の実装処理を制御する。この制御装置３０は、図２に示すように、実装制御部３１、画像処理部３２、撮像制御部３３、表示制御部３４、および記憶装置３５に、バスを介して入出力インターフェース３６が接続されている。入出力インターフェース３６には、モータ制御回路３７および撮像制御回路３８が接続されている。
【００２３】
実装制御部３１は、モータ制御回路３７を介して装着ヘッド２３の位置や吸着機構の動作を制御する。より詳細には、実装制御部３１は、部品実装機１に複数設けられた各種センサから出力される情報や、各種の認識処理の結果を入力する。そして、実装制御部３１は、記憶装置３５に記憶されている制御プログラム、各種センサによる情報、画像処理や認識処理の結果に基づいて、モータ制御回路３７に制御信号を送出する。これにより、装着ヘッド２３に支持された吸着ノズル２４の位置および回転角度が制御される。
【００２４】
画像処理部３２は、撮像制御回路３８を介して部品カメラ１５および基板カメラ１６の撮像による画像データを取得して、用途に応じた画像処理を実行する。この画像処理には、例えば、画像データの二値化、フィルタリング、色相抽出、超解像処理などが含まれ得る。また、画像処理部３２は、本実施形態において、画像データの一部を切り出す抽出処理、反転処理、および複数の画像データを位置合わせした状態で重ね合わせる処理を実行する。
【００２５】
撮像制御部３３は、部品カメラ１５および基板カメラ１６により所定の対象物が撮像されるように、各装置に対して制御信号を送出する。詳細には、撮像制御部３３は、回路基板４０上に付された位置決めマークが収められた画像データを取得する場合には、部品供給装置１２に対して移動台２２に設けられた基板カメラ１６を位置決めマークの上方に移動させるように制御信号を送出する。そして、撮像制御部３３は、位置決めマークの上方に移動した基板カメラ１６に対して撮像処理を実行するように、制御信号を送出する。
【００２６】
表示制御部３４は、基板カメラ１６の撮像による画像データを表示装置１７に表示させる。表示装置１７は、例えば制御装置３０の操作盤に配置された液晶モニタやタッチスクリーンである（図４Ｂを参照）。表示制御部３４は、画像処理部３２により各種の画像処理を施された画像データを、表示枠８０の範囲内に収めるように表示する。本実施形態において、画像データの表示枠８０は、矩形状に予め設定されている。
【００２７】
本実施形態において、撮像制御部３３は、部品実装機１における目視検査に用いられる画像データを取得するための撮像処理を制御する。また、表示制御部３４は、作業者が目視検査を行えるように、種々の表示態様により画像データを表示する。目視検査を支援するための撮像制御部３３による撮像処理の制御、および表示制御部３４による表示処理の制御の詳細については後述する。
【００２８】
記憶装置３５は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶装置３５には、部品実装機１を動作させるための制御プログラム、目視検査に用いられる検査基準情報ＳＩ、バスや通信ケーブルを介して部品カメラ１５および基板カメラ１６から制御装置３０に転送された画像データ、画像処理部３２による処理の一時データなどが記憶される。入出力インターフェース３６は、ＣＰＵや記憶装置３５と各制御回路７６，７７との間に介在し、データ形式の変換や信号強度を調整する。
【００２９】
モータ制御回路３７は、実装制御部３１による制御信号に基づいて、部品移載装置１３に設けられた各軸モータの制御に用いられる。これにより、装着ヘッド２３が各軸方向に位置決めされる。また、この各軸のモータの制御により、所定の吸着ノズル２４の昇降位置（Ｚ軸方向位置）および回転角度が割り出される。
【００３０】
撮像制御回路３８は、撮像制御部３３が送出する撮像の制御信号に基づいて、部品カメラ１５および基板カメラ１６による撮像を制御する。また、撮像制御回路３８は、部品カメラ１５および基板カメラ１６の撮像による画像データを取得して、入出力インターフェース３６を介して記憶装置３５に記憶させる。
【００３１】
（２．検査支援装置９０の構成）
本実施形態において、目視検査を支援する検査支援装置９０は、部品実装機１における基板カメラ１６と、検査基準情報ＳＩと、画像処理部３２と、撮像制御部３３と、表示制御部３４とを備えて構成される。検査支援装置９０は、部品実装機１が回路基板４０への装着を行った電子部品のうち対象とされる検査部品５０の装着状態の目視検査を支援する。
【００３２】
（２−１．検査基準情報ＳＩの詳細）
目視検査に用いられる検査基準情報ＳＩは、制御装置３０の記憶装置３５に記憶される。検査基準情報ＳＩは、部品実装機１が実装を行う複数の電子部品のうち目視検査の対象とされる検査部品５０における外観上の特徴部、および装着位置Ｍｐ（図４Ａなどを参照）の周辺に位置する回路基板４０上の基準部位を検査部品５０に関連付けられた情報である。より具体的には、図３に示すように、検査基準情報ＳＩには、検査部品を特定するＩＤ、検査部品の部品種別、特徴部、基準部位、寸法情報が含まれる。
【００３３】
検査部品５０の「特徴部」とは、作業者による目視検査において、作業者が検査部品の装着状態を認識するために捉えられる検査部品５０における形状、模様、色彩またはこれらの結合によって表される部位である。より具体的には、検査部品５０の特徴部は、検査部品５０の外形が矩形状の場合には、角部や一辺である直線状端部としてもよい。その他に、部品種別によっては、リード部や、部品上面に付されたマークなどが特徴部として設定され得る。なお、検査部品５０の装着状態には、装着位置Ｍｐに対する検査部品５０のずれ量や検査部品５０の姿勢、破損の有無などが含まれる。
【００３４】
また、回路基板４０上の「基準部位」とは、作業者による目視検査において、作業者が検査部品の装着状態を認識するために基準として捉えられる回路基板４０における形状、模様、色彩またはこれらの結合によって表される部位（領域を含む）である。具体的には、回路基板４０上の基準部位は、回路基板４０または電子部品を位置決めするために回路基板４０上に付された位置決めマーク、または回路基板４０上に配置された部品としてもよい。回路基板４０上に配置された部品には、部品実装機１による実装処理とは別の工程で配置された部品や、実装処理によって検査部品に先行して装着された他の電子部品などが含まれる。
【００３５】
なお、回路基板４０上の基準部位は、それぞれの検査部品５０ごとに設定される。つまり、２つの検査部品５０が同一の部品種別であっても、装着位置Ｍｐが相違することから、別々の基準部位がそれぞれの検査部品５０に設定され得る。これにより、例えば図３に示すように、同じ部品種別Ａである２つの検査部品５０のうち一方の検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ１０１）は、基準部位を位置決めマークに設定される。また、他方の検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ１０２）は、基準部位を周辺部品に設定される。
【００３６】
その他に、回路基板４０上の基準部位としては、理想部品の周縁部から規定距離までの背景領域であるものとしてもよい。上記の「理想部品」とは、検査部品５０の装着位置Ｍｐに理想の姿勢で装着された仮想的な検査部品に相当する。回路基板４０上において、検査部品５０の周辺に基準となるマークや部品、電極、配線等が存在しない場合には、理想部品から規定距離までの背景領域が基準部位として検査部品と共に表示されるよって、背景領域は、作業者による目視検査における基準部位になり得る。
【００３７】
また、検査基準情報ＳＩの「寸法情報」とは、部品種別ごとに定められた当該検査部品の寸法に係る情報である。具体的には、例えば検査部品５０の特徴部の長さ、最長となる対角線長さ、検査部品５０の上面の面積などに基づいて、寸法情報が設定される。この寸法情報は、本実施形態において、表示制御部３４よる表示処理における拡大率の算出に用いられる。
【００３８】
（２−２．撮像処理および表示処理の制御）
撮像制御部３３は、目視検査に用いられる画像データを取得するために、基板カメラ１６による撮像処理を制御する。詳細には、撮像制御部３３は、部品実装機１による実装処理において検査部品５０が回路基板４０に装着された場合に、検査基準情報ＳＩに基づいて基板カメラ１６の撮像処理を制御する。
【００３９】
このとき、撮像制御部３３は、先ず検査基準情報ＳＩに設定されている当該検査部品５０に対応する特徴部および基準部位を読み出す。次に、撮像制御部３３は、読み出された特徴部および基準部位が収められた画像データを取得するように撮像処理を制御する。表示制御部３４は、作業者が目視検査を行えるように、取得された画像データを表示装置１７に表示させる。
【００４０】
ここで、検査基準情報ＳＩに対応した撮像処理および表示処理の制御の態様について、図３、図４Ａ〜図６Ｃを参照して説明する。図４Ａ、図５Ａ、および図６Ａは、各態様の撮像処理の実行により取得された画像データを示す。図４Ｂ、図５Ｂ、および図６Ｃは、各態様の表示処理の実行により表示装置１７に表示された画像データの表示状態を示す。
【００４１】
第一態様において、図３における検査基準情報ＳＩの第一列に示すように、検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ１０１）に関連づけて、特徴部として「角部」が設定され、基準部位として「位置決めマーク」が設定されているものとする。この場合に、撮像制御部３３は、当該検査部品５０が装着された後に所定のタイミングで、検査部品５０の角部５１および位置決めマーク４１がカメラ視野に収まるように、移動台２２に設けられた基板カメラ１６を移動させる。
【００４２】
撮像制御部３３は、次に基板カメラ１６に対して撮像処理を実行するように、制御信号を送出する。これにより、制御装置３０の撮像制御回路３８が基板カメラ１６の撮像による画像データ７１（図４Ａを参照）を取得して、当該画像データ７１が記憶装置３５に記憶される。続いて、検査支援装置９０は、検査基準情報ＳＩの寸法情報に基づいて、表示する画像データの拡大率を算出するとともに、超解像処理の要否を判定する。
【００４３】
本実施形態において、検査支援装置９０は、検査部品５０の種々の寸法に対して、拡大表示された当該検査部品５０の見かけの大きさが同程度となるように、検査部品５０の寸法と拡大後の寸法との割合から拡大率を算出する。また、検査支援装置９０は、算出された拡大率が規定値を超える場合には、超解像処理が必要であると判定する。拡大率および超解像処理の要否の判定結果は、表示情報ＤＩに設定された後に、記憶装置３５に記憶される。
【００４４】
表示制御部３４は、画像データ７１を表示情報ＤＩに基づいて表示装置１７に表示させる。詳細には、表示制御部３４は、表示情報ＤＩに設定された拡大率Ｓ１１と、画像データの表示枠８０との比に基づいて、画像データにおける抽出範囲７１ａの大きさを設定する。さらに、表示制御部３４は、検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ１０１）の特徴部が角部５１であり、基準部位が位置決めマーク４１であることから、これらが含まれるように抽出範囲７１ａの位置を設定する。
【００４５】
画像処理部３２は、設定された抽出範囲７１ａの大きさおよび位置に基づいて、画像データ７１のうち抽出範囲７１ａを切り出す抽出処理を実行する。なお、画像処理部３２は、当該検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ１０１）については超解像処理が不要との判定結果に基づいて、超解像処理を行わずに画像データ７１に対する画像処理を行う。表示制御部３４は、図４Ｂに示すように、寸法情報に基づく拡大率Ｓ１１で画像データ７１の抽出範囲７１ａを拡大して表示装置１７に表示させる。
【００４６】
これにより、表示された画像データ７１における検査部品５０の特徴部（検査部品５０の角部５１）および基準部位（回路基板４０の位置決めマーク４１）の位置関係等に基づいて、作業者による目視検査が行われる。なお、図３における検査基準情報ＳＩの第二列に示すように、検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ１０２）に関連付けて、基準部位として「周辺部品」が設定されている場合には、第一態様と同様に、検査部品５０と周辺部品４２との位置関係等に基づいて、作業者による目視検査が行われる（図４Ｂを参照）。
【００４７】
第二態様において、図３における検査基準情報ＳＩの第三列に示すように、検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ２０１）に関連付けて、特徴部として「直線状端部」が設定され、基準部位として「背景領域」が設定されているものとする。この場合に、撮像制御部３３は、第一態様と同様に、基板カメラ１６を移動させるとともに、撮像処理を実行するように制御信号を送出する。また、検査支援装置９０は、第一態様と同様に、画像データ７２の拡大率を算出するとともに、超解像処理の要否を判定する。
【００４８】
基準部位である背景領域４３は、図５Ａにおいて一点鎖線で示されるように、理想部品６０（図５Ａの破線で示す）の周縁部から規定距離Ｌｒまでの領域である。第二態様においては検査部品５０の特徴部が「直線状端部」に設定されている。そこで、表示制御部３４は、図５Ｂに示すように、背景領域４３のうち理想部品６０の直線状端部６２から規定距離Ｌｒに位置する直線状の周縁部４３ａを画像データ７２の表示枠８０に一致させて表示装置１７に表示させる。
【００４９】
これにより、表示された画像データ７２における検査部品５０の特徴部（検査部品５０の直線状端部５２）および基準部位（回路基板４０の背景領域４３）の位置関係等に基づいて、作業者による目視検査が行われる。なお、検査部品５０の特徴部として、直交または平行な２箇所の直線状端部５２が設定されている場合には、表示制御部３４は、これらの直線状端部５２をともに画像データ７２の表示枠８０に一致させて表示させてもよい。
【００５０】
さらに、表示制御部３４は、理想部品６０の中心部６３を画像データ７２の表示枠８０の中心部８１に一致させて、画像データ７２の抽出領域７２ａを表示装置１７に表示させる。これにより、目視検査を行う作業者は、表示枠８０に基づいて検査部品５０が装着されるべき回路基板４０上の装着位置Ｍｐを推定することが可能となる。
【００５１】
第三態様において、図３における検査基準情報ＳＩの第五列に示すように、検査部品５０（ＩＤ＝Ｔ３０１）に関連付けて、特徴部として「直線状端部」および「バンプ部」が設定され、基準部位として「仮想バンプ部」が設定されているものとする。この場合に、撮像制御部３３は、第一態様と同様に、基板カメラ１６を移動させるとともに、撮像処理を実行するように制御信号を送出する。また、検査支援装置９０は、第一態様と同様に、画像データ７３（図６Ａを参照）の拡大率を算出するとともに、超解像処理の要否を判定する。
【００５２】
上記の検査部品５０の特徴部である「バンプ部」とは、チップ部品などの電子部品の下面に設けられる突起である。本実施形態において、ウエハ供給装置１２ａにより供給されるウエハＷｆのチップを目視検査の対象である検査部品５０とし、当該チップの下面に複数設けられた突起状の端子をバンプ部５３としている。ここで、ウエハＷｆのチップは、上記のように、カットされて形成されるため、加工精度等の影響によりチップの外形に対するバンプ部５３の位置が個々に相違することがある。
【００５３】
そのため、このような電子部品を回路基板４０に装着するに、部品実装機１は、以下のように、実装処理を制御する。先ず、制御装置３０は、部品カメラ１５の撮像により電子部品の下面画像データ７５（図６Ｂを参照し）を取得する。次に、画像処理部３２は、取得した下面画像データ７５に含まれるバンプ部５３の位置に基づいて、部品移載装置１３による電子部品の保持状態を認識する。この認識処理によって、電子部品を保持する吸着ノズル２４の軸中心に対する電子部品のバンプ部５３の位置が認識される。
【００５４】
そして、制御装置３０は、予め設定されている制御プログラムと認識された電子部品の保持状態とに基づいて、部品移載装置１３の動作を制御する。これにより、電子部品のバンプ部５３が回路基板４０上の電極部に電気的に接続されるように、電子部品が回路基板４０に装着される。このように、電子部品の下面に設けられたバンプ部５３は、電子部品の外観上の特徴部であり、本発明の「下面特徴部」に相当する。
【００５５】
第三態様においては検査部品５０の特徴部が「直線状端部」および「バンプ部」に設定され、且つ基準部位が「仮想バンプ部」に設定されている。そこで、表示制御部３４は、図６Ｃに示すように、画像データ７３の抽出領域７３ａを表示装置１７に表示させる。より詳細には、表示制御部３４は、画像処理部３２による検査部品５０の保持状態の認識処理に用いられた下面画像データ７５に含まれるバンプ部５３を反転させて、反転後の下面特徴部である仮想バンプ部７６を画像データ７３の抽出領域７３ａに重ねて表示させる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、検査部品５０が装着される前の回路基板４０の画像データからバンプ部５３がそれぞれ電気的に接続される電極部を抽出し、仮想電極部７７として、画像データ７３および仮想バンプ部７６とともに表示させる。これにより、表示された画像データ７３における検査部品５０の特徴部（検査部品５０の直線状端部５２）、下面特徴部（バンプ部５３）および基準部位（仮想バンプ部７６）の位置関係等に基づいて、作業者による目視検査が行われる。また、本実施形態においては、仮想電極部７７が併せて表示されるため、バンプ部５３が対応する電極部に接続される位置となるように、電子部品が装着されたかが検査可能となる。
【００５７】
（３．実施形態の構成による効果）
実施形態において、検査支援装置９０は、供給位置Ｓｐに供給された電子部品を保持して回路基板４０上の装着位置Ｍｐまで当該電子部品を移載する移載装置（部品移載装置１３）を備える部品実装機１に適用される。検査支援装置９０は、回路基板４０に装着された電子部品を対象として行われる装着状態の目視検査を支援する。
検査支援装置９０は、回路基板４０を撮像可能に移載装置に設けられたカメラ（基板カメラ１６）と、電子部品のうち目視検査の対象とされる検査部品５０における外観上の特徴部および装着位置Ｍｐの周辺に位置する回路基板４０上の基準部位を検査部品５０に関連付けられた検査基準情報ＳＩと、部品実装機１による実装処理において検査部品５０が回路基板４０に装着された場合に、検査基準情報ＳＩに基づいてカメラの撮像処理を制御して、当該検査部品５０に対応する特徴部および基準部位が収められた画像データ７１〜７３を取得する撮像制御部３３と、カメラの撮像による画像データ７１〜７３を表示装置１７に表示させる表示制御部３４と、を備える。
【００５８】
このような構成によると、検査支援装置９０は、部品実装機１の機内に設けられた基板カメラ１６の撮像による画像データ７１〜７３を表示することにより、作業者による目視検査を可能とする。そのため、作業者は、検査部品５０の寸法によらず、検査対象の検査部品５０を確実に目視することができる。また、検査支援装置９０は、表示する画像データ７１〜７３に検査部品５０の特徴部および予め設定された基準部位が収まるように撮像処理を制御する。これにより、作業者は、表示された特徴部と基準部位とに基づいて、検査部品５０の装着状態の良否を判定することができる。よって、上記のような構成により、装着状態の目視検査の効率向上を図ることができる。
【００５９】
また、検査基準情報ＳＩには、検査部品５０に関連付けられた当該検査部品５０の寸法情報が含まれる。表示制御部３４は、寸法情報に基づく拡大率で画像データ７１〜７３を拡大して表示装置１７に表示させる。
このような構成によると、部品種別ごとに検査部品５０の寸法が相違する場合に、これらの寸法に基づいて拡大率が自動で調整されて、画像データ７１〜７３が表示される。これにより、作業者は、検査部品５０の特徴部および基準部位を好適に目視して、効率的に目視検査を行うことができる。
【００６０】
また、検査基準情報ＳＩにおける基準部位は、回路基板４０上に付された位置決めマーク４１、または回路基板４０上に配置された部品（周辺部品４２）である。
装着状態の目視検査においては、検査部品５０が回路基板４０上に載置されていても装着状態の適否を判定することが難しい場合がある。これは、単に検査部品５０を目視したのでは、制御上理想の装着位置Ｍｐが不明であり、検査部品５０がどの程度、装着位置Ｍｐからずれているかなどの判別が容易でないことに起因する。そこで、基準部位として、回路基板４０上の位置決めマーク４１または周辺部品４２を設定することにより、作業者は、基準部位に対する検査部品５０の相対位置に基づいて、装着状態の良否を判定することができる。
【００６１】
また、検査基準情報ＳＩにおける基準部位は、装着位置Ｍｐに理想の姿勢で装着された検査部品５０を理想部品６０として、当該理想部品６０の周縁部から規定距離Ｌｒまでの背景領域４３である。
装着状態の目視検査においては、検査部品５０が回路基板４０上に載置されていても装着状態の適否を判定することが難しい場合がある。これは、単に検査部品５０を目視したのでは、制御上理想の装着位置Ｍｐが不明であり、検査部品５０がどの程度、装着位置Ｍｐからずれているかなどの判別が容易でないことに起因する。そこで、基準部位として、理想部品６０の周縁部から規定距離Ｌｒまでの背景領域４３を設定することにより、作業者は、基準部位に対する検査部品５０の相対位置に基づいて、装着状態の良否を判定することができる。
【００６２】
また、検査基準情報ＳＩにおける特徴部は、検査部品５０における直線状端部５２である。表示制御部３４は、背景領域４３のうち理想部品６０における直線状端部５２から規定距離Ｌｒに位置する直線状の周縁部４３ａを画像データ７２の表示枠８０に一致させて表示装置１７に表示させる。
このような構成によると、理想部品６０の直線状端部５２と平行な表示枠８０をもって画像データ７２が表示される。これにより、作業者は、検査部品５０の直線状端部５２と、表示枠８０とを見比べることによって、検査部品５０の姿勢などの装着状態を目視で把握することが可能となる。よって、上記のような構成によって、目視検査の効率が向上する。
【００６３】
また、表示制御部３４は、理想部品６０の中心部６３を画像データ７２の表示枠８０の中心部８１に一致させて、画像データ７２を表示装置１７に表示させる。
このような構成によると、作業者は、表示枠８０をもって制御上理想の装着位置Ｍｐを把握することができる。よって、作業者は、表示枠８０の内部に収められた検査部品５０と表示枠８０の位置関係に基づいて、目視による装着状態の良否を判定することができる。
【００６４】
また、部品実装機１は、移載装置（部品移載装置１３）に保持された電子部品の下面を撮像可能な部品カメラ１５と、部品カメラ１５の撮像による電子部品の下面画像データ７５に含まれる電子部品の下面特徴部（バンプ部５３）に基づいて、移載装置による電子部品の保持状態を認識する画像処理部３２と、予め設定されている制御プログラムと認識された電子部品の保持状態とに基づいて移載装置の動作を制御する制御装置３０と、を備える。表示制御部３４は、画像処理部３２による検査部品５０の保持状態の認識処理に用いられた下面画像データ７５に含まれる下面特徴部を反転させて、反転後の下面特徴部（仮想バンプ部７６）を画像データ７３に重ねて表示装置１７に表示させる。
【００６５】
このような構成によると、表示装置１７には、基準部位および検査部品５０の特徴部に加えて、当該検査部品５０ごとに相違し得る下面特徴部（バンプ部５３）が画像データ７３に重ねて表示される。これにより、作業者は、現実に装着された検査部品５０の下面特徴部（バンプ部５３）を透視したかのように目視できる。よって、当該検査部品５０が下面特徴部（バンプ部５３）の位置に基づいて適正に装着されたか否かを判定できるので、検査部品５０の装着状態の良否判定が容易となる。従って、目視検査の効率向上を図ることができる。
【００６６】
＜実施形態の変形態様＞
実施形態において、表示装置１７に表示される画像データ７１〜７３の表示制御部３４は、矩形状であるものとした。これに対して、表示枠８０は、任意の形状に設定することが可能である。また、抽出領域７１ａ〜７３ａにより表示される検査部品５０は、表示枠８０の大きさなどを勘案して、検査基準情報ＳＩに設定された特徴部が収まっていれば、電子部品の一部のみが表示される態様としてもよい。
【００６７】
また、実施形態において、表示枠８０の中心部８１に、理想部品６０の中心部６３を一致させて、画像データ７２の抽出領域７２ａを表示装置１７に表示させるものとした。これに対して、表示枠８０の中心部８１には、上記のように装着位置Ｍｐと一致させる他に、基準部位、または特徴部と基準部位の中間地点などを一致させて、画像データを表示させるようにしてもよい。
【００６８】
撮像制御部３３は、検査基準情報ＳＩの寸法情報に基づいて、微細な電子部品の目視検査に対応した撮像処理を制御してもよい。具体的には、例えば基板カメラ１６の可変焦点レンズを採用する場合には、当該可変焦点レンズの動作を制御して画像データにおける検査部品の面積が占める割合を増加させるように制御する。また、基板カメラ１６が固定焦点レンズを採用する場合には、超解像処理に用いられる複数の画像データを取得するために、複数回に亘って検査部品５０を撮像するように制御する。
【００６９】
また、表示制御部３４は、画像データ７１〜７３を表示させる際に、種々の補助表示を行ってもよい。具体的には、理想部品６０の表示や、理想部品６０に対する実際の検査部品５０の位置、角度のずれ量の表示、予め設定された許容誤差の表示を、画像データに重ねて行ってもよい。このような構成により、作業者による目視検査が支援され、目視検査の効率向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１：部品実装機、  ２：基台
１３：部品移載装置（移載装置）
２２：移動台、  ２３：装着ヘッド、  ２４：吸着ノズル、
１５：部品カメラ、  １６：基板カメラ（カメラ）、  １７：表示装置
３０：制御装置
３２：画像処理部、  ３３：撮像制御部、  ３４：表示制御部
ＳＩ：検査基準情報、  ＤＩ：表示情報
４０：回路基板
４１：位置決めマーク（基準部位）
４２：周辺部品（基準部位）
４３：背景領域（基準部位）、  ４３ａ：周縁部
Ｌｒ：規定距離
５０：検査部品（電子部品）
５１：直線状端部（特徴部）、  ５２：中心部
５３：バンプ部（下面特徴部）
６０：理想部品
６１：直線状端部（特徴部）、  ６２：中心部
７１〜７３：画像データ、  ７１ａ〜７３ａ：抽出範囲
７５：下面画像データ、  ７６：仮想バンプ部（反転後の下面特徴部）
８０：表示枠、  ８１：中心部、  ８２：横枠部
９０：検査支援装置
Ｓｐ：供給位置、  Ｍｐ：装着位置
【図１】
0006571116.tif 000002
【図２】
0006571116.tif 000003
【図３】
0006571116.tif 000004
【図４Ａ】
0006571116.tif 000005
【図４Ｂ】
0006571116.tif 000006
【図５Ａ】
0006571116.tif 000007
【図５Ｂ】
0006571116.tif 000008
【図６Ａ】
0006571116.tif 000009
【図６Ｂ】
0006571116.tif 000010
【図６Ｃ】
0006571116.tif 000011