(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ特性でも外観の異なる複数種類の部品が複数枚の基板上の同一対応位置に実装されている部品の外観検査を行う検査方法であって、
予め前記複数種類の部品のそれぞれの種類に対応する部品検査データを記憶手段に記憶させる工程、前記部品検査データに基づき実装されている位置の検査対象部品の種類数を判別する種類数判別工程、前記検査対象部品の外観の特徴量を抽出する特徴量抽出工程、前記検査対象部品の特徴量に基づきその部品の種類を判別する種類判別工程、及び判別した前記検査対象部品の種類に一致した部品検査データを前記記憶手段から選択し、その部品検査データに基づき外観検査を行う工程を有し、
複数枚の基板を順次外観検査する場合、ｎ枚目以降の基板の外観検査においてｎ−１枚目の基板の外観検査で選択された部品検査データを使用して外観検査を実施し、外観検査の結果不良の判別をした場合に、前記特徴量抽出工程及び前記種類判別工程を実施し、判別した検査対象部品の種類に一致した部品検査データを選択して外観検査を行う、
実装部品検査方法。
【請求項２】
前記検査対象部品の外観の特徴量が、その部品の表面状態による光反射量の相違量であることを特徴とする請求項１記載の実装部品検査方法。
【請求項３】
前記検査対象部品の外観の特徴量が、その部品の表面に印刷されたパターンの相違量であることを特徴とする請求項１記載の実装部品検査方法。
【請求項４】
前記検査対象部品の外観の特徴量が、その部品の極性マークの表示状態の相違量であることを特徴とする請求項１記載の実装部品検査方法。
【請求項５】
前記検査対象部品の外観の特徴量が、その部品の高さ寸法の相違量であることを特徴とする請求項１記載の実装部品検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上に実装された部品の外観検査方法に関し、複数枚の基板上の同じ位置に特性が同じでも外観が異なる複数種類の部品がそれぞれ実装されている場合に、部品検査データを入れ替える必要のない実装部品検査方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大量生産の場合、同一の部品メーカーからの部品の安定した購入が難しくなってきた。そこで納期や数量の不足などを避け、少しでも低価格で部品を購入できるように複数の部品メーカーから同じ特性の部品を購入する多社購買が広く採用されている。このように多社購買の方式をとって複数の部品メーカーから購買した部品を使用して部品の実装を行うと、特性は同じでも、極性マークの違い、外形寸法の違いなどの外観の相違により、実装部品の外観検査において同じ部品検査データを使用して検査を行うことが困難になってきた。
そこで、予め複数の部品メーカーからの購買部品の種類に応じた部品検査データをそれぞれの種類の数だけ作成しておき、基板上に実装部品を装着するときに、基板検査データをメーカー別の部品に該当する部品検査データに変更して検査を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、購買部品の種類が多く、その入れ替えが激しい場合は、部品を入れ替えて基板に装着する度に、検査装置を止めて基板検査データを装着した部品に適合する部品検査データに変更しなければならない。したがって、購買部品の種類が多くその入れ替えが頻繁に行われると、工程変更のための不要な時間が発生し、さらに基板検査データの変更ミスなどが発生しやすくなる。
【０００４】
また、複数種類の購買部品が複数の基板上の複数の位置に実装される場合、その組み合わせも多くなり、組み合わせの数だけの基板検査データを用意する必要があり、そのための準備の手間がかかる。
例えば、実装位置Ａに部品種類数１０、実装位置Ｂに部品種類数５、実装位置Ｃに部品種類数２がそれぞれ実装されている場合は、その組み合わせ数は１０×５×２＝１００通りにもなる。
【０００５】
本発明は、購買部品の種類が多い場合でも、記憶手段に記憶されている複数の種類の部品検査データを用いて検査を実施することにより、基板検査データを入れ替えなくてよい実装部品外観検査方法及びその方法のための装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の実装部品検査方法は、同じ特性でも外観の異なる複数種類の部品が複数枚の基板上の同一対応位置に実装されている部品の外観検査を行う検査方法であって、予め前記複数種類の部品のそれぞれの種類に対応する部品検査データを記憶手段に記憶させる工程、前記部品検査データに基づき実装されている位置の検査対象部品の種類数を判別する種類数判別工程、前記検査対象部品の外観の特徴量を抽出する特徴量抽出工程、前記検査対象部品の特徴量に基づきその部品の種類を判別する種類判別工程、及び判別した前記検査対象部品の種類に一致した部品検査データを前記記憶手段から選択し、その部品検査データに基づき外観検査を行う工程を有する。
【０００７】
この構成によれば、同じ特性でも外観の異なる複数種類の部品が複数枚の基板上の同一対応位置に実装されている実装基板の検査において、記憶手段に基板検査データとして、予め多社購買部品の種類数だけの部品検査データを記憶させている。そして、複数種類の部品が実装された位置の検査の際に、まず部品の特徴量を自動的に判別し、その判別した特徴量によりその部品に適合した部品検査データを自動的に選択して実装部品検査を行うことができる。
その結果、同じ位置に実装される部品の種類（メーカー）が変わった場合においても、基板検査データを入れ替えることが不要となり、検査装置を一次停止したり、基板検査データを入れ替える際の煩雑な作業やミスを防止できる。
【０００８】
上記構成の実装部品検査方法において、複数枚の基板を順次検査する場合、ｎ枚目以降の基板の検査においてｎ−１枚目の基板の検査で選択された部品検査データを使用して検査を実施し、検査の結果不良の判別をした場合に、前記特徴量抽出工程及び前記種類判別工程を実施し、判別した検査対象部品の種類に一致した部品検査データを選択して検査を行うのが好ましい。一枚ごとに実装されている部品の種類が異なることは殆どないため、ｎ枚目以降の特徴量抽出工程及び種類判別工程を省略できる。
【０００９】
本発明の他の観点による実装部品検査方法は、同じ特性でも外観の異なる複数種類の部品が複数枚の基板上の同一対応位置に実装されている部品の外観検査を行う検査方法であって、予め前記複数種類の部品のそれぞれの種類に対応する部品検査データを記憶手段に記憶させる工程、前記部品検査データに基づき実装されている位置の検査対象部品の種類数を判別する種類数判別工程、前記複数種類の部品が実装されている位置の検査対象部品の検査を行う際に、複数種類の部品検査データを用いて順次前記検査対象部品の検査を実施する工程、及びそれぞれの部品検査データによる検査結果から前記検査対象部品の良否を判別する良否判別工程を有している。
【００１０】
この構成によれば、複数種類の部品検査データを用いて順次検査しているので、良品となった時点で以降の検査を省略することができる。また、特徴量抽出による種類判別工程を省略できる。
上記構成の実装部品検査方法において、前記良否判別工程において前記それぞれの部品検査データによる検査結果に所定の重み付けを実施し、重み付けした検査結果から前記検査対象部品の良否を判別するのが望ましい。これにより、部品の種類判別の際に発生する判別誤差を小さくすることが可能となり、より検査精度の向上を図れる。
また、この検査方法に特徴量抽出の工程を加えて、（１）特徴量抽出により判別された部品の検査結果の重みを大きくすること、（２）あるいは特徴量との相関の度合に応じて部品の検査結果の重みを変更すること、でさらに検査精度の向上が図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実装部品検査方法の好適な実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
《実施例１》
図１は、本発明の実施例１の実装部品検査方法による実装基板外観検査装置の構成を示すブロック図である。
図１において、実装基板２上の４箇所に、部品Ａ １１、部品Ｂ １２、部品Ｃ１３、部品Ｄ １４を搭載したものが、図示されていない移動機構で移動する外観測定センサー１によりそれぞれ測定され、センサー１は測定データ３を出力する。
実施例１の場合、実装基板２に実装されている部品Ａ １１は、４社（Ａｐ社、Ａｑ社、Ａｒ社、Ａｓ社）からの購買部品であり、実装基板２には４種類の部品Ａ １１が実装されている。部品Ｄは、２社（Ｄｐ社、Ｄｑ社）からの購買部品であり、実装基板２には２種類の部品Ｄ １４が実装されている。部品Ｂと部品Ｃとはそれぞれ１社（Ｂｐ社、Ｃｐ社）からの購買部品であり、どの基板にもそれぞれ同種の部品Ｂ １２と部品Ｃ １３が実装されている。
【００１３】
一方実装される複数種類の部品Ａ １１〜Ｄ １４に対応するそれぞれの部品検査データ（１１ａ〜１４ｂ）は、予め基板検査データ４として記憶装置５に記憶させる。
種類数判別部６ａは、記憶装置５に記憶されている基板検査データ４から，基板上のそれぞれの位置に実装されている部品の種類数を判別する。
判別した部品の種類数が複数であった場合は、特徴量抽出部６ｂが外観測定センサー１で測定した寸法、明るさなどの測定データ３から特徴量を抽出する。また種類判別部６ｃが、その特徴量抽出部６ｂで抽出した特徴量と基板検査データ４の中のそれぞれの部品検査用基準データとを比較し、検査対象部品の種類を判別する。
検査部７は、基板検査データ４の中から検査対象部品の種類に対応する部品検査用基準データと測定データ３とを比較照合し、その良否を判別して検査結果８を得る。
【００１４】
図２は、実施例１の実装部品検査方法における記憶装置５に記憶されている基板検査データ４の構成を示すブロック図である。
部品Ａの４種類の部品検査データ１１ａ〜１１ｄ及び部品Ｄの２種類の部品検査データ１４ａ〜１４ｂには、それぞれの購買先（Ａｐ社〜Ｄｑ社）の部品の特徴量を表す複数のデータ及び検査項目に対応したデータが収められている。これらの特徴量データは、例えば、部品表面からの反射光データ、ラベルの印刷データ、極性マークの種別データ、部品高さデータなどである。
【００１５】
次に、図３のフローチャートを参照して、実施例１の実装部品検査方法について説明する。
図３に示すように、ステップＳ１においては、使用されている４社の部品Ａ、１社の部品Ｂ、１社の部品Ｃ、及び２社の部品Ｄのそれぞれの特徴量を含む部品検査用基準データ１１ａ〜１４ｂを抽出して記憶装置５に記憶させる。ステップＳ２において、基板にそれぞれ実装されている部品Ａ〜部品Ｄが複数社からの購買部品か否かを判別する。この判別は、例えば部品Ａの基板検査データに収められていている部品検査用基準データ１１ａ〜１１ｄの数を用いて実施される。ステップＳ３においては、部品Ｂや部品Ｃのように複数社からの購買部品ではないものは、それぞれ１種類の部品検査データ１２ａ，１３ａを用いて検査し、判別結果を出力する。
【００１６】
ステップＳ３において、部品Ａや部品Ｄのように複数社からの購買部品の場合は、図１に示す外観の測定データ３から検査対象部品の特徴量を抽出する。それらの特徴量は、ステップＳ４において、それぞれの部品検査データ１１ａ〜１４ｂに収められている特徴量データと比較され、どの社の部品であるかの判別がされる。種類判別ステップＳ５においては、判別された種類の部品検査データを抽出する。部品検査ステップＳ６においては、抽出した部品検査データを用いて検査を実施し、その検査結果を出力する。
【００１７】
このように、実施例１の検査方法によれば、特徴量データにより実装されている部品の種類を判別し、記憶装置５（図１）に記憶されている基板検査データから、その種類の部品検査データを選択して検査できる。その結果、基板検査データとして，実装されている部品の種類に適合した部品検査データを入れ替えることが不要となり、検査装置を一次停止することが必要ない。したがって検査時間を短縮できるとともに，基板検査データを入れ替える際の煩雑な作業やミスを防止できる。
【００１８】
実施例１の実装部品検査方法において、複数枚の基板を順次検査する場合は、まず、１枚目の基板検査において特徴量抽出を行う。引き続く２枚目以降の基板検査では、１枚目で抽出した部品検査データを用いて検査する。
このような検査の仕方で、検査結果が不良となった場合にのみ特徴量抽出を行い、その特徴量に適合した部品検査用基準データを用いるようにするのが好ましい。こうすることにより、特徴量抽出に費やす時間を短くしてさらに検査時間を短縮することができる。
【００１９】
この場合に、特徴量抽出を行って決定した部品検査データが１枚目の部品検査データと同じ場合、再検査を行わずに不良と判別することにより、さらなる検査時間の短縮をはかれる。複数のメーカーからの購買部品は、通常基板１枚ごとにその部品の種類が変更されることはないので、このように特徴量抽出を省略することで検査時間の短縮がはかれる。
【００２０】
《実施例２》
図４は、本発明の実施例２の実装部品検査方法のフローチートである。実施例２は実施例１のものと比較して、複数社からの購買部品と判別されたステップ以降の検査の流れのみが異なるものである。したがって、図１〜図３での実施例１と同様の部分についての重複する説明は省略する。
図４に示すように、実施例２の実装部品検査方法は、ステップＳ６において、複数社からの購買部品の場合には、予め基板検査データとして記憶装置５に記憶されている部品検査データ１１ａ〜１１ｄを順次用いてステップＳ６ａ〜ステップＳ６ｄの検査を実施する。ここで、例えばＡｐ社部品検査データ１１ａを用いた検査で良品となれば、実装されている部品はＡｐ社の部品Ａとして合格と判別する。
【００２１】
このように、少なくとも１つの部品検査データ１１ａで良品と判別された場合には検査対象部品の検査結果を合格とすることで、以降の部品検査データ１１ｂ〜１１ｄを用いたステップ６ａ〜ステップ６ｄの検査を省略できる。その結果、検査時間の短縮をはかることができる。また、特徴量抽出も行わないため、特徴量抽出や部品検査データの判別等のステップに費やす時間を省略できる。
【００２２】
図４の実施例２の実装部品検査方法において、それぞれの部品検査データによる検査結果から総合的に判断する方法として、図１に点線で示す重み付け部９により検査結果に対して重み付けをする方法がある。
重み付けの方法としては、例えば、測定データから特徴量を抽出し、その特徴量により判別される部品検査データによる検査結果の重みを大きくする方法がある。具体的には、図２に示すように、部品Ａの測定データから抽出した部品表面からの反射光データから判別した部品の種類がＡｑ社のものであれば、部品検査データ１１ｂに基づく検査結果の重みを大きくする。
【００２３】
また、別の重み付けの方法としては、測定データから抽出された特徴量とそれぞれの部品検査データが有する特徴量とを比較して相関関係を求め、その相関関係の強弱に応じてそれぞれの部品検査データに基づく検査結果に重みを付ける方法がある。具体的には、部品Ａの測定データから抽出した部品表面からの反射光データが、それぞれの部品検査データ１１ａ〜１１ｄの有する反射光データの中でＡｒ社のものと相関関係が強い場合は、部品検査データ１１ｃに基づく検査結果の重みを大きくする。
これにより、特徴量による部品の種類判別の際に発生する判別誤差を小さくすることが可能となり、より検査精度の向上を図ることができる。
【００２４】
《実施例３》
実施例３の実装部品検査方法は、検査時間、多社購買部品の種類数、検査精度を考慮し、多社購買の検査対象部品ごとに、実施例１及び実施例２の実装基板検査方法のうちどの方法を使用するかを設定する方法である。これにより、その実装基板の検査に最適な検査を実施することができる。
例えば、その日に使用される多社購買部品の種類が分かっている場合は、使用しない部品検査データを予め定めておくことにより、検査時間の短縮、検査精度の向上を図ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上実施例で詳細に説明したように、複数の種類の購買部品が複数枚の基板に実装されている基板の検査において、異なる部品メーカーの異なる種類の部品に入れ替えが発生した場合でも、基板検査データを入れ替えることなく実装基板の検査を行うことができる。
その結果、基板検査データの入れ替えの際に発生する時間ロスや、基板検査データの入れ替えミスをなくし、高効率、高精度な検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の実装基板外観検査装置の構成を示すブロック図
【図２】実施例１の基板検査データの構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施例１の実装基板査方法のフロー図
【図４】本発明の実施例２の実装基板査方法のフロー図
【符号の説明】
１    外観測定センサー
２    実装基板
３    測定データ
４    基板検査データ
５    記憶装置
６ａ  種類数判別部
６ｂ  特徴量抽出部
６ｃ  種類判別部
７    検査部
９    重み付け部
１１  部品Ａ
１１ａ  Ａｐ社の部品検査データ
１１ｂ  Ａｑ社の部品検査データ
１１ｃ  Ａｒ社の部品検査データ
１１ｄ  Ａｓ社の部品検査データ
１２  部品Ｂ
１２ａ  Ｂｐ社の部品検査データ
１３  部品Ｃ
１３ａ  Ｃｐ社の部品検査データ
１４  部品Ｄ
１４ａ  Ｄｐ社の部品検査データ
１４ｂ  Ｄｑ社の部品検査データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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