(57)【要約】【課題】実際のＰＣＢ生産時におけるマウンタのマウント位置精度を正確に検査することである。【解決手段】まず、検査用基板上にはんだを付着させた後（Ｓ１）、その検査用基板上のはんだ付着箇所に、検査対象となるマウンタを用いて検査用部品をマウントする（Ｓ２）。そして、その基板上の部品を含む撮像領域を高速カメラで撮像し（Ｓ３）、これにより得た撮像画像データに基づき、その部品の実際のマウント位置と、この部品が本来マウントされるべき正規のマウント位置とのズレ量を検出する（Ｓ４）。この検出結果を検査用装置に出力して（Ｓ５）、その検出結果に基づき、マウンタのマウント位置精度を検査する（Ｓ６）。この方法では、実際のＰＣＢ生産時と同様にはんだ上に部品をマウントするため、実際の生産状況に近い状況でマウント位置精度を把握することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に付着したペースト状のはんだ部分に実装部品の電極が位置するように実装部品をマウントする自動部品マウント装置を用いて、実装部品をプリント基板上の特定位置にマウントするときのマウント位置精度を検査する自動部品マウント装置の検査方法において、
検査用基板上の特定位置にマウントされる検査用部品の電極が位置する検査用基板上の箇所に、ペースト状のはんだを付着させるはんだ付着工程と、
上記自動部品マウント装置を用いて、該検査用基板上の特定位置に検査用部品をマウントするマウント工程と、
該検査用基板上の検査用部品を含む撮像領域を撮像手段によって撮像する撮像工程と、
該撮像工程により得た撮像画像データに基づいて、該マウント工程でマウントされた検査用部品のマウント位置と上記特定位置とのズレを検出する検出工程とを有することを特徴とする自動部品マウント装置の検査方法。
【請求項２】
請求項１の自動部品マウント装置の検査方法において、
上記検出工程では、上記マウント位置と上記特定位置とのズレ分に相当する撮像画像データの画素数に基づいて、該マウント位置と該特定位置とのズレ量を検出することを特徴とする自動部品マウント装置の検査方法。
【請求項３】
請求項２の自動部品マウント装置の検査方法において、
上記はんだ付着工程及び上記マウント工程では、単一の検査用基板上に複数の検査用部品をマウントするように処理し、
上記撮像工程では、該複数の検査用部品を撮像し、
上記検出工程では、該複数の検査用部品についてそれぞれ上記マウント位置と上記特定位置とのズレ量を検出することを特徴とする自動部品マウント装置の検査方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３の自動部品マウント装置の検査方法において、
上記検査用基板として、上記自動部品マウント装置を用いて実装部品が実際に実装されるプリント基板と同じプリント基板を用い、
上記検査用部品として、上記自動部品マウント装置を用いて該プリント基板に実際に実装される実装部品と同じ実装部品を用いることを特徴とする自動部品マウント装置の検査方法。
【請求項５】
請求項４の自動部品マウント装置の検査方法において、
上記はんだ付着工程では、上記撮像手段による撮像画像データ中における、プリント基板上に設けられた電極パッドに対応する画像部分と、上記マウント工程により実装部品がマウントされたときの該実装部品の電極に対応する画像部分との間に、上記ペースト状のはんだに対応する画像が介在しない部分が存在するように、該プリント基板の電極パッド上に該ペースト状のはんだを付着させ、
上記検出工程では、該電極パッドに対応する画像部分と該実装部品の電極に対応する画像部分との境界を、該実装部品のマウント位置として認識することを特徴とする自動部品マウント装置の検査方法。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の自動部品マウント装置の検査方法において、
上記検出工程により検出された検出結果を、該検出工程を実行する検出装置から、ネットワークを通じて、該検出結果に基づいて上記自動部品マウント装置のマウント位置精度を検査するためのコンピュータに出力する出力工程を有することを特徴とする自動部品マウント装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板（以下、「ＰＣＢ」という。）上にコンデンサチップ、ＩＣなどの実装部品をマウントする自動部品マウント装置のマウント位置精度を検査する検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＣＢの生産分野においては、一般に、実装部品の電極が位置するＰＣＢ上の所定箇所に設けられた電極パッド上にペースト状のはんだ（以下、「ペーストはんだ」という。）を印刷し、その上に実装部品をマウントした後、リフロー炉等でペーストはんだを溶解して冷却する工程を実行する。この一連の工程により、実装部品がＰＣＢ上の所定位置に実装される。この一連の工程は、各工程を自動的に行う機械を導入することで自動化することが可能であり、実装部品をマウントする工程は、自動部品マウント装置（以下、「マウンタ」という。）を用いることで、人的作業の必要なく自動化することができる。近年、ＰＣＢ上の実装部品は、小型化、高密度化し、実装部品のマウント位置には非常に高い精度が要求されている。そのため、ＰＣＢの生産ラインでは、マウンタによる実装部品のマウント位置精度が、常に高い精度に維持されるように、そのマウント位置精度を検査することが重要である。
【０００３】
このような検査を行う方法では、特許文献１等に開示されているような外観検査装置を利用することができる。外観検査装置は、部品を実装した基板の画像を撮像して、その撮像画像データに基づいて部品の実装状態やはんだの印刷状態などの良否を検査するものである。このような外観検査装置をマウンタのマウント位置精度の検査に適用する場合、検査対象のマウンタにより実装部品がマウントされたＰＣＢの撮像画像データと、正規のマウント位置（特定位置）に実装部品がマウントされた検査基準となるＰＣＢの撮像画像データとを比較すればよい。そして、この比較結果により、検査対象のマウンタによるマウント位置が正規のマウント位置からズレていることが判明した場合、そのズレを補正すべく、そのマウンタを調節する作業を行う。このような調整を行うことにより、マウンタは、常に高いマウント位置精度でマウント作業を行うことができる状態に維持される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１０７１２６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような外観検査装置を用いた従来の検査方法は、一般に、部品を実装した後、すなわち、リフロー炉等でペーストはんだを溶解して冷却した後のＰＣＢに対して検査を行うものである。このような検査方法では、マウンタのマウント位置精度を正確に検査することができない。なぜなら、マウンタによりマウントされた実装部品は、溶解したはんだの流動により当初のマウント位置から移動する結果、マウンタによるマウント時の実装部品の位置と、検査時（リフロー後）における実装部品の位置とは必ずしも一致しないからである。しかも、マウンタによって実装部品が正規のマウント位置から多少ズレた位置にマウントされたとしても、その実装部品は、通常、溶解したはんだの流動によって正規のマウント位置に向かって移動する。よって、リフロー後のＰＣＢに対して外観検査装置を用いた検査を行っても、マウンタのマウント位置精度を正確に検査することができない。
【０００６】
一方、従来、アクリルやガラス等からなる基板の表面に両面テープを貼り付けたものを検査用基板として用い、この検査用基板に対してマウンタにより部品をマウントさせた後に、外観検査装置を用いてマウント位置精度を検査する検査方法が知られている。この方法によれば、両面テープの粘着力により、マウンタによってマウントされた部品がそのマウント位置に正確に位置決めされた状態で検査用基板上に保持される。よって、マウンタによってマウントされた実装部品の位置と、検査時の実装部品の位置とが一致するため、リフロー後のＰＣＢについて検査を行う上記方法に比べて、マウンタのマウント位置精度を正確に検査することが可能である。
【０００７】
ところが、この検査方法においては、部品を検査用基板上の両面テープにマウントしたものについて検査を行う。このように部品を検査用基板上の両面テープに部品を粘着させる場合、マウンタによってマウントされる部品は、両面テープに接触した瞬間に粘着力によってしっかりと位置決めされる。これに対し、実際のＰＣＢ生産時では、マウンタを用いてＰＣＢ上に印刷されたペーストはんだの上に実装部品をマウントする。この場合、マウンタによってマウントされる部品は、ペーストはんだに接触しただけでは位置決めされず、その部品との接触によりペーストはんだが変形した後にＰＣＢ上に位置決めされる。そのため、部品を検査用基板上の両面テープにマウントしたときのマウント位置は、実際のＰＣＢ生産時におけるマウント位置とは必ずしも一致しない。そのため、部品を検査用基板上の両面テープにマウントして検査を行う上記検査方法では、実際のＰＣＢ生産時におけるマウンタのマウント位置精度を正確に検査することはできないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、実際のＰＣＢ生産時におけるマウンタのマウント位置精度を正確に検査することが可能な自動部品マウント装置の検査方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、プリント基板上に付着したペースト状のはんだ部分に実装部品の電極が位置するように実装部品をマウントする自動部品マウント装置を用いて、実装部品をプリント基板上の特定位置にマウントするときのマウント位置精度を検査する自動部品マウント装置の検査方法において、検査用基板上の特定位置にマウントされる検査用部品の電極が位置する検査用基板上の箇所に、ペースト状のはんだを付着させるはんだ付着工程と、上記自動部品マウント装置を用いて、該検査用基板上の特定位置に検査用部品をマウントするマウント工程と、該検査用基板上の検査用部品を含む撮像領域を撮像手段によって撮像する撮像工程と、該撮像工程により得た撮像画像データに基づいて、該マウント工程でマウントされた検査用部品のマウント位置と上記特定位置とのズレを検出する検出工程とを有することを特徴とするものである。
この検査方法においては、検査用基板上にペースト状のはんだを付着させた後、その検査用基板上のはんだ付着箇所に、検査対象となる自動部品マウント装置（マウンタ）を用いて検査用部品をマウントする。そして、その検査用基板上の検査用部品を含む撮像領域を撮像手段によって撮像して得た撮像画像データに基づいて、その検査用部品の実際のマウント位置と、この検査用部品が本来マウントされるべき特定位置とのズレを検出する。本検査方法では、実際のＰＣＢ生産時と同様に、検査用基板上のはんだ上にマウントされた検査用部品を撮像して検査する。よって、実際のＰＣＢ生産時と同様の状況でマウントされた検査用部品のマウント位置に基づいて、マウンタのマウント位置精度を検査することができる。
また、請求項２の発明は、請求項１の自動部品マウント装置の検査方法において、上記検出工程では、上記マウント位置と上記特定位置とのズレ分に相当する撮像画像データの画素数に基づいて、該マウント位置と該特定位置とのズレ量を検出することを特徴とするものである。
この検査方法においては、撮像画像データの画素数に基づいて、マウント工程でマウントされた検査用部品のマウント位置と、本来マウントされるべき特定位置とのズレ量を検出する。よって、この検出結果から、マウンタのマウント位置精度がどのくらい悪いのかを、具体的なズレ量として把握することができる。例えば、マウンタにより実際にマウントされるマウント位置が、本来マウントされるべき特定位置から何ミリズレている等を把握することができる。このような具体的なズレ量の情報が得られることで、マウンタを調節してズレを補正する作業が容易になる。
また、請求項３の発明は、請求項２の自動部品マウント装置の検査方法において、上記はんだ付着工程及び上記マウント工程では、単一の検査用基板上に複数の検査用部品をマウントするように処理し、上記撮像工程では、該複数の検査用部品を撮像し、上記検出工程では、該複数の検査用部品についてそれぞれ上記マウント位置と上記特定位置とのズレ量を検出することを特徴とするものである。
この検査方法においては、単一の検査用基板上に複数の検査用部品をマウントし、各検査用部品のズレ量を検出する。よって、マウンタによるマウント位置のズレを、検査用基板上の位置ごと、マウントする部品の種類ごとに、より具体的に把握することができる。これにより、ズレの発生原因やマウンタの調節方法などを的確に予測することが可能となり、ズレを補正する作業が容易になる。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の自動部品マウント装置の検査方法において、上記検査用基板として、上記自動部品マウント装置を用いて実装部品が実際に実装されるプリント基板と同じプリント基板を用い、上記検査用部品として、上記自動部品マウント装置を用いて該プリント基板に実際に実装される実装部品と同じ実装部品を用いることを特徴とするものである。
この検査方法においては、より実際のＰＣＢ生産時に近い状況でマウントされた検査用部品のマウント位置に基づいて、マウンタのマウント位置精度を検査することができる。
また、請求項５の発明は、請求項４の自動部品マウント装置の検査方法において、上記はんだ付着工程では、上記撮像手段による撮像画像データ中における、プリント基板上に設けられた電極パッドに対応する画像部分と、上記マウント工程により実装部品がマウントされたときの該実装部品の電極に対応する画像部分との間に、上記ペースト状のはんだに対応する画像が介在しない部分が存在するように、該プリント基板の電極パッド上に該ペースト状のはんだを付着させ、上記検出工程では、該電極パッドに対応する画像部分と該実装部品の電極に対応する画像部分との境界を、該実装部品のマウント位置として認識することを特徴とするものである。
実際のＰＣＢ生産時においては、ＰＣＢ上の電極パッドの大部分を覆うようにペーストはんだを付着させるので、上記はんだ付着工程でもこれと同じようにペーストはんだを付着させる方が、より実際のＰＣＢ生産時に近い状況で検査を行うことが可能である。しかし、上記検出工程では、撮像画像データから、検査用基板として用いるＰＣＢ上に存在する検査用部品として用いる実装部品、はんだペースト、ＰＣＢの表面等を認識した上で、その実装部品のマウント位置を把握する必要がある。しかし、実装部品のマウント位置を実装部品の電極縁部を基準として把握する場合、実装部品のマウント位置を誤って把握してしまうおそれがある。これは、一般に、実装部品の電極の色とペーストはんだの色は互いに類似していることから、例えば撮像画像データの色成分に基づいてＰＣＢ上の実装部品等を認識するときには、実装部品の電極とペーストはんだとの境界を認識することが困難となり、これを誤認識してしまうことが原因である。そこで、本検査方法においては、撮像画像データ中に、検査用部品として用いる実装部品の電極の画像部分と検査用基板として用いるＰＣＢ上の電極パッドの画像部分との間にペーストはんだの画像が介在しないように、その電極パッド上にペースト状のはんだを付着させる。これにより、電極パッドに対応する画像部分と、実装部品の電極に対応する画像部分との境界を、その実装部品のマウント位置として認識することができる。一般に、実装部品の電極の色と電極パッドの色は互いに類似しないため、撮像画像データの色成分に基づいてその境界を精度よく認識するが可能となり、これを誤認識してしまう可能性が少なくなる。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の自動部品マウント装置の検査方法において、上記検出工程により検出された検出結果を、該検出工程を実行する検出装置から、ネットワークを通じて、該検出結果に基づいて上記自動部品マウント装置のマウント位置精度を検査するためのコンピュータに出力する出力工程を有することを特徴とするものである。
この検査方法においては、検出工程の検出結果をネットワークを通じてマウント位置精度を検査するためのコンピュータに出力できるため、マウンタが設置されている場所から離れた遠隔地であっても、そのマウンタのマウント位置精度を検査することが可能となる。よって、マウンタが設置された工場等の場所に、そのマウンタのマウント位置精度を調節できる専門家がいなくても、専門家によるマウンタのマウント位置精度を検査することが可能となる。したがって、例えば、検査対象のマウンタが設置された工場等が互いに遠く離れた場所に点在している場合であっても、これを専門家がいる場所で一括して検査することができる。その結果、専門家から各工場等の作業員に適切な指示を与えたり、その専門家がマウント位置精度の悪いマウンタが設置された工場等に出向いたりして、マウンタを適切に調節することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、ＰＣＢ上の特定位置にコンデンサチップ、ＩＣなどのＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）を自動的にマウントする自動部品マウント装置のマウント位置精度を検査する検査方法に適用した実施形態について説明する。なお、本実施形態では、ＰＣＢ生産ラインに含まれる後述の外観検査装置を利用して検査を行う場合について説明する。
【００１１】
まず、本検査方法の検査対象である自動部品マウント装置としてのチップマウンタを含むＰＣＢ生産ラインについて説明する。
図２は、生産ラインの一部を構成する主要な設備の一例を示す配置図である。この生産ラインは、主に、はんだ印刷機２０、自動部品マウント装置としてのチップマウンタ３０、ＱＦＰ（ｑｕａｄ  ｆｉａｔ  ｐａｃｋａｇｅ）マウンタ４０、リフロー炉５０及び外観検査装置６０から構成されている。この生産ラインでは、外観検査装置６０での外観検査処理に１人の作業員が配置されるだけで、残りの処理は各装置によって自動的に行われる。この生産ラインにおいて、まず、部品が実装されていない状態のＰＣＢがはんだ印刷機２０内に搬送され、そのＰＣＢ上の電極パッドが設けられた箇所にはんだ印刷機２０でペーストはんだを印刷する。このようにしてペーストはんだが印刷されたＰＣＢは、チップマウンタ３０及びＱＦＰマウンタ４０に順次搬送され、コンデンサやＩＣ等の実装部品がそれぞれＰＣＢ上の特定位置にマウントされる。その後、そのＰＣＢはリフロー炉５０内に搬送されて加熱処理される。これにより、はんだ印刷機２０によって印刷されたはんだが溶解し、冷却されることで、実装部品がＰＣＢ上に実装される。このようにして実装部品が実装されたＰＣＢは、その後、ベルトコンベア等の搬送手段によって、又は作業員による手作業によって、外観検査装置６０内に搬入される。この外観検査装置６０では、はんだ付けの良否が光学的に判定される。
【００１２】
次に、上記外観検査装置６０の構成及び生産ライン稼働中の動作について説明する。
図３は、外観検査装置６０の概略構成図である。この外観検査装置６０は、ＳＭＤの１つである実装部品５が実装されたＰＣＢ４に光を照射する３つの光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからなる２組の光源セットを備えている。よって、本外観検査装置では、合計６つの光源を備えている。また、本外観検査装置は、これらの光源から照射された光を受光して撮像する撮像手段としての高速カメラ２を備えている。この高速カメラ２は、１０万分の１秒程度の高速シャッタで撮像可能なものであり、例えばＣＣＤなどの撮像素子で構成されたものを用いることができる。本実施形態では、高速カメラ２を図示のように検査領域の真上に配置される。
【００１３】
このほか、本外観検査装置には、その高速カメラ２に対して相対移動するように載置台に載置したＰＣＢ４を水平方向に２次元的に移動させる駆動手段としてのＸＹステージ３、制御手段としての制御部１０なども備えている。ＸＹステージ３は、ＰＣＢ４を水平に支持している。制御部１０は、図示しないＣＰＵ、記憶部、インターフェース部などを備え、高速カメラ２のシャッタを制御したり、ステージ駆動部３ａを介してＸＹステージ３を駆動制御したり、良否判断処理を行ったりする。
【００１４】
図４は、実装部品５の電極５ａをＰＣＢ４上の電極パッド４ａに接続するはんだフィレット６の拡大図である。上記光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、鉛直方向に対して一番小さな照射角度で光を照射する赤色光源１Ｒと、一番大きな照射角度で光を照射する青色光源１Ｂと、これらの中間の照射角度で光を照射する緑色光源１Ｂとから構成されている。これらの光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂからの赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光ＢをＰＣＢ４上に照射すると、高速カメラ２によってＲ、Ｇ、Ｂの３色に色分けされた画像が撮像される。この３色の色分布により、はんだ付け状態すなわちはんだフィレット８の外形を観察することができる。なお、各光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂには、カラーフィルタを張り付けたインバータ制御のリング状の蛍光灯や、各色の光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）などを利用することができる。
【００１５】
上記高速カメラ２の撮像領域（検査領域）は、ＰＣＢ４に比べて狭いため、高速カメラ２によって撮像する際には、ＸＹステージ３上のＰＣＢ４を水平方向に滑らかに連続して移動させながら撮像する。具体的には、撮像領域内に収まる１又は２以上のＳＭＤごとに、順次、ＰＣＢ４を撮像し、各ＳＭＤのはんだフィレット６の外形を把握する。
【００１６】
実装部品５のはんだ付けの良否判断を行う方法は次の通りである。
外観検査装置６０内にＰＣＢ４が搬送され、これがＸＹテーブル３上にセットされたら、外観検査装置６０は、まず、ＸＹテーブル３を駆動制御して、高速カメラ２の撮像領域内にＰＣＢ４上の実装部品５を移動させる。そして、光源１Ｒ、１Ｇ、１ＢからＰＣＢ４に対して照射される各色の光の反射光を高速カメラ２によって撮像する。これにより、その撮像データに基づいて、図６（ａ）及び（ｂ）に示すような画像を得ることができる。このとき、図５（ａ）に示すように、実装部品５における２つの電極５ａに対して正常にはんだフィレット６が形成されていれば、図６（ａ）に示したように、そのはんだフィレット６は青色で示され、実装部品５の電極５ａは赤色で示される。これに対し、図５（ｂ）に示すように、実装部品５が傾いてその一端がＰＣＢ４上のパッド４ａから浮いた状態であると、実装部品５の図中右側においては、正常なはんだフィレット６が示す青色が現れない。この違いにより、外観検査装置６０は、はんだ付けの良否を判断する。
【００１７】
また、本実施形態では、上記外観検査装置６０に、データ修正処理手段としての修正端末６１が接続されている。この修正端末６１としては、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができる。この修正端末６１は、その内部に、外観検査装置６０から出力される判定結果データを書き込み及びその書き込まれたデータを読み出すデータ入出力手段を備えている。この修正端末６１は、外観検査装置６０による良否判定結果が正しいか否かをオペレータが目視で再検査し、検査結果に誤りがあったときに検査結果データを修正するためのものである。本実施形態では、ＰＣＢ上に個別のバーコードが形成されており、そのバーコード情報を図示しないバーコード自動読取装置で読み取る。このバーコード自動読取装置で読み取ったバーコード情報及び外観検査装置６０の判定結果データは、シリアル通信ケーブルを通して修正端末６１に送信され、保存される。この保存された判定結果データは、修正端末６１の表示手段であるディスプレイ６１ａに映し出される。そして、オペレータは、不良と判定された判定結果がディスプレイ６１ａに映し出されたら、実際のプリント基板を目視で確認し、本当に不良品であるかを確認する。その結果、不良品でないと判断したら、オペレータは、修正端末６１の図示しないキーボード等のデータ修正入力手段によって修正入力を行う。
【００１８】
なお、本実施形態の修正端末６１は、外観検査装置６０に接続されたスタンドアローン型のコンピュータで構成されているが、外観検査装置６０に対してＬＡＮ等のネットワークで接続したものであってもよい。
【００１９】
次に、本発明の特徴部分であるチップマウンタ３０のマウント位置精度の検査方法について説明する。
本実施形態では、上記外観検査装置６０を利用して、チップマウンタ３０のマウント位置精度を検査する。また、本実施形態では、上述した生産ラインによって実際に生産されるＰＣＢの部品実装前のものと同じものを検査用基板として用い、その生産ラインによって実際に生産されるＰＣＢに実装される実装部品と同じものを検査用部品として用いる。これにより、このＰＣＢの生産ラインにおけるチップマウンタ３０のマウント位置精度を正確に検査することが可能となる。なお、実際に生産されるときの基板及び部品とは異なるものを検査用基板及び検査用部品として用いてもよい。例えば、チップマウンタ３０のマウント位置精度の検査に特化した検査専用の基板及び部品を予め用意しておき、これらを用いて後述する検査を行ってもよい。この場合、チップマウンタ３０のマウント位置精度を、常に一定の基準で、検査することができるという利点がある。よって、例えば、上述した生産ラインを複数有する場合には、各生産ラインのチップマウンタ３０について、それぞれ統一された基準により、そのマウント位置精度を検査することができ、複数の生産ラインの管理を容易かつ的確に行うことが可能となる。
【００２０】
図１は、本実施形態における検査方法の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、チップマウンタ３０のマウント位置精度を検査する際、まず、上記生産ラインのはんだ印刷機２０を用いて、ＰＣＢ４上の電極パッド（特定位置）４ａ上に、ペーストはんだを印刷する（Ｓ１）。実際の生産時には、１０００個を越える実装部品がＰＣＢ４上に実装されるので、本検査においても、実際の生産時と同じく、１０００個を越える実装部品に対応するようにペーストはんだを印刷する。本実施形態では、はんだ印刷機２０で用いる検査用の印刷マスクには、生産ラインにおいて実際に使用する印刷マスクを用いる。なお、生産ラインで実際に使用する印刷マスクとは異なるものを検査用の印刷マスクとして用いてもよい。この検査用マスクとしては、例えば、その印刷孔が実際の生産時に用いる印刷マスクの印刷孔よりも小さく形成されたものを用いることができる。これにより、実際の生産時には電極パッド４ａの大部分を覆うようにペーストはんだが印刷されるのに対し、検査においては、電極パッド４ａのほぼ中央部分にだけペーストはんだが印刷される。
【００２１】
このようにしてペーストはんだが印刷されたＰＣＢ４は、実際の生産時と同じように、そのままチップマウンタ３０内に搬送される。そして、実際の生産時と同じように、１０００個を越える実装部品が、それぞれ、そのＰＣＢ４上の特定位置にマウントされる（Ｓ２）。具体的には、各実装部品の電極がＰＣＢ４上の各電極パッド４ａ上に印刷されたペーストはんだの上にそれぞれ適切に載置されるように、実装部品をマウントする。
【００２２】
このようにして実装部品がマウントされたＰＣＢ４は、次に、実際の生産時にはＱＦＰマウンタ４０に自動的に搬送され、リフロー炉５０にてペーストはんだを加熱し、冷却する工程を経ることになるが、本検査では、作業員によりチップマウンタ３０から取り外される。そして、作業員は、取り出したＰＣＢ４を上記外観検査装置６０にセットする。その後、作業員は、外観検査装置６０を用いて、上述したはんだ付けの良否判定と同様に、ＰＣＢ４上の各実装部品について、高速カメラ２によってＲ、Ｇ、Ｂの３色に色分けされた画像を撮像する（Ｓ３）。このようにして撮像された撮像画像データは、外観検査装置６０の内部に設けられた記憶装置に保存される。
【００２３】
すべての実装部品について撮影を終了したら、外観検査装置６０によって、その撮像画像データに基づき、チップマウンタ３０でマウントされた実装部品のマウント位置と、その実装部品が本来マウントされるべき正規のマウント位置（特定位置）とのズレを検出する工程を行う（Ｓ４）。具体的には、まず、作業員は、外観検査装置６０の表示部に表示される撮像画像を見ながら、外観検査装置６０の図示しない操作部を操作して、撮像画像中におけるＰＣＢ４の色、電極パッド４ａの色、実装部品の色を、それぞれ指定する。この指定により、外観検査装置６０の制御部１０は、撮像画像データ中の色成分に基づいて、ＰＣＢ４に対応する画像部分、電極パッド４ａに対応する画像部分及び実装部品に対応する画像部分をそれぞれ認識することができる。
【００２４】
ここで、マウント位置精度の正確な検査を行うには、撮像画像データから各実装部品の位置を正確に認識する必要がある。本検査では、実装部品５のマウント位置を、その２つの電極５ａが対向する方向（以下、「左右方向」という。）については、その実装部品の電極５ａにおける左右縁部と電極パッド４ａとの境界を基準として認識するようになっている。具体的に説明すると、本検査では、上述したはんだ付着工程（Ｓ１）において、図７に示すように、電極パッド４ａのほぼ中央部分にペーストはんだ６ａが印刷される。よって、図中破線で示すように、実装部品５がマウントされたとき、その実装部品５を真上（高速カメラ２の撮像方向）から見ると、その実装部品５の電極５ａの左右縁部は、はんだペースト６及び電極パッド４ａと隣接する。このとき、高速カメラ２で撮像された撮像画像中においては、実装部品５の電極５ａの色とペーストはんだ６ａの色は、互いに類似したものとなる。そのため、外観検査装置６０の制御部１０が、撮像画像データの色成分に基づき、実装部品５の電極５ａとペーストはんだ６ａとの境界を認識する演算処理の過程で、その境界を誤認識してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、実装部品５の電極５ａと電極パッド４ａとの境界を、撮像画像データの色成分に基づいて認識し、その境界の位置を基準にして実装部品のマウント位置を認識することとしている。実装部品５の電極５ａの色と電極パッド４ａの色は互いに類似せず、外観検査装置６０の制御部１０が、その境界を誤認識する可能性は少ない。よって、本実施形態によれば、２つの電極５ａが対向する方向における実装部品５のマウント位置を正確に認識することができる。
【００２５】
一方、２つの電極５ａが対向する方向に対して直交する方向（以下、「上下方向」という。）における実装部品５のマウント位置は、その実装部品の電極の上下縁部とＰＣＢ４との境界を基準として認識するようになっている。その認識方法は、２つの電極５ａが対向する方向における実装部品５のマウント位置を認識する方法と同様である。
【００２６】
また、このようにして、各実装部品５のマウント位置をそれぞれ認識した外観検査装置６０は、制御部１０により、各実装部品５のマウント位置に関するデータと、本検査を開始する前から予め記憶されている各実装部品５の正規のマウント位置に関するデータとを比較し、ズレを検出する処理を行う（Ｓ４）。この検出処理の内容は、取得したい情報によって異なってくるが、以下、その例を２つだけ挙げて説明する。
【００２７】
図８（ａ）及び（ｂ）は、実装部品５がズレてマウントされたときの撮像画像を示す説明図である。なお、図中左上りの斜線で示す部分は実装部品５の電極５ａに対応する画像部分であり、図中横線で示す部分はＰＣＢ４上の電極パッド４ａに対応する画像部分であり、図中右上りの斜線で示す部分はＰＣＢ４に対応する画像部分である。
【００２８】
図８（ａ）において、実装部品５が正規のマウント位置に位置する場合、その実装部品５の電極５ａの左右縁部は、それぞれ各電極パッド４ａの図中横方向中央に位置することになる。よって、図８（ａ）に示す例では、実装部品５が図中左側にズレてマウントされているのがわかる。
外観検査装置６０の制御部１０は、まず、実装部品５の電極５ａと電極パッド４ａとの境界Ｔ１を、撮像画像データの色成分に基づいて認識する。また、制御部１０は、電極パッド４ａとＰＣＢ４との境界Ｔ２も、撮像画像データの色成分に基づいて認識する。この境界Ｔ１及び境界Ｔ２から、電極パッド４ａに対する実装部品５の左右方向の相対位置を認識することができる。なお、本例では、実装部品５のＰＣＢ４上における絶対位置を用いた検査を行わないが、このような検査を行う場合には、実装部品５のＰＣＢ４上における絶対位置を認識するようにしてもよい。この場合、例えば、電極パッド４ａのＰＣＢ４上の絶対位置をＰＣＢ上に設けられた基準点に基づいて把握し、この結果から実装部品５のＰＣＢ４上における絶対位置を認識することができる。
【００２９】
電極パッド４ａに対する実装部品５の左右方向の相対位置は、電極パッド４ａ及びＰＣＢ４の境界Ｔ２と、実装部品５の電極５ａ及び電極パッド４ａの境界Ｔ１との間の画素数βとして、制御部１０に取得される。そして、制御部１０は、この画素数βを、その実装部品５のズレ量として記憶する。なお、この画素数βが電極パッド４ａの幅に相当する画素数αの何％に相当するかを計算し、その計算結果を実装部品５のズレ量として記憶するなど、他の値をズレ量として記憶するようにしてもよい。また、ここでは、実装部品５の片方の電極５ａについてのみ説明したが、他方の電極５ａについても同様の処理を行い、これら両方の処理結果の平均を実装部品５のズレ量として記憶してもよい。また、本実施形態においては、撮像画像データ中の１画素がＰＣＢ４上で０．０１ｍｍに相当するので、画素数の代わりに実際のＰＣＢ上の長さを算出するようにしてもよい。
【００３０】
また、図８（ｂ）において、実装部品５が正規のマウント位置に位置する場合、その実装部品５の電極５ａの上下縁部は、それぞれ電極パッド４ａの図中上下縁部と同位置に位置することになる。よって、図８（ｂ）に示す例では、実装部品５が図中上側にズレてマウントされているのがわかる。
外観検査装置６０の制御部１０は、まず、実装部品５の電極５ａとＰＣＢ４との境界Ｔ３を、撮像画像データの色成分に基づいて認識する。また、制御部１０は、電極パッド４ａとＰＣＢ４との境界Ｔ４も、撮像画像データの色成分に基づいて認識する。この境界Ｔ３及び境界Ｔ４から、電極パッド４ａに対する実装部品５の上下方向の相対位置を認識することができる。なお、本例でも、実装部品５のＰＣＢ４上における絶対位置を認識することができる。
【００３１】
電極パッド４ａに対する実装部品５の上下方向の相対位置は、電極パッド４ａ及びＰＣＢ４の境界Ｔ４と、実装部品５の電極５ａ及びＰＣＢ４の境界Ｔ３との間の画素数γとして、制御部１０に取得される。そして、制御部１０は、この画素数γを、その実装部品５のズレ量として記憶する。なお、他の値をズレ量として記憶するようにしてもよい。また、ここでは、実装部品５の片方の電極５ａについてのみ説明したが、他方の電極５ａについても同様の処理を行い、これら両方の処理結果の平均を実装部品５のズレ量として記憶してもよい。また、画素数の代わりに実際のＰＣＢ上の長さを算出するようにしてもよい。
【００３２】
このようにして、各実装部品５のズレ量を記憶したら、その記憶データ（検出データ）は、外観検査装置６０から、これにネットワーク介して接続された修正端末６１に向けて出力される（Ｓ５）。外観検査載置６０から出力された検出データは、修正端末６１のデータ入出力手段を介して、修正端末６１内部のハードディスク等の記憶手段に記憶される。そして、この修正端末６１を用いて、作業員は、外観検査装置６０の検出データに基づいて検査工程を行う（Ｓ６）。外観検査装置６０の検出データには、チップマウンタ３０によってマウントされた各実装部品５のマウント位置について、左右方向のズレ量と上下方向のズレ量のデータが含まれている。この検査工程では、各実装部品が正規のマウント位置にマウントされるようにチップマウンタ３０の動作等を調節すべく、これらのデータに基づいて、その調節に役立つ情報を取得するための検査を行う。以下、その検査工程の一例について説明する。
【００３３】
本実施形態の検査工程では、左右方向及び上下方向のそれぞれについて、すべての実装部品５のズレ量を図９に示すようにグラフ化し、このグラフを修正端末６１の表示部に表示する。本実施形態では、図示ように、実装部品５のズレ量が３画素を越えるものについて管理限界を設け、この管理限界に入った実装部品５の点数が規定数を越えたときに、作業員は、チップマウンタ３０の調節を行う。
【００３４】
なお、本実施形態では、チップマウンタ３０を調節するか否かの判断基準を、管理限界に入った実装部品５の点数とした場合について説明したが、他の判断基準であってもよい。例えば、全実装部品のズレ量の標準偏差を算出し、算出した標準偏差が規定値以上になったときに、チップマウンタ３０を調節するようにしてもよい。
また、管理限界に入った実装部品５の点数が規定数を越えたか否かを修正端末６１の制御部で判断し、越えたと判断されたときに、修正端末からブザーを鳴らすなど、作業員に報知するようにしてもよい。
また、外観検査装置から出力される検出データに含まれるズレ量を、その実装部品ごとに把握できるようにしておけば、修正端末６１は、管理限界に入った実装部品を特定することができる。よって、管理限界に入った実装部品のマウント位置精度に関わるチップマウンタ３０の部品や制御動作について、個別に調節することも可能となる。また、このようにズレ量を実装部品ごとに把握できれば、チップマウンタ３０のどの箇所を調節すればよいかを作業員が予測しやすくなる。
また、本実施形態では、外観検査装置６０の近くに配置された修正端末６１を利用して、外観検査装置６０の検出データに基づくマウント位置精度の検査を行ったが、外観検査装置６０又はこれに接続された修正端末６１等の装置に、モデム等の通信機器を接続し、インターネット等のネットワークを通じて、遠隔地にあるコンピュータにより、検査を行うようにしてもよい。この場合、上述した生産ラインが、例えば外国にある工場に設置されている場合でも、その生産ラインのチップマウンタ３０のマウント位置精度を日本において検査することができる。この場合、外国の工場に検査の専門家を配置する必要がなくなるので、人的コストを大幅に減らすことができる。
また、上述した修正端末６１における検査結果に基づき、例えば、チップマウンタ３０がどのくらいの数のＰＣＢに対してマウント作業を行うと、管理限界に入った実装部品５の点数が規定数を越えるのかという統計を取ることもできる。このような統計を取れば、例えば、チップマウンタ３０のメンテナンス周期を適切に把握することができる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１乃至６の発明によれば、実際のＰＣＢ生産時におけるマウンタのマウント位置精度を正確に検査することが可能となるという優れた効果がある。これにより、マウンタを適切に調節して、常に高いマウント位置精度でマウント作業を行うことができる状態に維持することが可能となる。その結果、そのマウンタを含む生産ラインによって生産されるＰＣＢの品質の向上を図ることが可能となる。
また、請求項２及び３の発明によれば、マウンタを調節してマウント位置のズレを補正する作業が容易になり、調節作業を行う作業員の作業時間を短縮し、またその作業負担を軽減することができるという優れた効果がある。
また、請求項４の発明によれば、より実際のＰＣＢ生産時の状況に近いマウント位置精度を検査することができ、より適切にマウンタを調節することができるという優れた効果がある。
また、請求項５の発明によれば、マウンタによる実装部品のマウント位置を精度よく把握することが可能となり、マウント位置精度をより正確に検査することが可能となるという優れた効果がある。
また、請求項６の発明によれば、複数の生産ラインにおけるマウンタの調節作業に必要な人的コストを減らすことが可能となるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるチップマウンタのマウント位置精度の検査方法の流れを示すフローチャート。
【図２】ＰＣＢの生産ラインの一部を構成する主要な設備の一例を示す配置図。
【図３】同生産ラインを構成する外観検査装置の概略構成図。
【図４】実装部品の電極をＰＣＢ上の電極パッドに接続するはんだフィレットの拡大図。
【図５】（ａ）は、はんだ付けの良否判定を行う実装部品が正常に装着された状態の拡大図。（ｂ）は、同良否判定を行う実装部品の一端が浮いた状態の拡大図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図５（ａ）及び図５（ｂ）をそれぞれＣＣＤカメラで撮像した画像の説明図。
【図７】同検査方法におけるはんだ印刷工程により、ＰＣＢの電極パッド上にはんだが印刷された状態を示す説明図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、同検査方法におけるマウント工程により、実装部品がズレてマウントされたときの撮像画像を示す説明図。
【図９】同検査方法における検出工程により得られた検出データを基にして作成された全実装部品のズレ量の分布を示すグラフ。
【符号の説明】
１Ｒ  赤色光源
１Ｇ  緑色光源
１Ｂ  青色光源
２    高速カメラ
３    ＸＹステージ
４  ＰＣＢ
５  実装部品
５ａ  電極
６  はんだフィレット
６ａ  ペーストはんだ
１０  制御部
１１  ステージ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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