(57)【要約】【課題】特別な環境設定がなくても高速かつ安定したフラックス塗布を容易に検知できるフラックス塗布検知方法を得ること。【解決手段】はんだ接合される接合部材に対し、はんだ接合される領域およびその周辺領域にフラックスによって溶解する塗料を塗布する塗料塗布ステップと、はんだ接合される領域に塗料上からフラックスを塗布するフラックス塗布ステップと、フラックスが塗料を溶解させることにより、フラックスが塗布された領域で接合部材の表面を露出させる溶解ステップと、はんだ接合される領域およびその周辺領域の色に関する色情報に基づいて、塗料が溶解したことによって露出した接合部材の表面露出領域の面積を検知する面積検知ステップと、表面露出領域の面積に基づいて、はんだ接合される領域に対して適切にフラックスが塗布されているか否かを検知する塗布検知ステップと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ接合される接合部材に対し、はんだ接合される領域およびその周辺領域にフラックスによって溶解する塗料を塗布する塗料塗布ステップと、
前記はんだ接合される領域に前記塗料上からフラックスを塗布するフラックス塗布ステップと、
前記フラックスが前記塗料を溶解させることにより、前記フラックスが塗布された領域で前記接合部材の表面を露出させる溶解ステップと、
前記はんだ接合される領域およびその周辺領域の色に関する色情報に基づいて、前記塗料が溶解したことによって露出した前記接合部材の表面露出領域の面積を検知する面積検知ステップと、
前記表面露出領域の面積に基づいて、前記はんだ接合される領域に対して適切に前記フラックスが塗布されているか否かを検知する塗布検知ステップと、
を含むことを特徴とするフラックス塗布検知方法。
【請求項２】
前記塗料の色は、黒色であることを特徴とする請求項１に記載のフラックス塗布検知方法。
【請求項３】
前記塗料の色は、赤色であることを特徴とする請求項１に記載のフラックス塗布検知方法。
【請求項４】
前記面積検知ステップでは、前記色情報が、カラーカメラを用いて検知され、
前記色情報は、前記色の色相、彩度および明度に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフラックス塗布検知方法。
【請求項５】
前記面積検知ステップでは、前記色情報が、白黒カメラを用いて検知され、
前記色情報は、前記色の濃度に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフラックス塗布検知方法。
【請求項６】
前記面積検知ステップでは、前記色情報が、カラーセンサまたはフォトダイオードを用いて検知され、
前記色情報は、前記色の色強度もしくは濃度に関する情報を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフラックス塗布検知方法。
【請求項７】
前記接合部材は、太陽電池に用いられる部材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のフラックス塗布検知方法。
【請求項８】
はんだ接合される領域およびその周辺領域にフラックスによって溶解する塗料が塗布された接合部材に対し、前記はんだ接合される領域に前記塗料上からフラックスを塗布するフラックス塗布部と、
前記フラックスが前記塗料を溶解させることにより、前記フラックスが塗布された領域で前記接合部材の表面を露出させると、前記はんだ接合される領域およびその周辺領域の色に関する色情報を検知する色検知部と、
前記色情報に基づいて、前記塗料が溶解したことによって露出した前記接合部材の表面露出領域の面積を検知するとともに、前記表面露出領域の面積に基づいて、前記はんだ接合される領域に対して適切に前記フラックスが塗布されているか否かを検知する塗布検知装置と、
を備えることを特徴とするフラックス塗布検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラックスが塗布されているか否かを検知するフラックス塗布検知方法およびフラックス塗布検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだ接合を行う際には、接合部材の接合面もしくは被接合部材の接合面にフラックスを塗布した後、接合面を接触させる。そして、接合部の温度がはんだの融点以上になるよう、接合部をはんだこてやホットエアー等の加熱手段を用いて加熱し、溶融したはんだが濡れ拡がった後に凝固することではんだ接合部が形成される。
【０００３】
はんだ接合に用いられるフラックスは、接合面の金属酸化膜を還元作用によって除去し、はんだを十分濡れ拡がらせることで、強固なはんだ接合形成を可能にしている。そのため、はんだ接合の信頼性を保証するには、接合面にフラックスが塗布されていることが必要条件となる。
【０００４】
このため、はんだ接合の信頼性を保証するには、接合面にフラックスが塗布されているか否かを確認しておく必要がある。例えば、フラックスの塗布を検査する方法として、フラックス塗布箇所に可視もしくは紫外の励起光を照射し、フラックス塗布箇所の蛍光強度の増加に基づいて、フラックスの塗布と膜厚を測定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、フラックス塗布箇所に可視光を照射し、その反射光強度の変化に基づいて、フラックスの有無を検知する方法がある（例えば特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２８４８０８６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１６８８２号公報
【特許文献３】特開２００７−２８１０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記第１〜第３の従来技術では、励起光や可視光を照射した際の蛍光強度や反射光強度に基づいてフラックス塗布を検知しているので、外乱光の影響を受け易い。このため、安定した検知を行うために暗室内で検知するなどの環境を整える必要があるという問題があった。また、環境を整えたとしても光源の劣化によって、フラックス塗布の検知に長時間を要したり、フラックス塗布の検知が不安定となるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特別な環境設定がなくても高速かつ安定したフラックス塗布を容易に検知できるフラックス塗布検知方法およびフラックス塗布検知装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、はんだ接合される接合部材に対し、はんだ接合される領域およびその周辺領域にフラックスによって溶解する塗料を塗布する塗料塗布ステップと、前記はんだ接合される領域に前記塗料上からフラックスを塗布するフラックス塗布ステップと、前記フラックスが前記塗料を溶解させることにより、前記フラックスが塗布された領域で前記接合部材の表面を露出させる溶解ステップと、前記はんだ接合される領域およびその周辺領域の色に関する色情報に基づいて、前記塗料が溶解したことによって露出した前記接合部材の表面露出領域の面積を検知する面積検知ステップと、前記表面露出領域の面積に基づいて、前記はんだ接合される領域に対して適切に前記フラックスが塗布されているか否かを検知する塗布検知ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特別な環境設定がなくても高速かつ安定したフラックス塗布を容易に検知することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係るフラックス塗布検知装置を備えたフラックス塗布検知システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、接合部材の表面の変化を説明するための図である。
【図３】図３は、色（色相・彩度・明度）範囲を説明するための図である。
【図４】図４は、フラックス塗布部にディスペンサを用いた場合のフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、フラックス塗布部にスプレーを用いた場合のフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、フラックス塗布部に転写機構を用いた場合のフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係るフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、濃度範囲を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態３に係るフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、色強度（ＲＧＢ（赤・緑・青）各色の明度）範囲を説明するための図である。
【図１１】図１１は、フォトダイオードを備えた実施の形態３に係るフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係るフラックス塗布検知方法およびフラックス塗布検知装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るフラックス塗布検知装置を備えたフラックス塗布検知システムの構成を示す図である。フラックス塗布検知システムは、フラックス塗布検知装置２０Ａと塗布装置３０とを有している。
【００１３】
本実施の形態のフラックス塗布検知システムでは、塗布装置３０が、はんだ接合される接合部材１に対し、はんだ接合される領域（はんだ接合部１ｂ）およびその周辺領域にフラックス２によって溶解する塗料１ａを塗布しておく。そして、フラックス塗布検知装置２０Ａが、はんだ接合される領域に塗料１ａ上からフラックス２を塗布し、フラックス２が塗料１ａを溶解させることにより、フラックス２が塗布された領域で接合部材１の表面を露出させる。この後、フラックス塗布検知装置２０Ａは、はんだ接合される領域およびその周辺領域の色に関する色情報に基づいて、塗料１ａが溶解したことによって露出した接合部材１の表面露出領域の面積を検知する。そして、フラックス塗布検知装置２０Ａは、表面露出領域の面積に基づいて、はんだ接合される領域に対して適切にフラックスが塗布されているか否かを検知する。
【００１４】
塗布装置３０は、他の部材（ワイヤなど）にはんだ接合される接合部材１に対し、接合部材１のはんだ接合面に予め塗料１ａを塗布しておく装置である。塗布装置３０は、接合部材１のはんだ接合面に、フラックス２の溶媒成分によって溶解する塗料１ａを塗布しておく。塗布装置３０は、はんだ接合面のうち、はんだ接合部１ｂ（フラックス塗布領域）よりも広い領域に塗料１ａを塗布する。
【００１５】
塗布装置３０は、塗布部３１を有しており、この塗布部３１が、接合部材１のはんだ接合面（フラックス２を塗布する側の主面）の例えば全面に塗料１ａを塗布する。塗布部３１は、例えば、塗料１ａをスプレー状にして接合部材１に塗布する。なお、塗布部３１は、はけ、ローラ、液槽などを用いて接合部材１に塗料１ａを塗布してもよい。接合部材１は、例えば、金属などの板状部材であり、はんだ接合面に塗料１ａが塗布される。接合部材１は、太陽光発電装置（太陽電池）の電極などに用いられる。
【００１６】
フラックス塗布検知装置２０Ａは、塗料１ａが塗布された接合部材１のはんだ接合面にフラックス２を塗布するとともに、はんだ接合面にフラックス２が塗布されているか否かを検知する装置である。フラックス塗布検知装置２０Ａは、フラックス塗布による塗料１ａの溶解で顕わとなった接合部材１の下地（金属面）と、塗料面と、を画像処理で比較することによりフラックス２の塗布がなされたか否かを検知する。
【００１７】
フラックス塗布検知装置２０Ａは、フラックス塗布部３と、接合部材搬送機構４と、色検知部であるカラーカメラ５と、カラーカメラ５で撮像した画像に画像処理を行う画像処理装置６Ａと、シーケンサ７と、を備えている。
【００１８】
接合部材搬送機構４は、接合部材１を搬送するコンベヤなどの装置である。塗料１ａが塗布された接合部材１は、接合部材搬送機構４の上に、はんだ接合面が上を向くよう載せられる。接合部材搬送機構４は、接合部材１を、フラックス塗布部３の近傍に搬送した後、カラーカメラ５の近傍に搬送し、その後、接合部材１を、搬出する。
【００１９】
フラックス塗布部３は、接合部材１のはんだ接合面のうち、はんだ接合する領域であるはんだ接合部１ｂにフラックス２を塗布する。フラックス塗布部３は、フラックス２を格納するタンクと、タンク内のフラックス２をはんだ接合部１ｂに塗布するローラと、を備えている。はんだ接合部１ｂにフラックス２が塗布されることにより、はんだ接合部１ｂは、フラックス２の塗布されたフラックス塗布領域となる。
【００２０】
カラーカメラ５は、フラックス塗布部３によってフラックス２が塗布されたはんだ接合部１ｂとその周辺領域を撮像する。カラーカメラ５は、光起電力効果を利用した受光素子であるフォトダイオードを格子状に配置した構造となっており、カラーフィルタによって抽出した特定の波長の光を電気信号に変換する。カラーカメラ５は、各受光素子から得られたＲＧＢ（赤・緑・青）各色の明度を、色相・彩度・明度の情報として配列することによって、電気信号を画像に変換する。カラーカメラ５の種類としては、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｌｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｃｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄａｃｔｏｒ）イメージセンサなどがある。カラーカメラ５は、色情報である画像を画像処理装置６Ａに送る。
【００２１】
画像処理装置６Ａは、カラーカメラ５に信号線で接続されており、カラーカメラ５から送られてくる画像の画像処理を行う。塗布検知装置である画像処理装置６Ａは、画像から色（色相・彩度・明度）を抽出し、色を指定範囲内と指定範囲外とで二値化する。換言すると、画像処理装置６Ａは、所定の閾値よりも大きな値を示す色と、所定の閾値以下の値を示す色とに分けて、画像の色を二値化する。画像処理装置６Ａは、二値化によって区別された画像に対し、下地の金属面が顕わとなっている領域（指定範囲内の色を有している領域）の面積（表面露出領域の面積）を算出する。
【００２２】
画像処理装置６Ａは、算出した面積が設定値以上であればＯＫ信号をシーケンサ７に送り、設定値以下であればＮＧ信号をシーケンサ７に送る。ＯＫ信号は、フラックス２の塗布が合格であることを示す信号であり、ＮＧ信号は、フラックス２の塗布が不合格（塗布不足など）であることを示す信号である。
【００２３】
シーケンサ７は、画像処理装置６Ａおよび接合部材搬送機構４に信号線で接続されている。シーケンサ７は、画像処理装置６Ａから送られてくる信号を受信するＩ／Ｏ部を備えている。
【００２４】
シーケンサ７は、画像処理装置６Ａから送られてくる信号に基づいて、接合部材搬送機構４を制御する。シーケンサ７は、画像処理装置６Ａから送られてくる信号がＯＫ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を次工程へ搬送する。シーケンサ７は、画像処理装置６Ａから送られてくる信号がＮＧ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を払出しする。
【００２５】
つぎに、フラックス塗布検知装置２０Ａによるフラックス塗布検知処理の処理手順について説明する。図２は、接合部材の表面の変化を説明するための図である。塗布装置３０の塗布部３１は、接合部材１のはんだ接合面に塗料１ａを塗布する。
【００２６】
この後、塗料１ａが塗布された接合部材１がフラックス塗布検知装置２０Ａ内に搬入される。接合部材搬送機構４は、接合部材１の各はんだ接合部１ｂを、フラックス塗布部３の下方、カラーカメラ５の下方の順に移動させる。
【００２７】
フラックス塗布部３は、はんだ接合部１ｂの塗料１ａ上からフラックス２を塗布する。フラックス塗布部３が、フラックス２を塗布する領域の形状は、例えば矩形状、円形状など何れの形状であってもよい。塗料１ａ上からフラックス２が塗布されることにより、フラックス２に含まれる溶媒成分が、はんだ接合部１ｂの表面に塗布された塗料１ａを溶解させる。塗料１ａの塗布されたはんだ接合面のうち、フラックス２の塗布された領域（塗料１ａが溶解する領域）が、はんだ接合部１ｂである。塗料１ａが溶解することにより、塗料１ａの下地面である金属面（接合部材１の表面）が露出する。一方、塗料１ａの塗布されたはんだ接合面のうち、フラックス２の塗布されていない領域の塗料１ａは溶解することなく残る。これにより、フラックス２の塗布されたはんだ接合部１ｂ上には、金属面が顕れ、フラックス２の塗布されていない領域上には、塗料１ａが残される。
【００２８】
カラーカメラ５は、塗料１ａが溶解することによって塗料１ａの金属面（はんだ接合部１ｂ）が顕わとなるまで待機する。フラックス２を塗布した領域から金属面が露出すると、接合部材１のはんだ接合部１ｂがカラーカメラ５の視野に入るように、接合部材搬送機構４が接合部材１を移動させる。
【００２９】
カラーカメラ５は、はんだ接合部１ｂがカラーカメラ５の視野に入った状態で、はんだ接合部１ｂとその周辺領域を撮像し、撮像した画像を画像処理装置６Ａに送る。画像処理装置６Ａは、撮像した画像から色抽出を行う。具体的には、画像処理装置６Ａは、撮像した画像から指定範囲（色抽出範囲）内の色（色相・彩度・明度）を有した画像の領域を抽出する。
【００３０】
画像処理装置６Ａは、撮像された画像の各領域（画素）を指定範囲内の色と指定範囲外の色とで二値化する。画像処理装置６Ａには、予め色範囲を設定しておく。図３は、色範囲を説明するための図である。図３では、Ｘ軸を色相、Ｙ軸を彩度、Ｚ軸を明度として示している。
【００３１】
カラーカメラ５によって撮像された画像は、種々の色相・彩度・明度を有している。本実施の形態では、画像処理装置６Ａが、フラックス２の塗布によって顕わになった金属面が有している色と、塗料１ａが有している色と、を抽出する。例えば、図３に示すように、金属面は、色範囲１４の色相・彩度・明度を有し、塗料１ａは、色範囲１５の色相・彩度・明度を有している。
【００３２】
画像処理装置６Ａは、画像内から、金属面の色範囲を有した領域の面積を抽出する。具体的には、画像処理装置６Ａは、画像内の各色に対し、色範囲１４（金属面の色範囲）内の色を有している領域を指定範囲内とし、色範囲１５（塗料１ａの色範囲）内の色を有している領域を指定範囲外とし、これにより、画像を指定範囲内と指定範囲外とで二値化する。そして、画像処理装置６Ａは、二値化によって区別された画像に対し、下地の金属面が顕わとなっている領域（指定範囲内の色を有した領域）の面積を算出する。
【００３３】
画像処理装置６Ａは、算出した面積が設定値（閾値）以上であればＯＫ信号をシーケンサ７に送り、設定値未満であればＮＧ信号をシーケンサ７に送る。シーケンサ７は、画像処理装置６Ａから送られてくる信号がＯＫ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を次工程へ搬送する。シーケンサ７は、画像処理装置６Ａから送られてくる信号がＮＧ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を払出しする。接合部材搬送機構４によって次工程へ搬送された接合部材１は、はんだ接合部１ｂにワイヤなどがはんだ接合される。
【００３４】
接合部材１へのフラックス２の塗布によって塗料１ａの下地である金属面が顕わとなるはんだ接合部１ｂと、フラックス２が塗布されていない周辺部とは、色相・彩度・明度に大きな差異がある。このため、フラックス塗布検知装置２０Ａは、下地の金属面が顕わとなったはんだ接合部１ｂとフラックス２が塗布されていない周辺部の色相・彩度・明度を明確に区別することができる。したがって、安定したフラックス塗布検知が可能となる。
【００３５】
また、二値化処理は、他の画像処理方式に比べて情報量が少ないので、画像処理装置６Ａは、高速かつ安定したフラックス塗布検知が可能となる。また、下地の金属面が顕わとなったはんだ接合部１ｂと、フラックス２が塗布されていない周辺部とは、色相・彩度・明度に大きな差異があるので、光源の劣化や外乱光の影響を受け難く、長期的に安定したフラックス塗布検知が可能となる。
【００３６】
なお、画像処理装置６Ａは、色範囲１４内の色を有している領域を指定範囲内とし、色範囲１４外の色を有している領域を指定範囲外として、画像を二値化してもよい。また、画像処理装置６Ａは、色範囲１５外の色を有している領域を指定範囲内とし、色範囲１５内の色を有している領域を指定範囲外として、画像を二値化してもよい。
【００３７】
つぎに、本実施の形態におけるフラックス塗布検知処理の条件の一例について説明する。
（ａ）接合部材１
サイズ：約１５０ｍｍ×約５ｍｍ×約０．５ｍｍ（厚み）
材質：表面にはんだがコーティングされている銅線
（ｂ）塗料１ａ
成分：アルコール系塗料
色：黒色または赤色
（ｃ）フラックス２
材質：固形分約１０ｗｔ％、溶媒（エチルアルコール）ｗｔ約９０％
（ｄ）カラーカメラ５
画素数：約３０万ｐｉｘｅｌ
視野角：約１０ｍｍ角
（ｅ）画像処理装置６Ａ
カラー対応、二値化・色面積算出機能付き
【００３８】
なお、本実施の形態では、フラックス塗布部３にローラを用いたが、ローラを用いたフラックス塗布部３の代わりに、例えばディスペンサ、スプレー、転写機構などをフラックス塗布部として用いてもよい。
【００３９】
図４は、フラックス塗布部にディスペンサを用いた場合のフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。同図に示すように、フラックス塗布検知装置２０Ｂは、フラックス塗布部としてディスペンサ８を備えている。
【００４０】
図５は、フラックス塗布部にスプレーを用いた場合のフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。同図に示すように、フラックス塗布検知装置２０Ｃは、フラックス塗布部としてスプレー９を備えている。
【００４１】
図６は、フラックス塗布部に転写機構を用いた場合のフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。同図に示すように、フラックス塗布検知装置２０Ｄは、フラックス塗布部として転写機構１０を備えている。
【００４２】
また、本実施の形態では、フラックス塗布検知装置２０Ａ〜２０Ｄが、はんだ接合面にフラックス２を塗布する場合について説明したが、はんだ接合面へのフラックス塗布は、他の装置によって行ってもよい。
【００４３】
換言すると、フラックス塗布検知装置２０Ａとフラックス塗布部３とを別構成としてもよい。また、フラックス塗布検知装置２０Ｂとディスペンサ８とを別構成としてもよい。また、フラックス塗布検知装置２０Ｃとスプレー９とを別構成としてもよい。また、フラックス塗布検知装置２０Ｄと転写機構１０とを別構成としてもよい。
【００４４】
このように実施の形態１によれば、フラックス２による塗料１ａの溶解で顕わとなった下地の金属面と塗料面とを明確に区別できるので、画像処理装置６Ａやカラーカメラ５によって安定したフラックス塗布検知を行うことが可能となる。また、フラックス塗布の有無を画像の色によって明確に区別できるので、閾値に基づいた二値化処理を適用することができ、特別な計算機を用いることなく高速な色判定処理を行うことが可能となる。したがって、簡易な構成の装置で高速かつ安定したフラックス塗布検知を容易に実施することが可能になる。
【００４５】
また、塗料１ａの色を黒色または赤色にしておくことで、照明によって白色に輝く下地の金属面との区別が容易になり、高速かつ安定したフラックス塗布検知を容易に実施することが可能になる。
【００４６】
実施の形態２．
つぎに、図７および図８を用いてこの発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、色検知部であるカラーカメラ５の代わりに白黒カメラ１１を用いて、金属面および塗料面の画像を撮像する。
【００４７】
図７は、実施の形態２に係るフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。図７の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１のフラックス塗布検知装置２０Ａと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００４８】
フラックス塗布検知装置２０Ｅは、フラックス塗布の有無を検知する手段として、白黒カメラ１１を備えている。換言すると、フラックス塗布検知装置２０Ｅは、フラックス塗布検知装置２０Ａと比較して、カラーカメラ５の代わりに白黒カメラ１１を備えている。また、フラックス塗布検知装置２０Ｅは、フラックス塗布検知装置２０Ａと比較して、画像処理装置６Ａの代わりに塗布検知装置である画像処理装置６Ｅを備えている。
【００４９】
白黒カメラ１１は、光起電力効果を利用した受光素子であるフォトダイオードを格子状に配置した構造となっており、光を電気信号に変換する。白黒カメラ１１は、各受光素子から得られた光の強度を濃度情報として配列し、画像を構成する。白黒カメラ１１の種類としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）イメージセンサなどがある。
【００５０】
画像処理装置６Ｅは、画像から濃度を抽出し、指定範囲内と指定範囲外とで画像を二値化する。換言すると、画像処理装置６Ｅは、所定の閾値よりも小さな濃度を有した領域を指定範囲内の濃度とし、所定の閾値以上の濃度を有した領域を指定範囲外の濃度とし、これにより、画像を指定範囲内と指定範囲外とで二値化する。画像処理装置６Ｅは、二値化によって区別された画像に対し、下地の金属面が顕わとなっている領域（指定範囲内の濃度を有している領域）の面積を算出する。
【００５１】
つぎに、フラックス塗布検知装置２０Ｅによるフラックス塗布検知処理の処理手順について説明する。なお、実施の形態１で説明したフラックス塗布検知装置２０Ａによるフラックス塗布検知処理の処理手順と同様の処理については、その説明を省略する。
【００５２】
実施の形態２のフラックス塗布検知方法では、塗布装置３０の塗布部３１が、接合部材１のはんだ接合面に塗料１ａを塗布する。そして、フラックス塗布検知装置２０Ｅのフラックス塗布部３は、はんだ接合部１ｂの塗料１ａ上からフラックス２を塗布する。
【００５３】
これにより、フラックス２に含まれる溶媒成分が、接合部材１のはんだ接合部１ｂの表面に塗布された塗料１ａを溶解させる。白黒カメラ１１は、塗料１ａが溶解することによって塗料１ａの金属面（はんだ接合部１ｂ）が顕わとなるまで待機する。次に、接合部材１のはんだ接合部１ｂが白黒カメラ１１の視野に入るように、接合部材搬送機構４が接合部材１を移動させる。
【００５４】
白黒カメラ１１は、はんだ接合部１ｂが白黒カメラ１１の視野に入った状態で、はんだ接合部１ｂとその周辺領域を撮像し、撮像した画像を画像処理装置６Ｅに送る。画像処理装置６Ｅは、撮像した画像から濃度の抽出を行う。具体的には、画像処理装置６Ｅは、撮像した画像から指定範囲（濃度抽出範囲）内の濃度を有した画像の領域を抽出する。
【００５５】
画像処理装置６Ｅは、撮像された画像の各領域（画素）を指定範囲内の濃度と指定範囲外の濃度とで二値化する。画像処理装置６Ｅには、予め濃度範囲を設定しておく。図８は、濃度範囲を説明するための図である。白黒カメラ１１によって撮像された画像は、種々の濃度を有している。本実施の形態では、画像処理装置６Ｅが、フラックス２の塗布によって顕わになった金属面が有している濃度と、塗料１ａが有している濃度と、を抽出する。例えば、図８に示すように、金属面は、濃度範囲１６の濃度を有し、塗料１ａは、濃度範囲１７の濃度を有している。
【００５６】
画像処理装置６Ｅは、画像内から、金属面の濃度範囲を有した領域の面積を抽出する。具体的には、画像処理装置６Ｅは、画像内の各濃度に対し、濃度範囲１６（金属面の濃度範囲）内の濃度を有している領域を指定範囲内とし、濃度範囲１７（塗料１ａの濃度範囲）内の濃度を有している領域を指定範囲外とし、これにより、画像を指定範囲内と指定範囲外とで二値化する。そして、画像処理装置６Ｅは、二値化によって区別された画像に対し、下地の金属面が顕わとなっている領域（指定範囲内の濃度を有した領域）の面積を算出する。画像処理装置６Ｅは、算出した面積が設定値以上であればＯＫ信号をシーケンサ７に送り、設定値以下であればＮＧ信号をシーケンサ７に送る。
【００５７】
シーケンサ７は、画像処理装置６Ｅから送られてくる信号がＯＫ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を次工程へ搬送する。シーケンサ７は、画像処理装置６Ｅから送られてくる信号がＮＧ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を払出しする。
【００５８】
接合部材１へのフラックス２の塗布によって塗料１ａの下地である金属面が顕わとなるはんだ接合部１ｂと、フラックス２が塗布されていない周辺部とは、濃度に大きな差異がある。このため、フラックス塗布検知装置２０Ｅは、下地の金属面が顕わとなったはんだ接合部１ｂとフラックス２が塗布されていない周辺部の濃度を明確に区別することができる。したがって、安定したフラックス塗布検知が可能となる。
【００５９】
また、二値化処理は、他の画像処理方式に比べて情報量が少ないので、画像処理装置６Ｅは、高速かつ安定したフラックス塗布検知が可能となる。また、下地の金属面が顕わとなったはんだ接合部１ｂと、フラックス２が塗布されていない周辺部とは、は濃度に大きな差異があるので、光源の劣化や外乱光の影響を受け難く、長期的に安定したフラックス塗布検知が可能となる。
【００６０】
なお、画像処理装置６Ｅは、濃度範囲１６内の濃度を有している領域を指定範囲内とし、濃度範囲１６外の濃度を有している領域を指定範囲外として、画像を二値化してもよい。また、画像処理装置６Ｅは、濃度範囲１７外の濃度を有している領域を指定範囲内とし、濃度範囲１７内の濃度を有している領域を指定範囲外として、画像を二値化してもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、フラックス塗布検知装置２０Ｅが、はんだ接合面にフラックス２を塗布する場合について説明したが、はんだ接合面へのフラックス塗布は、他の装置によって行ってもよい。
【００６２】
このように実施の形態２によれば、フラックス２による塗料１ａの溶解で顕わとなった下地の金属面と塗料面とを明確に区別できるので、画像処理装置６Ｅや白黒カメラ１１によって安定したフラックス塗布検知を行うことが可能となる。また、フラックス塗布の有無を画像の濃度によって明確に区別できるので、閾値に基づいた二値化処理を適用することができ、特別な計算機を用いることなく高速な色判定処理を行うことが可能となる。したがって、簡易な構成の装置で高速かつ安定したフラックス塗布検知を容易に実施することが可能になる。
【００６３】
実施の形態３．
つぎに、図９〜図１１を用いてこの発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、色検知部であるカラーカメラ５の代わりにカラーセンサ１２を用いて、金属面および塗料面の色強度を検知する。尚、色強度とはＲＧＢ（赤・緑・青）各色の明度を指す。
【００６４】
図９は、実施の形態３に係るフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。図９の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１のフラックス塗布検知装置２０Ａと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００６５】
フラックス塗布検知装置２０Ｆは、フラックス塗布の有無を検知する手段として、カラーセンサ１２を備えている。換言すると、フラックス塗布検知装置２０Ｆは、フラックス塗布検知装置２０Ａと比較して、カラーカメラ５の代わりにカラーセンサ１２を備えている。また、フラックス塗布検知装置２０Ｆは、フラックス塗布検知装置２０Ａと比較して、画像処理装置６Ａの代わりに塗布検知装置である画像処理装置６Ｆを備えている。
【００６６】
カラーセンサ１２は、測定した色をカラーフィルタによってＲＧＢ（赤・緑・青）に分解し、各色（赤色、緑色、青色）の色強度をフォトダイオードによって検知するセンサである。画像処理装置６Ｆは、各色の色強度が指定範囲内であるか否かに基づいて、ＯＫ／ＮＧ信号を発生させる。
【００６７】
つぎに、フラックス塗布検知装置２０Ｆによるフラックス塗布検知処理の処理手順について説明する。なお、実施の形態１で説明したフラックス塗布検知装置２０Ａによるフラックス塗布検知処理の処理手順と同様の処理については、その説明を省略する。
【００６８】
実施の形態３のフラックス塗布検知方法では、塗布装置３０の塗布部３１が、接合部材１のはんだ接合面に塗料１ａを塗布する。そして、フラックス塗布検知装置２０Ｆのフラックス塗布部３は、はんだ接合部１ｂの塗料１ａ上からフラックス２を塗布する。
【００６９】
これにより、フラックス２に含まれる溶媒成分が、接合部材１のはんだ接合部１ｂの表面に塗布された塗料１ａを溶解させる。カラーセンサ１２は、塗料１ａが溶解することによって塗料１ａの金属面（はんだ接合部１ｂ）が顕わとなるまで待機する。次に、接合部材１のはんだ接合部１ｂがカラーセンサ１２の検知領域に入るように、接合部材搬送機構４が接合部材１を移動させる。
【００７０】
カラーセンサ１２は、はんだ接合部１ｂがカラーセンサ１２の検知領域に入った状態で、はんだ接合部１ｂとその周辺領域の色測定を行うとともに測定した色を用いて色情報である色強度の検知を行う。カラーセンサ１２は、検知した色強度を画像処理装置６Ｆに送る。
【００７１】
画像処理装置６Ｆは、色強度を指定範囲内と指定範囲外とで二値化する。換言すると、画像処理装置６Ｆは、所定の閾値よりも小さな色強度を有した領域を指定範囲内の色強度とし、所定の閾値以上の色強度を有した領域を指定範囲外の色強度とし、これにより、色強度を指定範囲（色強度抽出範囲）内と指定範囲外とで二値化する。
【００７２】
画像処理装置６Ｆには、予め色強度範囲を設定しておく。図１０は、色強度範囲を説明するための図である。図１０では、Ｘ軸をＲ（赤色）の色強度、Ｙ軸をＧ（緑色）の色強度、Ｚ軸をＢ（青色）の色強度で示している。
【００７３】
カラーセンサ１２によって検知された色強度は、種々の範囲を有している。本実施の形態では、画像処理装置６Ｆが、フラックス２の塗布によって顕わになった金属面が有している色強度と、塗料１ａが有している色強度と、を抽出する。例えば、図１０に示すように、金属面は、色強度範囲１８の色強度を有し、塗料１ａは、色強度範囲１９の色強度を有している。
【００７４】
画像処理装置６Ｆは、検知した色強度から、金属面の色強度範囲を有した領域の面積を抽出する。具体的には、画像処理装置６Ｆは、各色強度に対し、色強度範囲１８（金属面の色強度範囲）内の色強度を有している領域を指定範囲内とし、色強度範囲１９（塗料１ａの色強度範囲）内の色強度を有している領域を指定範囲外とし、これにより、色強度を指定範囲内と指定範囲外とで二値化する。そして、画像処理装置６Ｆは、二値化によって区別された色強度に対し、下地の金属面が顕わとなっている領域（指定範囲内の色強度を有した領域）の面積を算出する。
【００７５】
画像処理装置６Ｆは、算出した面積が設定値以上であればＯＫ信号をシーケンサ７に送り、設定値以下であればＮＧ信号をシーケンサ７に送る。換言すると、画像処理装置６Ｆは、ＲＧＢの色強度が全て閾値以上となればＯＫ信号をシーケンサ７に送り、ＲＧＢの色強度が１つでも閾値未満であればＮＧ信号をシーケンサ７に送る。
【００７６】
シーケンサ７は、画像処理装置６Ｆから送られてくる信号がＯＫ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を次工程へ搬送する。シーケンサ７は、画像処理装置６Ｆから送られてくる信号がＮＧ信号の場合には接合部材搬送機構４を用いて接合部材１を払出しする。
【００７７】
接合部材１へのフラックス２の塗布によって塗料１ａの下地である金属面が顕わとなるはんだ接合部１ｂと、フラックス２が塗布されていない周辺部とは、ＲＧＢそれぞれの色強度に大きな差異がある。このため、フラックス塗布検知装置２０Ｆは、下地の金属面が顕わとなったはんだ接合部１ｂとフラックス２が塗布されていない周辺部の色強度を明確に区別することができる。したがって、安定したフラックス塗布検知が可能となる。
【００７８】
また、二値化処理は、他の画像処理方式に比べて情報量が少ないので、画像処理装置６Ｆは、高速かつ安定したフラックス塗布検知が可能となる。また、下地の金属面が顕わとなったはんだ接合部１ｂと、フラックス２が塗布されていない周辺部とは、色強度に大きな差異があるので、カラーセンサ１２の劣化や外乱光の影響を受け難く、長期的に安定したフラックス塗布検知が可能となる。
【００７９】
なお、画像処理装置６Ｆは、色強度範囲１８内の色強度を有している領域を指定範囲内とし、色強度範囲１８外の色強度を有している領域を指定範囲外として、色強度を二値化してもよい。また、画像処理装置６Ｆは、色強度範囲１９外の色強度を有している領域を指定範囲内とし、色強度範囲１９内の色強度を有している領域を指定範囲外として、色強度を二値化してもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、フラックス塗布検知装置２０Ｆが、はんだ接合面にフラックス２を塗布する場合について説明したが、はんだ接合面へのフラックス塗布は、他の装置によって行ってもよい。
【００８１】
また、本実施の形態では、カラーセンサ１２を用いて色強度を検知したが、フォトダイオード１３を用いて濃度を検知してもよい。図１１は、フォトダイオード１３を備えた実施の形態３に係るフラックス塗布検知装置の構成を示す図である。図１１の各構成要素のうち図９に示すフラックス塗布検知装置２０Ｆと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
【００８２】
フラックス塗布検知装置２０Ｇは、フラックス塗布の有無を検知する手段として、フォトダイオード１３を備えている。換言すると、フラックス塗布検知装置２０Ｇは、フラックス塗布検知装置２０Ｆと比較して、カラーセンサ１２の代わりにフォトダイオード１３を備えている。また、フラックス塗布検知装置２０Ｇは、フラックス塗布検知装置２０Ｆと比較して、画像処理装置６Ｆの代わりに画像処理装置６Ｇを備えている。
【００８３】
フォトダイオード１３は、測定領域の濃度を検知するセンサである。画像処理装置６Ｇは、画像処理装置６Ｆと同様の機能を有している。すなわち、画像処理装置６Ｇは、フォトダイオード１３で検知された濃度が指定範囲内であるか否かに基づいて、ＯＫ／ＮＧ信号を発生させる。
【００８４】
このように実施の形態３によれば、フラックス２による塗料１ａの溶解で顕わとなった下地の金属面と塗料面とを明確に区別できるので、画像処理装置６Ｆやカラーセンサ１２もしくはフォトダイオード１３によって安定したフラックス塗布検知を行うことが可能となる。また、フラックス塗布の有無を色強度もしくは濃度によって明確に区別できるので、閾値に基づいた二値化処理を適用することができ、特別な計算機を用いることなく高速な色強度もしくは濃度判定処理を行うことが可能となる。したがって、簡易な構成の装置で高速かつ安定したフラックス塗布検知を実施することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明に係るフラックス塗布検知方法およびフラックス塗布検知装置は、フラックスが塗布されているか否かの検知に適している。
【符号の説明】
【００８６】
１  接合部材
１ａ  塗料
１ｂ  はんだ接合部
２  フラックス
３  フラックス塗布部
５  カラーカメラ
６Ａ，６Ｅ〜６Ｇ  画像処理装置
８  ディスペンサ
９  スプレー
１０  転写機構
１１  白黒カメラ
１２  カラーセンサ
１３  フォトダイオード
２０Ａ〜２０Ｇ  フラックス塗布検知装置
３０  塗布装置
【図１】
2013185877.tif 000003
【図２】
2013185877.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013185877.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013185877.tif 000008
【図７】
2013185877.tif 000009
【図８】
2013185877.tif 000010
【図９】
2013185877.tif 000011
【図１０】
2013185877.tif 000012
【図１１】
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