(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査を行う装置、あるいは、電子部品の実装を行う装置を各プリント基板毎に配置して検査や実装を行う方法であって、ステージの移動要求に対して、１つのプリント基板の停止位置をＸ−Ｙステージの移動時に発生する誤差を修正した位置となるようにＸ−Ｙステージを移動させ、他のプリント基板に対しては検査装置あるいは部品装着装置をＸ−Ｙステージの移動時に発生する誤差分だけ変位させた基準位置として検査あるいは実装を行うようにしたことを特徴とするプリント基板における作業位置補正方法。
【請求項２】
１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査を行う装置、あるいは、電子部品の実装を行う装置を各プリント基板毎に配置して検査や実装を行う装置であって、
ステージ移動要求座標を出力し、検査装置や部品装着装置の座標補正データを要求する第１の検査ＣＰＵと、
ステージ移動要求座標を出力する他の検査ＣＰＵと、
予めＸ−Ｙステージの移動時における各プリント基板毎のズレを補正するための補正テーブルを記憶し、前記他の検査ＣＰＵのステージ移動要求座標が要求されると前記記憶された補正テーブルのデータに基づいて前記Ｘ−Ｙステージを移動させるデータを出力し、また、前記Ｘ−Ｙステージを移動させるデータに対して他のプリント基板の補正テーブルの補正データで逆演算を行い、かつ、この逆演算の値から前記ステージ移動要求座標を減算したデータをプリント基板用の検査装置あるいは部品装着装置の基準位置として出力する制御ＣＰＵと、
で構成したことを特徴とするプリント基板における作業位置補正装置。
【請求項３】
１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査、あるいは、電子部品の実装を行う方法であって、ステージの移動要求に対して、各プリント基板の停止位置をＸ−Ｙステージの移動時に発生する誤差の平均位置となるようにＸ−Ｙステージが移動した位置となし、かつ、各プリント基板の検査装置あるいは部品装着装置を前記移動誤差平均と各移動誤差との差分だけ変位させた位置を基準位置として検査あるいは実装を行うようにしたことを特徴とするプリント基板における作業位置補正方法。
【請求項４】
１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査、あるいは、電子部品の実装を行う装置であって、
ステージ移動要求座標を出力し、検査装置や部品装着装置の座標補正データを要求する第１の検査ＣＰＵと、
ステージ移動要求座標を出力し、検査装置や部品装着装置の座標補正データを要求する他の検査ＣＰＵと、
予めＸ−Ｙステージの移動時における各プリント基板毎のズレを補正するための補正テーブルを記憶し、前記各検査ＣＰＵのステージ移動要求座標が要求されると前記記憶された各補正テーブルのデータに基づいて移動量を演算すると共に該演算の結果得られたデータの平均値を求め、この平均値分だけ前記Ｘ−Ｙステージを移動させ、また、前記平均値に対して補正テーブルの補正データで逆演算を行い、かつ、この逆演算の値から前記検査ＣＰＵからのステージ移動要求座標を減算したデータをプリント基板用の検査装置あるいは部品装着装置の基準位置として出力する制御ＣＰＵと、
で構成したことを特徴とするプリント基板における作業位置補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は１台のＸ−Ｙステージ上に複数のプリント基板を載置し、該プリント基板に印刷された配線パターン検査、プリント基板に印刷されたクリーム半田の検査あるいはプリント基板に実装された部品の取付け状態や半田付け状態等の検査、およびプリント基板に部品装着装置によって電子部品の実装を行う場合に、前記検査や実装に要する時間を短縮するためのプリント基板における作業位置補正方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記検査や実装を行う場合には、予め基準となる座標基板を用いてＸ−Ｙステージの移動量を計測し、該移動量のズレ（Ｘ軸およびＹ軸の真直度、もしくは、各軸間の直角度等が出ていないために生じる）による補正テーブルを作成し、実際の検査や実装時において、前記補正テーブルによって前記ズレを補正することでプリント基板を正確な位置に停止させ、部品の取付け状態や半田付け状態等の検査、および部品装着装置による部品実装を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した補正テーブルによってズレを補正するようにしたＸ−Ｙステージにおいて、２枚以上のプリント基板を載置して該２枚以上のプリント基板の前記検査や実装を行う場合、各プリント基板の間で移動誤差が発生するために、それぞれの検査装置や部品装着装置に対する座標の補正を行う必要が生じる。
【０００４】
そのために、２枚のプリント基板の検査や実装を同時に行うことができず、１枚目のプリント基板の検査や実装を１つの検査装置や部品装着装置で行った後に、Ｘ−Ｙステージを移動して２枚目のプリント基板の検査や実装を他の検査装置や部品装着装置で行うこととなり、頻繁にＸ−Ｙステージを移動させなければならず、検査や実装の作業時間の短縮が図れないといった問題が生じる。
【０００５】
本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、２枚以上のプリント基板の部品検査や部品実装を行うに際して、Ｘ−Ｙステージを一度だけ移動させ、プリント基板間の誤差を検査装置や部品装着装置の補正によって行うようにしたことにより、検査や実装時間の短縮を図ったプリント基板における作業位置補正方法およびその装置を提供せんとするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板における作業位置補正方法およびその装置は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１記載の方法は、１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査、あるいは、電子部品の実装を行う装置を各プリント基板毎に配置して検査や実装を行う方法であって、ステージの移動要求に対して、１つのプリント基板の停止位置をＸ−Ｙステージの移動時に発生する誤差を修正した位置となるようにＸ−Ｙステージを移動させ、他のプリント基板に対しては検査装置あるいは部品装着装置をＸ−Ｙステージの移動時に発生する誤差分だけ変位させた基準位置として検査あるいは実装を行うようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の装置は、１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査を行う装置、あるいは、電子部品の実装を行う装置を各プリント基板毎に配置して検査や実装を行う装置であって、ステージ移動要求座標を出力し、検査装置や部品装着装置の座標補正データを要求する第１の検査ＣＰＵと、ステージ移動要求座標を出力する他の検査ＣＰＵと、予めＸ−Ｙステージの移動時における各プリント基板毎のズレを補正するための補正テーブルを記憶し、前記他の検査ＣＰＵのステージ移動要求座標が要求されると前記記憶された補正テーブルのデータに基づいて前記Ｘ−Ｙステージを移動させるデータを出力し、また、前記Ｘ−Ｙステージを移動させるデータに対して他のプリント基板の補正テーブルの補正データで逆演算を行い、かつ、この逆演算の値から前記ステージ移動要求座標を減算したデータをプリント基板用の検査装置あるいは部品装着装置の基準位置として出力する制御ＣＰＵとで構成したものである。
【０００８】
請求項３記載の方法は、１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査、あるいは、電子部品の実装を行う方法であって、ステージの移動要求に対して、各プリント基板の停止位置をＸ−Ｙステージの移動時に発生する誤差の平均位置となるようにＸ−Ｙステージが移動した位置となし、かつ、各プリント基板の検査装置あるいは部品装着装置を前記移動誤差平均と各移動誤差との差分だけ変位させた位置を基準位置として検査あるいは実装を行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の装置は、１つのＸ−Ｙステージに少なくとも２枚以上のプリント基板を載せて配線パターンや部品実装等に関する検査、あるいは、電子部品の実装を行う装置であって、ステージ移動要求座標を出力し、検査装置や部品装着装置の座標補正データを要求する第１の検査ＣＰＵと、ステージ移動要求座標を出力し、検査装置や部品装着装置の座標補正データを要求する他の検査ＣＰＵと、予めＸ−Ｙステージの移動時における各プリント基板毎のズレを補正するための補正テーブルを記憶し、前記各検査ＣＰＵのステージ移動要求座標が要求されると前記記憶された各補正テーブルのデータに基づいて移動量を演算すると共に該演算の結果得られたデータの平均値を求め、この平均値分だけ前記Ｘ−Ｙステージを移動させ、また、前記平均値に対して補正テーブルの補正データで逆演算を行い、かつ、この逆演算の値から前記検査ＣＰＵからのステージ移動要求座標を減算したデータをプリント基板用の検査装置あるいは部品装着装置の基準位置として出力する制御ＣＰＵとで構成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプリント基板における作業位置補正装置の第１の実施の形態を図１と共に説明する。
この実施の形態は、２枚のプリント基板をＸ−Ｙステージに載せてレーザ光を利用した検査装置２台で、各プリント基板のパターンやクリーム半田あるいは実装された電子部品の状態を検査する場合であり、かつ、一方のプリント基板のズレのみを補正テーブルに基づいて補正し、他方のプリント基板のズレに対しては検査装置側を補正テーブルに基づいてガルバノメータ（ビームを掃引するための手段）の基準位置を決定し検査を行うようにしたものである。
【００１１】
先ず、図２に示す如く２枚の座標基板Ｐ1 ，Ｐ2 をＸ−ＹステージＳに載せると共に、該Ｘ−ＹステージＳを移動させ各座標基板Ｐ1 ，Ｐ2 に対して検査装置（図示せず）からビームスポットＢ1 ，Ｂ2 を照射し、該座標基板Ｐ1 ，Ｐ2 における座標からの反射光を受光器で受光することにより、Ｘ−ＹステージＳの移動量を計測し、該移動量のズレによる各座標毎の補正テーブルＴ1 ，Ｔ2 を作成する。
【００１２】
次に、図１のブロック図について説明する。
右検査ＣＰＵ２からのステージ移動要求座標Ａ2 を基に、制御ＣＰＵ３は右の補正演算部において前記補正テーブルＴ2 の補正データを利用してステージ制御座標ａ2 を演算する。そして、このステージ制御座標ａ2 に基づいてＸ−ＹステージＳを移動させる。
【００１３】
また、制御ＣＰＵ３は前記ステージ制御座標ａ2 と前記補正テーブルＴ1 から逆演算を行い、逆演算値であるＢ1 から左検査ＣＰＵ１からのステージ移動要求座標Ａ1 を減算し、その差の値Ｃ1 を左検査ＣＰＵ１のガルバノ座標補正データとして記憶する。
【００１４】
４は左側プリント基板の各種検査を行うための検査装置におけるガルバノメータを左検査ＣＰＵ１からの指令に基づいて駆動させるためのガルバノメータ駆動部、５は右側プリント基板の各種検査を行うための検査装置におけるガルバノメータを右検査ＣＰＵ２からの指令に基づいて駆動させるためのガルバノメータ駆動部、６はＸ−ＹステージＳを前記右検査ＣＰＵ２からの指令に基づいて駆動させるためのＸ−Ｙステージ駆動部である。
【００１５】
次に、前記した構成に基づいて動作を説明する。なお、説明の便宜上、２枚の被検査用プリント基板に照射されるビーム位置（1000，Ｙ）の場合におけるＸ座標のみについて説明する。
【００１６】
今、右側の検査ＣＰＵ２からステージ移動要求座標１０００μm の移動指令Ａ2 が制御ＣＰＵ３に送られると、該制御ＣＰＵ３における右側の補正演算部に予め用意されている補正テーブルＴ2 によって補正演算が実行される。そして、１０００μm の指令に対する補正テーブルＴ2 の値が＋１０μｍの場合には、Ｘ−Ｙステージ駆動部６に対して１０１０μm のａ2 のデータが出力され、Ｘ−Ｙステージはこの１０１０μm の位置まで移動する
【００１７】
なお、ガルバノ座標補正データとしては何らのデータも出力されず、ガルバノメータは予め設定した基準位置（ｘ0 ，ｙ0 ）で待機状態となっている。また、１０００μm の指令に対する補正テーブルＴ1 の値が−２０μm の場合には、制御ＣＰＵ３はステージ制御座標ａ2 と左側補正テーブルＴ1 からのデータとの逆演算を行い１０３０μm のＢ1 を出力し、かつ、左側の検査ＣＰＵ１からのステージ移動要求座標１０００μm との差（Ｂ1 −Ａ1 ）を演算する。
【００１８】
すなわち、３０μm のガルバノ座標補正データＣ1 をガルバノメータ駆動部４に出力し、ガルバノメータの基準位置を３０μm 分だけ変位させ、この位置から被検査用プリント基板の電子部品の半田付け部に対してビームを照射して半田付け状態の検査を開始する。
【００１９】
前記したように、Ｘ−ＹステージＳを１０１０μm の位置まで移動させ、かつ、ガルバノメータの基準位置を３０μm 変位させた状態において、従来の検査と同様にガルバノメータ４，５を制御して、ビームをプリント基板に実装された電子部品や半田部に照射し、その反射光から電子部品の取付け状態や半田付け状態が正常か否かの検査を行う。
【００２０】
なお、前記した説明は、Ｘ軸方向についてのみ説明したが、Ｙ軸方向についても前記と同様な制御を行うことは勿論のことであり、また、検査装置による半田付け状態の場合について説明したが、部品装着装置を用いたプリント基板への電子部品の実装についても同様に行える。
【００２１】
また、前記した実施の形態による電子部品の半田付け状態等の検査は、ガルバノメータの性能を左右共に最大限に発揮する必要がない場合において有効であるが、ガルバノメータ駆動部４の駆動範囲では前記検査が行えない程に、左右のプリント基板の間で誤差が生じている場合には使用できない。そこで、前記誤差が大きな場合でも検査が行える第２の実施の形態について図３と共に説明する。なお、図１と同一部分は同一符号を付して説明は省略する。
【００２２】
この実施の形態は、前記実施の形態が一方の被検査プリント基板のステージ移動要求座標に対してＸ−ＹステージＳを移動し、他方のステージ移動要求座標に対してはガルバノメータ駆動部４を移動位置に応じたＸ−ＹステージＳの移動差分駆動した場合であるが、本実施の形態は、左右のステージ移動要求座標の移動誤差の平均値（（ａ1 ＋ａ2 ）／２）までＸ−ＹステージＳを移動し、かつ、ガルバノメータ駆動部４，５の基準位置を同じ量だけ移動して基準位置としたものである。
【００２３】
図３において、図１と異なる点は、右側検査ＣＰＵ２からガルバノメータ駆動部５にガルバノ座標補正データを出力すること、制御ＣＰＵ３において左側検査ＣＰＵ１からのステージ移動要求座標に対して左側補正テーブルＴ1 によって得られたＸ−ＹステージＳの補正データを作成し、このデータと右側検査ＣＰＵ２からのステージ移動要求座標に対して右側補正テーブルＴ2 によって得られたＸ−ＹステージＳの補正データとの平均値データを得ることである。
【００２４】
次に、動作について説明するに、左右の検査ＣＰＵ１，２からステージ移動要求座標１０００μm の移動指令Ａ1 ，Ａ2 が制御ＣＰＵ３に送られると、左右の補正演算部に予め用意された補正テーブルＴ1 ，Ｔ2 によって補正演算が実行される。
【００２５】
そして、１０００μm の指令に対する補正テーブルの値が各々−２０μm と＋１０μm の場合には、補正演算部から９８０μm と１０１０μm のａ１とａ２のデータが出力され、平均化処理部においてａ３＝９９５μm の平均値が求められる。この平均値がステージ駆動部６に出力され、従って、Ｘ−ＹステージＳは２つの被検査プリント基板の移動誤差の中間位置に移動される。
【００２６】
また、前記平均値は左右の補正演算部に入力され、前記とは逆の逆演算（各々Ｂ1 ＝９９５＋２０＝１０１５μm 、Ｂ2 ＝９９５−１０＝９８５μm ）が行われる。最後に差分処理部で、最初に要求された移動要求座標との差分Ｃ1 ，Ｃ2 （Ｃ1 ＝Ｂ1 −Ａ1 ＝１０１５−１０００＝１５μm 、Ｃ2 ＝９８５−１０００＝−１５μm ）が求められる。
【００２７】
そして、このＣ1 ＝１５μm がガルバノメータ駆動部４に出力されて、ガルバノメータは１５μm だけ進んだ位置が基準位置として、また、Ｃ2 ＝−１５μm がガルバノメータ駆動部５に出力されて、ガルバノメータは１５μm だけ遅れた位置が基準位置となって、被検査用プリント基板に実装された電子部品や半田部に照射し、その反射光から電子部品の取付け状態や半田付け状態が正常か否かの検査を行う。
【００２８】
なお、前記した第１および第２の実施の形態にあっては、検査装置あるいは部品装着装置の基準位置を得る手段として逆演算を用いる方法で示したが、補正テーブル同志の差分および平均値から直接求めてもよい。
【００２９】
また、前記した説明は、Ｘ軸方向についてのみ説明したが、Ｙ軸方向についても前記と同様な制御を行うことは勿論のことであり、さらに、第２の実施の形態は検査装置による検査の場合について説明したが、部品装着装置を用いたプリント基板への電子部品の実装についても同様に行える。
【００３０】
また、検査装置の検査手段としては、ビームに限定されるものではなくＸ線や画像処理等、種々の方法を採用することが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は前記したように、少なくとも２枚以上のプリント基板の検査あるいは部品の実装を行うに際して、ステージの移動要求に対し１つのプリント基板が正確な位置になるようにＸ−Ｙステージを移動させ、他のプリント基板に対しては検査装置あるいは部品装着装置をＸ−Ｙステージの移動誤差分だけ変位させて基準位置としたので、Ｘ−Ｙステージの移動回数を減らすことができるため、検査や部品実装の作業時間を大幅に短縮することができる。
【００３２】
また、少なくとも２枚以上のプリント基板の検査あるいは部品の実装を行うに際して、ステージの移動要求に対し複数のプリント基板に対する移動誤差の平均値となるようにＸ−Ｙステージを移動させ、検査装置あるいは部品装着装置を前記平均値の逆演算分だけ各々の検査装置や部品装着装置を変位させて基準位置としたので、検査装置の検査範囲が小さな性能のものであっても検査が確実に行え、また、検査や部品実装の作業時間を大幅に短縮することができる等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプリント基板における作業位置補正装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】補正テーブルを作成する必要性を示す説明図である。
【図３】第２の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１          左検査ＣＰＵ
２          右検査ＣＰＵ
３          制御ＣＰＵ
４          ガルバノメータ駆動部
５          ガルバノメータ駆動部
６          ステージ駆動部
【図１】
0004005210.tif 000002
【図２】
0004005210.tif 000003
【図３】
0004005210.tif 000004