(57)【要約】【課題】基板と電子部品の圧着状態を正確に把握することができるようにする。【解決手段】圧着装置は、撮像処理部５１と、制御部２３３とを備えている。撮像処理部５１は、基板における電子部品が接続された箇所を撮像する。そして、制御部２３３は、撮像処理部５１が撮像した画像から、基板に生じた圧痕を検出し、圧痕の深さの量である圧着度を算出する。さらに、制御部２３３は、圧着度に基づいて基板と電子部品の圧着状態を判断する。【選択図】図６
2013145162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性導電フィルムを用いて接続された基板と電子部品の圧着状態を検査する検査装置であって、
前記基板における前記電子部品が接続された箇所を撮像する撮像処理部と、
前記撮像処理部が撮像した画像から、前記異方性導電フィルムの導電粒子が前記基板に押し付けられることで前記基板に生じた圧痕を検出し、前記圧痕の深さの量である圧着度を算出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記圧着度に基づいて前記基板と前記電子部品の圧着状態を判断する
検査装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の圧着度以上の圧着度を有する圧痕の数を検出し、前記圧痕の数から前記基板と前記電子部品の圧着状態を判断する
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記撮像処理部は、前記圧痕の深さに応じて明暗を有する画像を取得する微分干渉顕微鏡、白色干渉計、もしくはレーザ干渉計からなる光学系を有し、
前記制御部は、前記圧着度を明暗の差から算出する
請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記撮像処理部が撮像した画像から、前記基板に設けた複数のリード端子を抽出し、抽出した前記複数のリード端子それぞれに前記圧痕の検出を行う端子内ウィンドウを設定する
請求項１〜３のいずれかに記載の検査装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記撮像処理部が撮像した画像のうち前記複数のリード端子を抽出する端子探索ウィンドウから前記端子内ウィンドウを設定する
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記端子探索ウィンドウは、予め前記制御部に設定された前記基板または前記電子部品に設けられたアライメントマークとの相対位置、前記端子探索ウィンドウの幅及び高さに基づいて前記撮像処理部が撮像した画像から設定される
請求項５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記基板における前記電子部品が接続された箇所を少なくとも１以上のエリアに分割すると共に前記エリア内における前記圧痕の前記圧着度の平均値であるエリア平均圧着度を算出し、前記エリア平均圧着度に基づいて前記エリア毎の前記基板と前記電子部品の圧着状態を判断する
請求項１〜６のいずれかに記載の検査装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記圧着度のしきい値を設定する画面を表示部に表示させる
請求項１〜７のいずれかに記載の検査装置。
【請求項９】
前記制御部は、ユーザの操作に応じて連続的または段階的に前記圧着度のしきい値を変更可能に設定でき、設定された前記しきい値以上の圧着度を有する圧痕と前記しきい値以下の圧着度を有する圧痕とを判別可能に表示部に表示させる
請求項１〜７のいずれかに記載の検査装置。
【請求項１０】
前記制御部は、算出した前記圧着度を色の違い、又は色の濃淡に変換して表示部に表示させる
請求項１〜７のいずれかに記載の検査装置。
【請求項１１】
異方性導電フィルムを介して基板と電子部品を圧着することにより、前記基板と前記電子部品を接続する圧着ユニットと、
前記圧着ユニットにより接続された前記基板と前記電子部品の圧着状態を検査する検査装置と、を備え、
前記検査装置は、
前記基板における前記電子部品が接続された箇所を撮像する撮像処理部と、
前記撮像処理部が撮像した画像から、前記異方性導電フィルムの導電粒子が前記基板に押し付けられることで前記基板に生じた圧痕を検出し、前記圧痕の深さの量である圧着度を算出する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記圧着度に基づいて前記基板と前記電子部品の圧着状態を判断する
モジュール組立装置。
【請求項１２】
前記検査装置は、前記基板と前記電子部品の圧着状態の情報を前記圧着ユニットに送信し、
前記圧着ユニットは、受信した情報に基づいて前記基板と前記電子部品の圧着時の圧力を変更する
請求項１１に記載のモジュール組立装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方性導電フィルム（ACF:AnisotropicConductive Film）を用いて圧着された基板と電子部品の圧着状態を検査する検査装置、及びこの検査装置を有するモジュール組立装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、異方性導電フィルム（以下、「ＡＣＦ」という。）を用いて基板と電子部品を圧着し、フラットパネルディスプレイ（FPD:Flat Panel Display）モジュールや太陽電池モジュール等のモジュールを組み立てる技術が提案されている。ＡＣＦは、粘着性のある電気絶縁物質からなる熱硬化性樹脂（バインダ樹脂）に導電性を持つ微細な導電粒子を分散させてフィルム状に成形したものである。
【０００３】
そして、ＦＰＤモジュールでは、表示基板の周縁部に駆動ＩＣの搭載や、ＣＯＦ（Chip on Film）、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などのＴＡＢ（Tape Automated Bonding）を接続（圧着）する際にＡＣＦが用いられている。また、太陽電池モジュールでは、セル基板と電子部品の一例を示す配線部材との接続にＡＣＦが用いられている。そして、ＡＣＦを用いて基板に電子部品等を圧着すると、押し潰されたＡＣＦの導電粒子により基板には凹み（以下、「圧痕」という。）が形成される。
【０００４】
特許文献１には、基板に形成された圧痕の数から圧着状態を検査する技術が記載されている。また、特許文献２には、基板に形成された複数の圧痕の輝度平均と標準偏差によって圧着状態を検査する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２７２１７号公報
【特許文献２】特開２００８−２３２７５４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、基板に圧痕が形成されていても、圧痕の深さが浅いと、基板と電子部品が確実に接続されていない場合がある。そして、特許文献１に記載された検査装置では、圧痕の数のみで基板と電子部品の圧着状態を検査していた。そのため、特許文献１に記載された検査装置では、基板と電子部品の正確な圧着状態を把握できない、という問題を有していた。
【０００７】
また、特許文献２に記載された検査装置では、輝度平均と標準偏差から圧着状態を検査していたが、標準偏差は、圧痕の数によって変化する。そのため、この特許文献２に記載された検査装置でも、特許文献１に記載された検査装置と同様に、基板と電子部品との正確な圧着状態を検査することができていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術における実情を考慮し、基板と電子部品の圧着状態を正確に把握することができる検査装置及びモジュール組立装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の検査装置は、異方性導電フィルムを用いて接続された基板と電子部品の圧着状態を検査する装置であって、撮像処理部と、制御部とを備えている。
撮像処理部は、基板における電子部品が接続された箇所を撮像する。そして、制御部は、撮像処理部が撮像した画像から、異方性導電フィルムの導電粒子が基板に押し付けられることで基板に生じた圧痕を検出し、圧痕の深さの量である圧着度を算出する。さらに、制御部は、圧着度に基づいて基板と電子部品の圧着状態を判断する。
【００１０】
また、本発明のモジュール組立装置は、圧着ユニットと、検査装置とを備えている。圧着ユニットは、異方性導電フィルムを介して基板と電子部品を圧着することにより、基板と電子部品を接続する。
検査装置は、圧着ユニットにより接続された基板と電子部品の圧着状態を検査する。さらに、検査装置は、撮像処理部と、制御部とを備えている。
撮像処理部は、基板における電子部品が接続された箇所を撮像する。
制御部は、撮像処理部が撮像した画像から、異方性導電フィルムの導電粒子が基板に押し付けられることで基板に生じた圧痕を検出し、圧痕の深さの量である圧着度を算出する。さらに、制御部は、圧着度に基づいて基板と電子部品の圧着状態を判断する。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成の検査装置及びモジュール組立装置によれば、圧着度、すなわち基板に生じた圧痕の深さから基板と電子部品の圧着状態を検知することができる。また、基板と電子部品の圧着状態を圧着度として数値化することで定量的に検査することができ、基板と電子部品の圧着状態を正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のモジュールの一例として示すＦＰＤモジュールの概略構成の平面図である。
【図２】図１に示すＦＰＤモジュールにおける表示基板と電子部品の接続状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示すＦＰＤモジュールにおける表示基板と電子部品を接続した状態を示す断面図である。
【図４】本発明のモジュール組立装置の一例として適用したＦＰＤモジュール組立装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の検査装置の実施の形態例にかかる検査ユニットを示す概略構成図である。
【図６】図５に示す検査ユニットの回路構成を示すブロック図である。
【図７】撮像機構の一例である光学系の原理について示す説明図である。
【図８】図５に示す撮像処理部が撮像した表示基板のリード端子を示す画像である。
【図９】本発明のＦＰＤモジュール組立装置における基板と電子部品の圧着及び検査処理を示すフローチャートである。
【図１０】リード端子毎の圧着状態の検査の処理例を示すフローチャートである。
【図１１】端子内ウィンドウ自動設定処理を示すフローチャートである。
【図１２】端子内ウィンドウ自動設定処理時に表示部に表示される画面例を示す説明図である。
【図１３】しきい値を設定する際に表示部に表示される画面例を示す説明図である。
【図１４】圧着状態の検査結果の処理時に表示部に表示される画面例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、モジュール組立装置及び検査装置を実施するための形態について、図１〜図１４を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
【００１４】
［モジュール］
まず、モジュール組立装置によって組み立てられるモジュールの一例について図１〜図３を参照して説明する。
図１〜図３に示すモジュールは、モジュールの一例として示す液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のいわゆるフラットパネルディスプレイ（FPD:Flat Panel Display）モジュールである。以下、ＦＰＤモジュール１００という。図１は、ＦＰＤモジュールの概略構成を示す平面図、図２は、ＦＰＤモジュールを構成する表示基板と電子部品との接続状態を示す斜視図である。図３は、表示基板と電子部品を接続した状態を示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、ＦＰＤモジュール１００は、表示基板１０１の周縁部に複数の電子部品１０２をＡＣＦにより接続するとともに、一部の電子部品１０２にＰＣＢ１０６をＡＣＦにより接続して構成されている。電子部品１０２は、扁平な長方形のポリイミドフィルムに銅箔による印刷回路（不図示）を施したＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１０４に、ＩＣチップ１０５を搭載して構成される電子部品である。ＩＣチップ１０５は、ＦＰＣ１０４の略中央に実装されている。ＦＰＣ１０４の下面には、印刷回路が設けられていると共に、長手方向の両側（２つの長辺）にリード端子１０８（図２参照）が設けられている。
【００１６】
電子部品１０２の品種によっては、ＩＣチップ１０５が下面側にある場合（ＣＯＦタイプ）や、ＩＣチップがない場合（ＦＰＣタイプ）などもある。図１には、例としてＩＣチップ１０５をＦＰＣ１０４の穴にはめ込んだ形式（ＴＡＢタイプ）が示されている。また、電子部品１０２やＰＣＢ１０６は、接続部位により回路的には相互に差異があるが、搭載実装の説明には区別する必要がないので、同じものとして図示している。
【００１７】
図２に示すように、表示基板１０１は、カラーフィルタ基板１０１ａと、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板１０１ｂと、このカラーフィルタ基板１０１ａとＴＦＴアレイ基板１０１ｂとの間に封入される液晶とから構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０１ｂには、所定数のリード端子１０７が形成されている。そして、このリード端子１０７には、複数の電子部品１０２が接続される。
【００１８】
表示基板１０１と電子部品１０２との接続には、上述したようにＡＣＦ（異方性導電フィルム、Anisotropic Conductive Film）１０９が用いられる。図３に示すように、このＡＣＦ１０９は、粘着性のある電気絶縁物質からなる熱硬化性樹脂（バインダ樹脂）１０９ａに導電性を持つ微細な導電粒子１０９ｂを分散させてフィルム状に成形したものである。そして、ＡＣＦ１０９は、表示基板１０１における複数のリード端子１０７上に貼り付けられている。
【００１９】
表示基板１０１と電子部品１０２の接続は、次のようにして行われる。まず、図２に示すように、ＡＣＦ１０９を表示基板１０１のリード端子１０７に貼付する。そして、ＡＣＦ１０９を貼付した表示基板１０１のリード端子１０７上に電子部品１０２を配置し、熱圧着処理を行う。すると、図３に示すように、ＡＣＦ１０９のバインダ樹脂１０９ａが軟化し、導電粒子１０９ｂが表示基板１０１と電子部品１０２に挟持される。
【００２０】
また、加熱下で表示基板１０１と電子部品１０２とをさらに圧力を加えて圧着すると、導電粒子１０９ｂは、表示基板１０１と電子部品１０２によって押し潰される。このとき、表示基板１０１におけるリード端子１０７には、導電粒子１０９ｂが押し付けられることによって凹み（圧痕）１２１が形成される。圧痕１２１は、リード端子１０７に押し付けられた導電粒子１０９ｂの数だけ形成される。
【００２１】
そして、表示基板１０１のリード端子１０７と電子部品１０２のリード端子１０８が導電粒子１０９ｂによって電気的に接続される。その後、ＡＣＦ１０９のバインダ樹脂１０９ａが硬化して、表示基板１０１と電子部品１０２が、ＡＣＦ１０９を介して一体に固定される。
【００２２】
［モジュール組立装置］
次に、本発明のモジュール組立装置の実施の形態例（以下、「本例」という。）について、図４を参照して説明する。
図４は、モジュール組立装置の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
この図４に示すモジュール組立装置は、図１に示すＦＰＤモジュール１００を組み立てるＦＰＤモジュール組立装置１である。
【００２３】
図４に示すように、ＦＰＤモジュール組立装置１は、ＦＰＤモジュール生産管理部２と、ＦＰＤモジュール組立ライン３と、ＦＰＤモジュール生産管理部２とＦＰＤモジュール組立ライン３をネットワーク接続した装置内ＬＡＮ４を備える。
【００２４】
ＦＰＤモジュール生産管理部２は、ＦＰＤモジュール組立ライン３によってＦＰＤモジュールを製造する工程を管理する。
ＦＰＤモジュール組立ライン３は、端子クリーニングユニット１０、ＡＣＦ貼付ユニット２０、部品搭載（仮圧着）ユニット３０、本圧着ユニット４０、検査ユニット５０及びＰＣＢ接続ユニット６０を備えている。
【００２５】
端子クリーニングユニット１０は、供給された表示基板１０１（図１参照）の端子部分を清掃する端子クリーニング工程を行う。この端子クリーニングユニット１０は、クリーニング処理部１１と、搬送部１２と、コンピュータ装置１３を備えている。
【００２６】
クリーニング処理部１１は、表示基板１０１を保持する保持台と、表示基板１０１の端子部分を清掃する端子クリーナヘッドと、端子クリーナヘッドを移動可能に支持するレールとを有している。
搬送部１２は、表示基板１０１を供給する表示基板供給部（不図示）から表示基板１０１を受け取って、クリーニング処理部１１の保持台へ搬送する。
【００２７】
コンピュータ装置１３は、装置内ＬＡＮ４により、ＦＰＤモジュール生産管理部２及び各ユニット２０，３０，４０，５０，６０の後述するコンピュータ装置２３，３３，４３，５３，６３とネットワーク接続されている。このコンピュータ装置１３は、クリーニング処理部１１と搬送部１２の駆動を制御する。
【００２８】
ＡＣＦ貼付ユニット２０は、表示基板１０１の長辺側及び短辺側にＡＣＦを貼り付けるＡＣＦ貼付工程を行う。このＡＣＦ貼付ユニット２０は、ＡＣＦ貼付処理部２１と、搬送部２２と、コンピュータ装置２３を備えている。
【００２９】
ＡＣＦ貼付処理部２１は、表示基板１０１を保持する保持台と、表示基板１０１の長辺側及び短辺側にＡＣＦを貼り付けるＡＣＦ貼付ヘッドと、ＡＣＦ貼付ヘッドを移動可能に支持するレールとを有している。
搬送部２２は、端子クリーニングユニット１０の保持台から表示基板１０１を受け取って、ＡＣＦ貼付処理部２１の保持台へ搬送する。
【００３０】
コンピュータ装置２３は、装置内ＬＡＮ４により、ＦＰＤモジュール生産管理部２及び各ユニット１０，３０，４０，５０，６０のコンピュータ装置１３，３３，４３，５３，６３とネットワーク接続されている。このコンピュータ装置２３は、ＡＣＦ貼付処理部２１と搬送部２２の駆動を制御する。
【００３１】
部品搭載（仮圧着）ユニット３０は、表示基板１０１における長辺側及び短辺側のＡＣＦ貼付部分に電子部品１０２（図１参照）を搭載する搭載工程を行う。この部品搭載ユニット３０は、搭載処理部３１と、搬送部３２と、コンピュータ装置３３を備えている。
【００３２】
搭載処理部３１は、表示基板１０１を保持する保持台と、表示基板１０１に電子部品１０２をＡＣＦによって仮圧着する搭載ヘッドと、搭載ヘッドを移動可能に支持するレールとを有している。
搬送部３２は、ＡＣＦ貼付ユニット２０の保持台から表示基板１０１を受け取って、搭載処理部３１の保持台へ搬送する。
【００３３】
コンピュータ装置３３は、装置内ＬＡＮ４により、ＦＰＤモジュール生産管理部２及び各ユニット１０，２０，４０，５０，６０のコンピュータ装置１３，２３，４３，５３，６３とネットワーク接続されている。このコンピュータ装置３３は、搭載処理部３１と搬送部３２の駆動を制御する。
【００３４】
圧着ユニットの一例を示す本圧着ユニット４０は、電子部品１０２を加熱及び加圧してＡＣＦにより固定する圧着工程を行う。この本圧着ユニット４０は、本圧着処理部４１と、搬送部４２と、コンピュータ装置４３を備えている。
【００３５】
本圧着処理部４１は、表示基板１０１を保持する保持台と、表示基板１０１と電子部品１０２を挟んで加熱及び加圧する圧着ヘッドを有している。
搬送部４２は、部品搭載ユニット３０の保持台から表示基板１０１を受け取って、本圧着処理部４１の保持台へ搬送する。
【００３６】
コンピュータ装置４３は、装置内ＬＡＮ４により、ＦＰＤモジュール生産管理部２及び各ユニット１０，２０，３０，５０，６０のコンピュータ装置１３，２３，３３，５３，６３とネットワーク接続されている。このコンピュータ装置４３は、本圧着処理部４１と搬送部４２の駆動を制御する。
【００３７】
本発明の検査装置の一例を示す検査ユニット５０は、本圧着ユニット４０によって圧着した電子部品１０２と表示基板１０１の圧着状態を検査するものである。検査ユニット５０は、表示基板１０１と電子部品１０２の接続箇所を撮像する撮像処理部５１と、搬送部５２と、コンピュータ装置５３を備えている。コンピュータ装置５３は、装置内ＬＡＮ４により、ＦＰＤモジュール生産管理部２及び各ユニット１０，２０，３０，４０，６０のコンピュータ装置１３，２３，３３，４３，６３とネットワーク接続されている。
【００３８】
搬送部５２は、本圧着ユニット４０の保持台から表示基板１０１を受け取って、撮像処理部５１の保持台へ搬送する。また、検査ユニット５０の詳細な構成については、後述する。
【００３９】
ＰＣＢ接続ユニット６０は、表示基板１０１の長辺に接続された電子部品１０２にＰＣＢ基板を接続するＰＣＢ接続工程を行う。このＰＣＢ接続ユニット６０は、ＰＣＢ接続処理部６１と、搬送部６２と、コンピュータ装置６３を備えている。
【００４０】
ＰＣＢ接続処理部６１は、表示基板１０１を保持する保持台と、ＰＣＢ供給装置と、ＡＣＦ貼付装置と、移送装置と、圧着装置を有している。
ＰＣＢ供給装置は、ＰＣＢ基板供給部（不図示）に保管されたＰＣＢ基板を１枚ずつ取り出してＡＣＦ貼付装置に供給する。ＡＣＦ貼付装置は、ＰＣＢ供給装置から供給されたＰＣＢ基板にＡＣＦを貼り付ける。移送装置は、ＡＣＦの貼り付けが終了したＰＣＢ基板を圧着装置に搬送する。そして、圧着装置は、ＰＣＢ基板と電子部品１０２とを加圧加熱してＰＣＢ基板と電子部品１０２とを接続する。
【００４１】
搬送部６２は、検査ユニット５０の保持台から表示基板１０１を受け取って、ＰＣＢ接続処理部６１の保持台へ搬送する。
コンピュータ装置６３は、装置内ＬＡＮ４により、ＦＰＤモジュール生産管理部２及び各ユニット１０，２０，３０，４０，５０のコンピュータ装置１３，２３，３３，４３，５３とネットワーク接続されている。このコンピュータ装置６３は、ＰＣＢ接続処理部６１と搬送部６２の駆動を制御する。
【００４２】
［検査ユニットの構成］
次に、検査ユニットの詳細な構成について図５及び図６を参照して説明する。
図５は、検査ユニット５０を示す概略構成図、図６は、検査ユニット５０の回路構成を示すブロック図である。
【００４３】
図５に示すように、検査ユニット５０は、撮像処理部５１と、電子部品１０２を圧着した表示基板１０１を保持する保持台５４と、撮像処理部５１及び保持台５４に接続されるコンピュータ装置５３を有している。撮像処理部５１は、表示基板１０１における電子部品１０２がＡＣＦを介して接続されている箇所を撮像するカメラ５６と、不図示の駆動部とから構成される。駆動部は、カメラ５６を移動可能に支持する。また、カメラ５６には、不図示の光源が設けられている。光源は、表示基板１０１における電子部品１０２が接続されている箇所に光を照射する。
【００４４】
図６に示すように、撮像機構の一例であるカメラ５６は、表示基板１０１における電子部品１０２が接続された部分の像光を取り込むレンズ７２と、レンズ７２で取り込んだ像光を電気信号に変換する撮像部７３を備える。そして、撮像部７３は、変換した電気信号をコンピュータ装置５３に送信する。
【００４５】
コンピュータ装置５３は、通信部２３１と、画像処理部２３２と、制御部２３３と、メモリ２３４を備える。
通信部２３１は、装置内ＬＡＮ４との通信インタフェースとして用いられる。画像処理部２３２は、カメラ５６の撮像部７３から供給される電気信号（アナログ画像信号）をアナログ／デジタル変換してデジタル画像信号を生成し、制御部２３３へ出力する。
【００４６】
制御部２３３は、通信部２３１及び装置内ＬＡＮ４を経由してＦＰＤモジュール生産管理部２（図４参照）に電気的に接続されている。制御部２３３は、画像処理部２３２から供給されるデジタル画像信号から、圧痕１２１の数及び、圧痕１２１の深さの指標を示す圧着度を算出し、表示基板１０１と電子部品１０２との圧着状態を検査する。この制御部２３３は、表示基板１０１と電子部品１０２との圧着状態に関するデータをＦＰＤモジュール生産管理部２にアップロードする。なお、制御部２３３における圧着状態を検査するための詳細な処理内容については、後述する。
【００４７】
メモリ２３４には、撮像処理部５１を駆動させるためのソフトウェアを構成するプログラム、制御部２３３が検査した表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態や、撮像処理部５１が撮像した画像データ等が記録される。
【００４８】
また、コンピュータ装置５３には、インターフェース部の一例を示す入力部７５と、表示部７６が接続されている。入力部７５は、例えば、後述する圧痕１２１の数及び圧着度のしきい値を制御部２３３に入力する場合に用いられる。制御部２３３からの指令によって、表示部７６には、しきい値を入力する画面や、検出した圧痕１２１の圧着度を示す画面等が表示される。
【００４９】
カメラ５６としては、例えば、微分干渉顕微鏡、白色干渉計、レーザ干渉計等が用いられる。図７は、光学系の原理について示す説明図である。
図７に示すように、カメラ５６は、光源からの光を第１の光Ｌａと、第２の光Ｌｂに分割し、ほぼ平行に表示基板１０１に照射する。そして、表示基板１０１のリード端子１０７によって第１の光Ｌａと、第２の光Ｌｂは、反射される。ここで、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂは、わずかに位相がずれている。
【００５０】
そして、平滑な面に第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂが照射されると、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂの位相差は、同じになる。また、凹凸が形成された面９０１に光が照射されると、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂの位相にズレが生じる。そして、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂの干渉が増えれば、明るく表示し、第１の光Ｌａと第２の光Ｌｂの干渉が減れば、暗く表示する。これにより、立体的な陰影のついた像を取得することができる。
【００５１】
図８は、撮像処理部５１が撮像した表示基板１０１のリード端子１０７を示す画像である。
図８に示すように、本例のカメラ５６によれば、暗部１２１ａと、明部１２１ｂを有する圧痕１２１の画像を取得することができる。そして、制御部２３３は、圧痕１２１の暗部１２１ａと明部１２１ｂの明暗の差から圧痕１２１の深さ、すなわち圧着度を算出する。また、圧痕１２１の明暗の差が大きいほど、圧着度は高く、圧痕１２１の明暗の差が小さいほど圧着度は低くなる。
【００５２】
これにより、一つ一つの圧痕１２１の深さを検知することができ、表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態を正確に把握することが可能となる。なお、圧痕１２１の明暗の差を算出する際、暗部１２１ａにおける最も暗い値と、明部１２１ｂにおける最も明るい値から算出することが好ましい。
【００５３】
なお、本例では、モジュール組立装置としてＦＰＤモジュール組立装置を適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モジュールとして太陽電池モジュールを組み立てる太陽電池モジュール組立装置や、ＡＣＦを用いて電子部品と基板を接続してモジュールを組み立てるその他各種のモジュール組立装置に適用できるものである。
【００５４】
［検査ユニットによる圧着状態の検査処理］
次に、検査ユニット５０による表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態の検査処理例について図９〜図１４を参照して説明する。
図９は、基板と電子部品の圧着及び検査処理を示すフローチャートである。
【００５５】
図９に示すように、まず表示基板１０１と電子部品１０２を圧着位置へ搬送する（ステップＳ１）。すなわち、表示基板１０１及び電子部品１０２を図４に示す本圧着ユニット４０の本圧着処理部４１に搬送する。次に、表示基板１０１及び電子部品１０２の位置決めを行う（ステップＳ２）。なお、本例のように予め部品搭載ユニット３０によって、表示基板１０１と電子部品１０２を仮圧着した場合は、表示基板１０１と本圧着処理部４１における圧着ヘッドとの位置合わせを行う。
【００５６】
次に、図４に示す本圧着処理部４１の圧着ヘッドによって表示基板１０１と電子部品１０２の圧着を行う（ステップＳ３）。そして、検査ユニット５０の搬送部５２は、圧着処理された表示基板１０１及び電子部品１０２を検査ユニット５０に搬送する（ステップＳ４）。なお、本圧着ユニット４０の搬送部４２が本圧着ユニット４０から検査ユニット５０に圧着処理された表示基板１０１及び電子部品１０２を搬送してもよい。
【００５７】
そして、検査ユニット５０によって表示基板１０１におけるリード端子１０７毎の圧着状態を検査する（ステップＳ５）。
【００５８】
次に、図１０を参照してステップＳ５の処理内容の詳細について説明する。
図１０は、リード端子毎の圧着状態の検査の処理例について示すフローチャートである。
【００５９】
まず、図１０に示すように、撮像処理部５１のカメラ５６（図５参照）によって表示基板１０１における電子部品１０２が接続された部分を撮像する（ステップＳ５１）。そして、撮像した画像データを画像処理部２３２によってアナログ／デジタル変換し、制御部２３３に送信する。次に、制御部２３３は、受信した画像データからリード端子１０７を抽出して、検査を行うウィンドウ、いわゆる端子内ウィンドウ６０３（図１２参照）を自動的に設定する（ステップＳ５２）。
【００６０】
ここで、ステップＳ５２の処理、すなわち端子内ウィンドウ自動設定処理の詳細について図１１及び図１２を参照して説明する。
図１１は、端子内ウィンドウ自動設定処理を示すフローチャート、図１２は端子内ウィンドウ自動設定処理時に表示部に表示される画面例を示す説明図である。
【００６１】
ステップＳ５２の処理を行う際、表示部７６には、図１２に示すような画面が表示される。図１２に示すように、設定画像６０１には、撮像処理部５１が撮像した画像が表示される。まず、図１１に示すように、リード端子１０７を探索する領域である、端子探索ウィンドウ６０２（図１２参照）を設定する（ステップＳ５２１）。具体的には、ユーザが図１２に示す複数のリード端子１０７が表示された設定画像６０１からマウス操作等によって複数のリード端子１０７を囲む端子探索ウィンドウ６０２を設定する。このマウス操作には、端子探索ウィンドウ６０２の大きさや位置を設定する作業がある。
【００６２】
なお、ユーザのマウス操作等によって端子探索ウィンドウ６０２を設定した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、まず、表示基板１０１や電子部品１０２に設けられたアライメントマーク２０１との相対位置（Ｘ，Ｙ）及び端子探索ウィンドウ６０２の幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）を設定する。そして、設定画像６０１からアライメントマーク２０１の位置を検出し、予め入力したアライメントマーク２０１との相対位置（Ｘ，Ｙ）及び端子探索ウィンドウ６０２の幅（Ｗ）、高さ（Ｈ）に基づいて端子探索ウィンドウ６０２を設定してもよい。これによれば、ユーザがマウス操作等の行うことなく、自動的に端子探索ウィンドウ６０２を設定することができる。
【００６３】
次に、端子探索ウィンドウ６０２内において二値化処理を行う（ステップＳ５２２）。これにより、リード端子１０７が位置する箇所が、周囲に対して明るく、または暗く表示される。次に、端子探索ウィンドウ６０２内における複数のリード端子１０７の位置を抽出する（ステップＳ５２３）。
【００６４】
ここで、リード端子１０７のエッジにヒゲが形成される場合がある。そして、ヒゲがエッジに形成されると、リード端子１０７のエッジは、光を強く反射し、明暗の差が大きく検出される。そして、このリード端子１０７のエッジを圧痕１２１として誤検出するおそれがある。
【００６５】
そのため、ステップＳ５２３の処理において抽出した複数のリード端子１０７の画像から、例えば最小化フィルタによってリード端子１０７のエッジを除去する（ステップＳ５２４）そして、ステップＳ５２３の処理において抽出した領域から、ステップＳ５２４の処理においてリード端子１０７のエッジを除去した残りの領域を端子内ウィンドウ６０３として設定する（ステップＳ５２５）。これにより、ステップＳ５２の処理、すなわち端子内ウィンドウ自動設定処理が終了する。
【００６６】
したがって、上述した端子内ウィンドウ自動設定処理（ステップＳ５２）によれば、複数のリード端子１０７の一つ一つに圧痕１２１の検出を行う端子内ウィンドウ６０３を自動的に設定することができる。これにより、ユーザが設定画像６０１から複数のリード端子１０７に対して端子内ウィンドウ６０３を設定する手間を省くことができ、設定時間の短縮を図ることが可能となる。
【００６７】
なお、圧痕１２１の検出を行う端子内ウィンドウ６０３の領域は、リード端子１０７の全面を設定してもよく、またはリード端子１０７の一部分を設定してもよい。
【００６８】
また、光の量が変わると、圧痕１２１の明暗の差が変化し、算出される圧着度の値が変化する。そのため、図１０に戻り、撮像処理部５１が撮像した画像に補正をかける（ステップＳ５３）。具体的には、メモリ２３４（図６参照）等に予め記憶されている基準となる画像の明るさに対する撮像処理部５１が撮像した画像の明るさの差、いわゆる補正値を算出する。そして、撮像処理部５１が撮像した画像に対して算出した補正値を加え、補正画像を取得する。これにより、制御部２３３によって正確な圧痕１２１の圧着度を算出することができる。
【００６９】
次に、端子内ウィンドウ６０３から圧痕１２１の位置、すなわち圧痕１２１の座標値を取得する（ステップＳ５４）。具体的には、まず端子内ウィンドウ６０３の画像に粒子抽出フィルタを掛けて、明暗の差がある部分、すなわち圧痕１２１の暗部１２１ａ及び明部１２１ｂ（図８参照）を抽出する。次に、抽出した画像に対して二値化処理を行い、明暗を分けて圧痕１２１を抽出する。これにより、端子内ウィンドウ６０３から圧痕１２１の位置、すなわち圧痕１２１の座標値を取得する。
【００７０】
次に、ステップＳ５４の処理で取得した圧痕１２１の座標値に基づいて圧痕１２１の圧着度及び圧痕１２１の個数を取得する（ステップＳ５５）。なお、圧着度の算出は、粒子抽出フィルタ及び二値化処理を行う前の画像を用いて行う。上述したように、圧着度は、図８に示す圧痕１２１の明暗の差から算出される。これにより、一つ一つの圧痕１２１の状態、いわゆる表示基板１０１の凹みの量を算出することができる。その結果、表示基板１０１と電子部品の圧着状態を圧痕１２１の数だけでなく、圧着度として数値化することができる。
【００７１】
次に、一本のリード端子１０７における圧痕１２１の圧着度の平均値、及び所定の圧着度以上の圧着度を有する圧痕１２１の個数がしきい値以上か否かを判別する（ステップＳ５６）。なお、ステップＳ５６の処理における圧着状態の良否判定は、圧痕１２１の圧着度及び個数の両方で判断してもよく、あるいは圧痕１２１の圧着度だけで良否判定を行ってもよい。
【００７２】
そして、圧痕１２１の圧着度、及び圧痕１２１の個数がしきい値以下の場合（ステップＳ５６の処理のＮＯ）、警報を鳴らす（ステップＳ５７）。また、圧痕１２１の圧着度、及び圧痕１２１の個数がしきい値以上の場合（ステップＳ５６の処理のＹＥＳ）は、警報を鳴らさずに処理が終了する。そして、上述した検査を複数のリード端子１０７毎に行う。ステップＳ５の処理は、全てのリード端子１０７に対して行ってもよく、複数のリード端子１０７のうち任意に選択したリード端子１０７のみに対して行ってもよい。
【００７３】
なお、本例では、ステップＳ５７の処理において警報を鳴らした例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示す表示部７６に警告メッセージを表示させてもよい。すなわちユーザに対して正しく圧着できていないリード端子１０７がある旨を知らせることができればよい。
【００７４】
ここで、しきい値の設定例について図１３を参照して説明する。
図１３は、しきい値を設定する際に表示部７６に表示される画面例を示す説明図である。
【００７５】
図１３に示すように、表示部７６には、予め撮像された良品のサンプル画像を表示するサンプルウィンドウ７０１と、圧着度のしきい値を変化させるスライダ７０２と、スライダ７０２で変化させた圧着度の値を表示する圧着度ウィンドウ７０３が表示される。スライダ７０２をマウス操作等で操作すると、圧着度のしきい値が連続的に変化する。このとき、サンプルウィンドウ７０１に表示された画像において、しきい値以上の圧痕１２１は、実線７０１ａで囲まれ、しきい値以下の圧痕１２１は、点線７０１ｂで囲まれる。これにより、ユーザの目でしきい値を設定することができ、しきい値以下の圧痕１２１としきい値以上の圧痕をユーザの目で容易に判別することができる。
【００７６】
なお、本例では、スライダ７０２を操作することで、圧着度のしきい値が連続的に変化する例を説明したが、これに限定されるものではなく、段階的に圧着度のしきい値が変化してもよい。さらに、しきい値の変更方法は、スライダ７０２に限定されるものではなく、種々の方法を用いることができる。例えば、画面上に表示された所定のコマンドボタンをマウス操作等で押した時間に応じてしきい値が変化するようにしてもよく、あるいは入力部７５であるマウスに設けられているホイールボタンを回転させることでしきい値が変化するようにしてもよい。
【００７７】
また、表示部７６には、サンプルウィンドウ７０１に表示された画像における、しきい値以上の圧痕１２１の個数が表示される現画像個数ウィンドウ７０４と、圧痕１２１の平均圧着度が表示される現画像圧着度ウィンドウ７０５が表示される。さらに、予め撮像された複数の良品のサンプル画像全体の平均値が表示される全数平均個数ウィンドウ７０６と、全数平均圧着度ウィンドウ７０７が表示される。
【００７８】
また、表示部７６には、しきい値を算出するためのマージンを入力するマージンウィンドウ７０８と、算出されたしきい値を表示するしきい値ウィンドウ７０９が表示される。そして、実行ボタン７１０をマウス操作等によって操作すると、しきい値ウィンドウ７０９には、全数平均からマージンをかけたしきい値が表示される。これにより、一本のリード端子１０７における圧痕１２１の圧着度の平均のしきい値及び、所定の圧着度以上の圧着度を有する圧痕１２１の個数のしきい値をユーザの目的に応じて適宜設定することができる。
【００７９】
そして、しきい値が決まると、セットボタン７１１をマウス操作等によって操作することで、しきい値が設定される。
【００８０】
なお、しきい値を設定する画面は、図１３の画面例に限定されるものではなく、ユーザの要望に応じて適宜設定できるものである。
【００８１】
リード端子１０７毎の検査が終了すると、図９に戻って示すように、電子部品１０２毎のエリア平均圧着度、エリア平均圧痕個数を算出する（ステップＳ６）。エリア平均圧着度及びエリア平均圧痕個数は、次のようにして求められる。
【００８２】
まず、図２に示すように電子部品１０２及び表示基板１０１の複数のリード端子１０７，１０８を、ＦＰＣ１０４の一側に位置する第１のエリア１１０Ａ，ＦＰＣ１０４の長手方向の中央部に位置する第２のエリア１１０Ｂ、ＦＰＣ１０４の長手方向の他側に位置する第３のエリア１１０Ｃに分ける。そして、各エリア１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃに配置された複数のリード端子１０７，１０８の圧痕１２１の圧着度及び個数の平均値を算出することで、エリア平均圧着度、エリア平均圧痕個数が求められる。
【００８３】
なお、本例では、エリアを３つに分けた例を説明したが、これに限定されるものではなく、エリアを２つ以下、あるいは４つ以上に分けてもよい。また、電子部品１０２内でエリアを分けずに、一つの電子部品１０２を一つのエリアとしてもよい。
【００８４】
次に、各エリアのエリア平均圧着度、エリア平均圧痕個数が、エリア平均しきい値以上か否かを判別する（ステップＳ７）。このステップＳ７の処理に用いられるエリア平均しきい値は、図１０に示すしきい値よりも高く設定される。
【００８５】
エリア平均圧着度、エリア平均圧痕個数がエリア平均しきい値よりも低い場合（ステップＳ７の処理のＮＯ）、制御部２３３は、通信部２３１を介して表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態の情報をＦＰＤモジュール生産管理部２に送信する。そして、ＦＰＤモジュール生産管理部２は、受信した情報に基づいて本圧着ユニット４０における圧着時の圧力を変更する（ステップＳ８）。これにより、検査ユニット５０による圧着状態の検査処理が終了する。
【００８６】
なお、ＦＰＤモジュール生産管理部２を介さずに、表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態に関する情報を直接、本圧着ユニット４０に送信し、本圧着ユニット４０における圧着時の圧力を変更してもよい。
【００８７】
なお、エリア平均圧着度、エリア平均圧痕個数がエリア平均しきい値よりも高い場合（ステップＳ７の処理のＹＥＳ）は、本圧着ユニット４０の圧力を変更することなく、検査処理が終了する。
【００８８】
図１４は、圧着状態の検査結果の処理時に表示部７６に表示される画面例を示す説明図である。
図１４に示すように、表示部７６には、例えば表示基板１０１とこの表示基板１０１に接続された電子部品１０２を模式的に示す表示ウィンドウ８０１が表示される。この表示ウィンドウ８０１では、表示基板１０１及び電子部品１０２を複数のエリアに分割し、各エリアの圧着度を例えば色の違いや色の濃淡で表示する。すなわち、制御部２３３は、算出した圧痕１２１の圧着度を、色、または色の濃淡に変換し、表示部７６の画面に表示させる。例えば、圧着度の高いエリアは、色を濃く表示し、圧着度の低いエリアは、色を薄く表示する。
【００８９】
これにより、表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態を目視で分かり易く表現することができる。また、圧着処理における圧着の平行度を確認することができる。さらに、本圧着ユニット４０の圧力の調整が行い易くなる。
【００９０】
また、表示ウィンドウ８０１の下部には、電子部品１０２毎の各エリアの具体的な数値を表示する数値ウィンドウ８０２が表示される。また、数値ウィンドウ８０２には、各電子部品１０２を示すタブ８０３が設けられている。
【００９１】
なお、処理結果を示す画面例としては、図１４に示すものに限定されるものではなく、ユーザの目的に応じて種々に設定できるものである。例えば、上述した実施の形態例では、エリアの圧着度の平均を表示する例を説明したが、リード端子１０７一本一本の圧着度を表示するようにしてもよい。
【００９２】
このように、本例の検査ユニット５０によれば、表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態を圧痕１２１の数だけでなく、圧着度という圧痕１２１の深さを数値化して検査を行っている。これにより、表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態を定量化して正確に判別することができる。さらに、圧着の具合を色の違いや濃淡で表現することができ、目視で確認することも可能となる。
【００９３】
以上、本発明の検査装置及びモジュール組立装置の実施の形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の検査装置及びモジュール組立装置は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００９４】
また、上述した実施の形態例では、本圧着ユニット４０の次に検査ユニット５０を設け、本圧着ユニット４０で圧着した表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態を検査する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、仮圧着ユニットである部品搭載ユニット３０の次に検査ユニットを設け、部品搭載ユニットで仮圧着を行った表示基板１０１と電子部品１０２の圧着状態を検査してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…ＦＰＤモジュール組立装置（モジュール組立装置）、  ２…ＦＰＤモジュール生産管理部、  ３…ＦＰＤモジュール組立ライン、  ４…装置内ＬＡＮ、  １０…端子クリーニングユニット、  ２０…ＡＣＦ貼付ユニット、  ３０…部品搭載ユニット、  ４０…本圧着ユニット、  ５０…検査ユニット（検査装置）、  ６０…ＰＣＢ接続ユニット、  ５１…撮像処理部、  ５２…搬送部、  ５３…コンピュータ装置、  ５４…保持台、  ５６…カメラ、  ７２…レンズ、  ７３…撮像部、  ７５…入力部、  ７６…表示部、  １００…ＦＰＤモジュール（モジュール）、  １０１…表示基板（基板）、  １０２…電子部品、  １０７，１０８…リード端子、  １０９…ＡＣＦ（異方性導電フィルム）、  １０９ａ…バインダ樹脂（熱硬化性樹脂）、  １０９ｂ…導電粒子、  １１０Ａ…第１のエリア、  １１０Ｂ…第２のエリア、  １１０Ｃ…第３のエリア、  １２１…圧痕、  １２１ａ…暗部、  １２１ｂ…明部、  ２０１…アライメントマーク、  ２３１…通信部、  ２３２…画像処理部、  ２３３…制御部、  ６０１…設定画像、  ６０２…端子探索ウィンドウ、  ６０３…端子内ウィンドウ
【図１】
2013145162.tif 000003
【図２】
2013145162.tif 000004
【図３】
2013145162.tif 000005
【図４】
2013145162.tif 000006
【図５】
2013145162.tif 000007
【図６】
2013145162.tif 000008
【図７】
2013145162.tif 000009
【図８】
2013145162.tif 000010
【図９】
2013145162.tif 000011
【図１０】
2013145162.tif 000012
【図１１】
2013145162.tif 000013
【図１２】
2013145162.tif 000014
【図１３】
2013145162.tif 000015
【図１４】
2013145162.tif 000016