(57)【要約】本発明は、基板（１）において少なくとも１つのマーキング素子を確立する方法に関する。前記基板（１）における少なくとも１つの仮想マーキング素子（５）は、該基板（１）の設計データを用いて決定される。その場合、前記仮想マーキング素子（５）は、前記基板（１）の所定の領域に対して一意的であろう。前記仮想マーキング素子は、前記基板において少なくとも１つの素子の少なくとも２つのトランジション（６、７、１７、１８）を選択することによって得られ、前記トランジション（６、７、１７、１８）は互いに対して角度をなす。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板において少なくとも１つのマーキング素子を決定する方法であって、前記基板における少なくとも１つの仮想マーキング素子が、該基板の設計データから決定され、前記仮想マーキング素子が、前記基板の所定の領域に対して一意的であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記仮想マーキング素子が、前記基板上の少なくとも１つの素子の少なくとも２つのトランジションを選択することによって得られ、前記トランジションが互いに対して角度をなすことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記２つのトランジションが互いに対して実質的に直角に位置することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板がｘ、ｙ系にまたがり、選択された前記２つのトランジションから、第１トランジションのｘ座標が、第２トランジションのｙ座標と組み合わせて選択されることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記選択された２つのトランジションが、前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかを決定するために、該選択された２つのトランジションの位置が、少なくとも２つのトランジションの他のセットの位置と比較されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記素子が、各線路部が間に径が走るように実質的に平行して走る少なくとも２つのトランジションによって境界を付けられる少なくとも２つの導電性線路部を有し、後に、前記線路部の前記径であって、互いに対して角度をなす前記径が選択されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
選択された２つの前記径が、前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかを決定するために、該選択された２つの径が、少なくとも２つの径の他のセットと比較されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記仮想マーキング素子が、少なくとも２つの円形のものの選択から得られ、前記円形のものの互いを基準とした位置が決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記２つの円形のものの中心の位置が選択されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
選択された前記２つの円形のものが、前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかを明らかにするために、選択された２つの円形のものの位置が、少なくとも２つの円形のもの他のセットの位置と比較されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記設計データから前記マーキング素子を決定するために、部品層における部品の位置、導電層における線路の位置、はんだ付け防止層におけるはんだ付け防止剤の位置及び／又はテキスト層におけるテキストの位置が用いられることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記仮想マーキング素子が基板上に部品を配置するのに用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板において少なくとも１つのマーキング素子を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上にマーキング素子を導入することそれ自体は既知である。これらのマーキング素子は、カメラによって基板における基準位置を決定するのに用いられ、その後、基板における基準位置に対する望ましい位置に実装機械によって部品が配置される。
【０００３】
このような既知の方法の不利な点は、とりわけ、特にこの目的のために基板上に導入されるマーキング素子が場所を取ることにあり、これは一段と小型化しつつある基板では望ましくない。更に、特定のマーキング素子は、後に部品が配置されるべきである位置から遠く離して配置されるかもしれず、その結果として、測定は、不正確且つ時間がかかるかもしれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、方法であって、前記方法によれば、もはや特定のマーキング素子が基板上に導入される必要がない方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、前記基板における少なくとも１つの仮想マーキング素子(fictitious marking element)が該基板の設計データから決定され、ここで、前記仮想マーキング素子が前記基板の所定の領域に対して一意的である本発明による装置で達成される。
【０００６】
前記基板の前記設計データにおいて特定の特性を選択することにより、選択された前記特性が所定の領域に対して一意的である場合には仮想マーキング素子が得られ得る。利点は、この仮想マーキング素子が前記基板上に既に存在し、そのため、前記基板上に別個のマーキング素子が導入される必要がないことにある。前記仮想マーキング素子の助けを借りることで、前記基板上の位置は、カメラによって簡単なやり方で確立される。前記基板上の限られた部分しかカメラで感知されることが出来ない場合には、特定のマーキング素子がこの部分に導入される必要はないが、前記設計データからの仮想マーキング素子がその部分のために決定される必要がある。更に、このやり方においては、仮想マーキング素子は、実質的に基板のどの部分にも確立されることができ、このことは、前記基板の限られた部分しかカメラによって感知できない時に実際に役立つ。
【０００７】
本発明による方法の実施例は、前記仮想マーキング素子が、前記基板において少なくとも１つの素子の少なくとも２つのトランジション(transition)を選択することによって得られ、ここで、前記トランジションが互いに対して角度をなすことを特徴とする。
【０００８】
例えば前記基板上の導電性線路(electrically conductive track)の縁端部などのトランジションは、カメラによって感知されるのに適している。互いに対して角度をなす２つのトランジションを選択することは、該２つのトランジションに基づいて前記基板における前記素子の位置を確立することが確実に可能であることを保証する。前記トランジションは、交差するかもしれないし、又は交差しないかもしれない。前記角度は、好ましくは９０°である。
【０００９】
本発明による方法の別の実施例は、前記２つのトランジションが互いに対して実質的に直角に位置することを特徴とする。
【００１０】
このような実施例の利点は、互いに対して実質的に直角に位置する２つのトランジションに基づいて前記基板における前記位置を決定することは相対的に簡単であることにある。更に、互いに対して実質的に直角に位置していない前記基板上のトランジションは無視されることができ、故に、前記設計データにおいて、仮想マーキング素子がより素早く選択されることが出来る。
【００１１】
本発明による方法の実施例は、前記基板がｘ、ｙ系にまたがり、ここで、選択された前記２つのトランジションから、第２トランジションのｙ座標と合わせて第１トランジションのｘ座標が選択されることを特徴とする。
【００１２】
トランジションの座標を決定することにより、前記仮想マーキング素子の位置は、前記カメラによって生成される画像から相対的に簡単且つ正確に決定されることが出来る。
【００１３】
本発明による方法の他の実施例は、前記選択された２つのトランジションが前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかを決定するために、該選択された２つのトランジションの位置が少なくとも２つのトランジションの他のセットの位置と比較されることを特徴とする。
【００１４】
このようにして、一意的で、信頼性の高い、認識可能なマーキング素子が選択されているかどうかがプロセッサによって確認される。前記所定の領域に対して一意的である各選択されたトランジションのセットは、仮想マーキング素子として役立ち得る。
【００１５】
本発明による方法の別の実施例は、前記素子が、各線路部が間に径(diameter)が走るように実質的に平行して走る少なくとも２つのトランジションによって境界を付けられる少なくとも２つの導電性線路部を有し、後に、前記線路部の前記径であって、互いに対して角度をなす前記径が選択されることを特徴とする。
【００１６】
線路の一部の径を選択することは、該線路の幅のばらつきが平均化されるという点で有利である。
【００１７】
本発明による方法の更に別の実施例は、選択された２つの前記径が前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかを決定するために、該選択された２つの径が少なくとも２つの径の他のセットと比較されることを特徴とする。
【００１８】
このようにして、前記選択された径が仮想マーキング素子として用いられ得るかどうかが決定される。
【００１９】
本発明による方法の更に他の実施例は、前記仮想マーキング素子が少なくとも２つの円形のものの選択によって得られ、ここで、前記円形のものの互いの位置が互いを基準として決定されることを特徴とする。
【００２０】
このような実施例の利点は、円形のものの様々な特性が仮想マーキング素子として用いられ得ることにある。例えば、円形のものの直径は、必要に応じて円形のものの中心の位置と合わせて、マーキング素子として役立ち得る。
【００２１】
本発明による方法の更に他の実施例は、前記２つの円形のものの中心の位置が選択されることを特徴とする。
【００２２】
前記円形のものの中心を選択することによって、マーキング素子は、確立するのが相対的に簡単であるように決定されるであろう。 
【００２３】
本発明による方法の更に別の実施例は、選択された前記２つの円形のものが前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかを明らかにするために、該選択された２つの円形のものの位置が少なくとも２つの円形のものの他のセットの位置と比較されることを特徴とする。
【００２４】
このようにして、選択された円形のものの組合せが、前記基板の前記所定の領域に対して一意的であるかどうかが、従って、適当な仮想マーキング素子として役立ち得るかどうかが、確立される。
【００２５】
本発明による方法の更に他の実施例は、前記設計データから前記マーキング素子を決定するために、部品層における部品の位置、導電層における線路の位置、はんだ付け防止層におけるはんだ付け防止剤(anti-soldering agent)の位置及び／又はテキスト層におけるテキストの位置が用いられることを特徴とする。
【００２６】
原則的に、前記基板の全ての利用可能なデータが仮想マーキング素子を決定するのに用いられ得る。前記特性が、所定の領域において一意的であり、予め、即ち、前記基板における部品の配置前に確立され得ることが唯一の条件である。
【００２７】
本発明による方法の更に他の実施例は、前記仮想マーキング素子が基板上に部品を配置するのに用いられることを特徴とする。
【００２８】
このような実施例は、前記基板上に既にある前記仮想マーキング素子の特性が、該基板上に部品を正しく配置するのに用いられるという点で有利である。
【００２９】
本発明は図面を参照して明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図における同様なパーツは同様な参照符号を帯びている。
【００３１】
図１ａ乃至１ｄは、基板及び該基板上に設けられるべき部品のプロセッサ記憶設計データに基づく図表を示している。部品は、はんだ付け剤(soldering agent)によって基板上にある導電性線路と接続される。情報を与える目的のために基板上にはテキストが設けられている。このようにして設けられる部品を備えるこのような基板それ自体は既知である。
【００３２】
図１ａは、基板１上にある線路２の位置が示されている基板１の図表を示している。プロセッサ内に記憶された基板設計データは、ｘ、ｙ平面内の各線路の正確な位置を有する。
【００３３】
図１ｂは、基板上に配置されるべき部品３の位置が表示されている図表を示している。
【００３４】
図１ｃは、基板１上にあるはんだ付け防止剤４の位置が示されている図表を示している。部品３がはんだ付けによって基板１に取り付けられる場合に、はんだ付け剤はこれらの位置にはくっつかないであろう。図１ｃにおいて見える黒い点は、はんだ付け防止剤のない領域である。
【００３５】
図１ｄは、基板１上にあるテキストの位置が推定され得る図表を示している。
【００３６】
図２は、設計データにおいて記憶されているような基板１の全体図が得られるように図１ａ乃至１ｄにおいて示されている図表からまとめられた図表を示している。 
【００３７】
ここまでに記載されている情報は、基板の設計データ内に記憶され、プロセッサによって容易にアクセス可能である。
【００３８】
本発明による方法により、これらの設計データからトランジションが選択される。前記トランジションは、カメラによって実基板において容易に感知可能である。更に、これらのトランジションは、基板に対して相対的に正確な位置を持つであろう。
【００３９】
テキストは、相対的に不正確なやり方で基板上に導入されることから、図１ｄから知られるようなテキストの位置、及び各テキストの周囲の領域であって、基板１におけるテキストの不正確な位置決めの結果としてテキストが該領域内にも配置され得る領域の位置は、基板１の、望ましいトランジションを決定するのにはあてにならない部分としてフィーチャされる。
【００４０】
本発明による方法のこの実施例においては、基板においてはんだ付け防止剤が無いということも、望ましくない領域として規定される。事実、これらの領域内には部品の接続素子が配置されるかもしれない。部品３が存在し得る領域も、カメラによって調査されるべき基板において部品３がそこに既に配置されているか否かという事実と無関係であるようマーキング素子が決定されることを可能にするために、不適当な領域として規定される。設計データがこのようにして処理された後には、図１ａに示されている線路パターン２の部分しか残らない。調査されるべき基板内のこの線路パターン２は、はんだ付け防止層の下に配置されるが、はんだ付け防止層を介して問題なく目に見える。
【００４１】
図３は、線路２の垂直境界線６及び水平境界線７が示されている図２に示されている基板１の一部の図表を示している。図３に示されている図表において、境界線６は、線路２の垂直に延在するトランジションを形成する一方で、境界線７は、別の線路２の水平上部境界線を形成する。図３及び５における実線は、基板に対する線路２の北方トランジションＮ及び東方トランジションＯを示しており、点線は、南方トランジションＺ及び西方トランジションＷを表わしている。図３の図表内に示されているトランジション６及び７についての情報は、次いで、水平に延在するトランジション及び垂直に延在するトランジションしか残らないようにプロセッサによって処理される。トランジションのうちのこの選択されたものは図４に示されている。
【００４２】
次いで、プロセッサによりトランジションのセットＳが規定され、ここで、セットＳは、いつも、水平に延在するトランジションと垂直に延在するトランジションとを有する。図５は、理解しやすいように少数のトランジションのセットＳしか表示していない。しかしながら、プロセッサは、或る一定の領域内にある水平トランジション及び垂直トランジションの全ての組合せをセットとして規定するための手段にもなり得る。トランジションの各セットＳから、例えばトランジション６、７の長さＬと同様に、トランジションの互いを基準とした相対的な互いの位置も、設計データから決定され得る。次いで、トランジションから、該トランジションが、北方トランジションＮ、東方トランジションＯ、南方トランジションＺ又は西方トランジションＷであるかも示されるかもしれない。実際は、これは、カメラではっきりと感知され得る。トランジションの長さが決定される必要はない。領域内で、単一のトランジションＮ又はＺと、単一のトランジションＯ又はＷとが決定され、領域内の前記トランジションの組合せが一意的であれば本質的に十分である。その後、トランジション６、７の各セットから、それらが、選択領域内で一度しか見出されないのか、又は何度も見出されるのかが決定される。例えば、図５には、導電性線路の垂直又は水平に延在するトランジションのセットＳ１が表示されており、前記トランジションはセットＳ２に対応する。セットＳ１が仮想マーキング素子として用いられる場合には、セットＳ１ではなくセットＳ２が、カメラの助けを借りて仮想マーキング素子として確立される危険性があるであろう。これは、部品が仮想マーキング素子の位置を基準として基板上に配置されるより後の段階において、この部品が、基板において、望ましいマーキング素子を基準とした適正な位置にではなく、基板におけるマーキング素子として誤って規定されたトランジションのセットＳ２を基準として配置され、故に、これらの部品は基板において正しい位置には配置されないであろうことを意味するであろう。このため、プロセッサは、トランジションのセットＳ１と、トランジションのセットＳ２との両方を使用不能とみなすであろう。
【００４３】
図６は、３つの領域が規定されている基板の平面図を示している。中央の最も小さい領域１０は、或る時点にカメラによって感知され得る領域である。領域１０の大きさは、とりわけ、用いられるカメラに依存する。周囲の領域１１は、カメラが、前記方法によって設計データから確立される仮想マーキング素子の位置をサーチ及び決定しながら、段階的に又は連続的なやり方で走査する領域である。領域１１を取り囲む領域１２は、該領域内の設計データから決定されるマーキング素子が一意的である領域である。領域１１の大きさは、とりわけ、基板１がカメラの下に配置される精度に依存する。領域１１は、大きいので、カメラの下に基板１が配置された後、実質的に絶対に確実に仮想マーキング素子が領域１１内に存在するであろう。あまりに大きい大きさの領域１１が選択される場合には、カメラは相対的に大きい領域を走査しなければならず、これは時間がかかる。しかしながら、あまりに小さい大きさの領域が選択される場合には、基板が不正確に配置される場合に領域１１内にマーキング素子が存在しない危険性がある。ここで表示されている実施例においては、領域１１の表面は、領域１０の大きさの約９倍大きい。領域１１を取り囲む領域１２は、基板１が領域１１の示される位置に対して幾らかずれている場合に、取り囲む領域１２内に仮想マーキング素子６、７に対応するトランジションのセットがないような大きさを持つべきである。この領域１２が相対的に大きいよう選択される場合には、設計データが処理される場合に、相対的に大きい領域にわたって仮想マーキング素子の一意性が確立されるべきであり、これは時間がかかり得る。しかしながら、領域１２があまりに小さいよう選択される場合には、基板１がカメラに対して少しばかりずれている場合に同様のトランジションのセットが存在する危険性があり、故に、混乱の起きる危険性がある。図６に示されている例においては、領域１２の表面は、領域１１の表面より約２．５倍大きい。
【００４４】
別の可能性は、多数の円形素子を持つ基板のためにマーキング素子として円形素子を選択するものである。図２乃至５に関して記載されているのと同じ方法で、基板１３の設計データから円形素子のみを選択することは可能であり、その後、例えば２つの円形素子のセットの全てのあり得る組合せが、それらが、基板１３の選択領域内に一度しか見出されないのか、又は何度も見出されるかが分析及び調査される。円形素子の或るセットが選択領域内で一度だけ見出される場合にのみ、円形素子のこのセットは、選択領域内の仮想マーキング素子として役立ち得る。
【００４５】
設計データから、円形素子の例えば直径が得られ得る。同様の直径を持つ他の円形素子が選択領域内にない場合には、この円形素子は仮想マーキング素子として役立ち得る。しかしながら、このような場合には、カメラを用いてこの円形素子の位置が決定されることができ、それは確かであるが、円形素子を収容する基板がこの円形素子に対して回転されている可能性が依然としてある。それ故、基板が少しばかり回転されているかもしれないこれらの場合には、例えば直径に加えて、互いの相対的な位置が確立される少なくとも２つの円形素子を利用することは有用である。その場合、このあり得るものの組合せが仮想マーキング素子として用いられ得る。
【００４６】
他の例においては、水平トランジション及び垂直トランジションのセットの代わりに図３において斜めに位置するトランジション１７、１８のセットを利用することが可能である。好ましくは、トランジションは、仮想マーキング素子のカメラ検出位置に基づいて、この位置を基準とした基板１の位置のみならず、向きも知られるように互いに対して角度をなすべきである。設計データからトランジション７の両端部も知られる場合には、他の例においては、仮想マーキング素子として単一のトランジション７を用いることが可能である。
【００４７】
仮想マーキング素子の位置の決定において精度を更に高めるために、導電性線路２のトランジション又は縁端部の位置を決定する代わりに、線路の２つの側部のいずれか一方における位置、即ち、トランジションが決定される。次いで、これから線路の径１５の位置が決定される（例えば図６参照）。これの利点は、製造方法のために線路幅には少しばかりばらつきがあり得ることにある。しかしながら、径の位置は不変なままである。それ故、径１５は、線路２と基板１との間のトランジションより正確な線路の位置を形成する。図６に示されている実施例において、これは、線路２’から西方トランジションＷと東方トランジションＯとの両方の位置が決定されることとなるのに対して、線路２’’から北方トランジションＮと南方トランジションＺとの両方の位置が決定されることとなり、それに続いて、径の位置が計算され得ることを意味する。
【００４８】
仮想マーキング素子の使用は、マーキング素子としてしか用いられない素子が基板上に配置される必要がないという点で有利である。
【００４９】
基板の限られた部分しかカメラの下に見えない場合に、この限られた部分内で仮想マーキング素子を規定することは常に可能であり、故に、カメラを基準とした基板の位置は簡単なやり方でチェックされ得る。これは、並んで配置された多数の部品実装機械が単一の基板上に部品を同時に配置するのに用いられる一方で、部品実装機械の近くに配置される基板部分しか各部品実装機械に属するカメラによって感知され得ない場合に特に重要である。
【００５０】
基板上にあるあらゆる任意の構成要素を仮想マーキング素子として利用することが可能である。例えば、基板上にあるテキストも、もし該テキストの位置が配置されるべき部品の位置に対して正確に規定されているならば、利用され得る。
【００５１】
関連線路の位置を決定するために互いから遠く離れている多くの、例えば６つの点を各線路のために決定することが可能である。
【００５２】
マーキング素子がより多くのトランジションを持つ場合に、マーキング素子の位置が決定され得る精度が高められることは明らかであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１ａ】生成されるべき基板上の線路パターンの位置が図示されている図表を示す。
【図１ｂ】生成されるべき基板上の部品の位置が図示されている図表を示す。
【図１ｃ】生成されるべき基板上のはんだ付け防止剤の位置が図示されている図表を示す。
【図１ｄ】生成されるべき基板上のテキストの位置が図示されている図表を示す。
【図２】図１ａ乃至１ｄからまとめられた、基板上に配置された部品を備える生成されるべき基板の図表を示す。
【図３】素子間のトランジションを図示する図２に示されている図表の一部の図表を示す。
【図４】図３に示されている図表のうちの選択されたものが図示されている図表を示す。
【図５】トランジションの対が図示されている図４に示されている図表を示す。
【図６】様々な領域が図示されている図２に示されている図表の一部を示す。
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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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【国際調査報告】
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