(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ印刷工程、部品実装工程、およびはんだ付け工程を一連に実行する基板製作ラインにおいて、はんだ印刷工程から搬出された基板を部品実装工程に送る前に受け付けて、その基板上のはんだの塗布状態を検査する方法において、
検査に先立ち、はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値を設定する処理と、設定した判定基準値により検出され得る不良の種類毎に、その不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作を受け付ける処理と、不良の放置を認める選択がなされた不良に対し、その不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値の入力を受け付ける処理とを実行し、
前記検査において、検査対象の基板に対して求めた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良が検出され、かつその不良が前記放置を認める選択がなされた不良であるとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち許容値が設定されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨を決定する一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または放置を認めない選択がなされた不良が検出されたときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨を決定することを、特徴とするはんだ検査方法。
【請求項２】
はんだ印刷工程、部品実装工程、およびはんだ付け工程を一連に実行する基板製作ラインにおいて、はんだ印刷工程から搬出された基板を部品実装工程に送る前に受け付けて、その基板上のはんだの塗布状態を検査する方法において、
検査に先立ち、はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値を設定する処理と、検査対象の基板に実装される部品の種類毎に、その部品に対するはんだ塗布部につき前記判定基準値により検出された不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作を受け付ける処理と、不良の放置を認める選択がなされた部品に対し、その部品に対応する不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値の入力を受け付ける処理とを実行し、
前記検査において、検査対象の基板に対して求めた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良が検出され、かつその不良が前記放置を認める選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部で検出されたとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち許容値が設定されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨を決定する一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または放置を認めない選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部で不良が検出されたときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨を決定することを、特徴とするはんだ検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載されたはんだ検査方法において、
前記検査では、基板を撮像して得られた画像から前記はんだ塗布部を抽出し、抽出されたはんだ塗布部に対する測定処理および判定基準値との照合処理を実行するとともに、前記照合処理により不良が検出される都度、その不良部位の画像を記憶するようにしたはんだ検査方法。
【請求項４】
はんだ印刷工程、部品実装工程、およびはんだ付け工程を一連に実行する基板製作ラインのはんだ印刷工程と部品実装工程との間に配備され、はんだ印刷工程から搬出された基板上のはんだの塗布状態を検査する装置であって、
検出され得る不良の種類毎に、その不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作と、不良の放置を認める選択がなされた不良に対し、その不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値を入力する操作とを行うための入力手段と、
はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値、および前記入力手段により行われた選択の結果ならびに入力された許容値を、それぞれ記憶する記憶手段と、
検査対象の基板上のはんだ塗布部に対し、所定の測定処理を実行する測定手段と、
前記測定手段により求められた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良を検出する不良検出手段と、
前記不良検出手段により不良が検出されたとき、その不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送るか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記検出された不良が前記放置を認める選択がなされた不良であるとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち前記記憶手段に許容値が記憶されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨の判定を行う一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または前記検出された不良が放置を認めない選択がなされた不良であるときは、前記不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定を行うはんだ検査装置。
【請求項５】
はんだ印刷工程、部品実装工程、およびはんだ付け工程を一連に実行する基板製作ラインのはんだ印刷工程と部品実装工程との間に配備され、はんだ印刷工程から搬出された基板上のはんだの塗布状態を検査する装置であって、
検査対象の基板に実装される部品の種類毎に、その部品に対応するはんだ付け部位につき検出された不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作と、不良の放置を認める選択がなされた部品に対し、その部品に対応する不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値を入力する操作とを行うための入力手段と、
はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値、および前記入力手段により行われた選択の結果ならびに入力された許容値を、それぞれ記憶する記憶手段と、
検査対象の基板上のはんだ塗布部に対し、所定の測定処理を実行する測定手段と、
前記測定手段により求められた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良を検出する不良検出手段と、
前記不良検出手段により不良が検出されたとき、その不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送るか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記検出された不良が前記放置を認める選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部の不良であるとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち前記記憶手段に許容値が記憶されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨の判定を行う一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または前記検出された不良が放置を認めない選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部の不良であるときは、前記不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定を行うはんだ検査装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載されたはんだ検査装置において、
検査が完了した基板を部品実装工程に搬出するための基板搬出手段と、前記判定手段により前記不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定がなされた基板の搬出が中止されるように、前記基板搬出手段の動作を制御する制御手段とを、さらに具備するはんだ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、部品実装基板を製作するための技術に属するもので、特に、「リフローはんだ付」と呼ばれる手法により部品実装基板を製作する基板製作ラインにおいて、はんだ印刷工程から搬出された基板のはんだ塗布状態を、その基板を部品実装工程に送る前に検査するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリフローはんだ付法による基板製作ラインでは、まず配線回路が印刷されたプリント基板がクリームはんだ印刷機に導かれて、各はんだ付部位にクリームはんだが塗布された後、この基板がはんだ検査装置に送り込まれて、各部のクリームはんだの塗布状態の適否が検査される。この検査により各クリームはんだの塗布状態が適切であると判定された基板は、部品実装機へと搬出され、各部品の実装処理が施される。
【０００３】
さらに部品実装後の基板はリフロー炉に送り込まれて、各部品がはんだ付され、部品実装基板が完成することになる。完成した部品実装基板は、実装部品検査装置にかけられて、部品の実装位置やはんだ付の適否などが判定され、良品と見なされた基板のみが出荷されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基板製作ラインでは、はんだ検査装置でクリームはんだの塗布状態の不良が検出される都度、ラインを停止して、不良の発生箇所や不良状態を確認しているので、検出された不良に対応するための時間が必要となり、係員の労力が多大なものとなる。またはんだ印刷工程の停止により、後続の部品実装工程やはんだ付工程における処理も中断し、製作上の効率が非常に悪くなる、という問題が生じている。
【０００５】
ところがはんだ印刷工程で発生した不良は、必ずしも完成品における不良には直結しておらず、塗布状態の不良の内容によって、必ずその不良を修正しなければならないケースと、その不良を放置したままつぎの工程に進んでもかまわないケースとがあることが、確認されている。
【０００６】
例えば、はんだの塗布量が少ない部位については、そのまま部品を実装してはんだ付を行うと、殆どの場合、適切なはんだ付がなされず、最終的にも不良と判断される。これに対し、はんだの塗布量が多い部位にそのまま後続の工程を実施した場合は、はんだ過多による影響がはんだ付処理に現れずに適切なはんだ付がなされ、良品として出荷できるケースが多々認められている。また上記したようにはんだ付処理後に最終的に基板の良否が検査されるので、仮に、完成品にはんだの塗布状態の不良による影響が残っていても、その不良を最終的な検査により検出することが可能である。
【０００７】
したがってはんだの塗布工程において、上記のような「良品」となり得る不良が検出された場合は、ある程度の発生量であれば、そのまま次の工程に進む方が、不良が発生する毎にラインを停止させるよりも、はるかに労力を要さず、効率の良い処理を行うことができ、基板の製作量を上げることができる。
【０００８】
この発明は上記の点に着目してなされたもので、はんだの塗布状態の不良が検出されても、その不良の内容によってはそのまま放置して、その基板を部品実装工程に受け渡すことにより、はんだの塗布状態の検査にかかる労力や時間を大幅に削減するとともに、部品実装基板の製作工程全体にかかる効率を大幅に向上することを技術課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、検査に先立ち、はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値を設定する処理と、設定した判定基準値により検出され得る不良の種類毎に、その不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作を受け付ける処理と、不良の放置を認める選択がなされた不良に対し、その不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値の入力を受け付ける処理とを実行する。そして、検査において、検査対象の基板に対して求めた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良が検出され、かつその不良が前記放置を認める選択がなされた不良であるとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち前記許容値が設定されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨を決定する一方、前記比較対象の値が前記許容値を上回ったとき、または放置を認めない選択がなされた不良が検出されたときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨を決定する。
【００１０】
請求項２の発明では、検査に先立ち、はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値を設定する処理と、検査対象の基板に実装される部品の種類毎に、その部品に対するはんだ塗布部につき前記判定基準値により検出された不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作を受け付ける処理と、不良の放置を認める選択がなされた部品に対し、その部品に対応する不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値の入力を受け付ける処理とを実行する。そして、検査において、検査対象の基板に対して求めた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良が検出され、かつその不良が前記放置を認める選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部で検出されたとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち前記許容値が設定されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨を決定する一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または放置を認めない選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部で不良が検出されたときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨を決定する。
【００１１】
請求項３の発明では、さらに、前記検査において、基板を撮像して得られた画像から前記はんだ塗布部を抽出し、抽出されたはんだ塗布部に対する測定処理および判定基準値との照合処理を実行するとともに、前記照合処理により不良が検出される都度、その不良部位の画像を記憶するようにしている。
【００１２】
請求項４の発明に係るはんだ検査装置は、請求項１の方法を実施するためのもので、検出され得る不良の種類毎に、その不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作と、不良の放置を認める選択がなされた不良に対し、その不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値を入力する操作とを行うための入力手段と、はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値、および前記入力手段により行われた選択の結果ならびに入力された許容値を、それぞれ記憶する記憶手段と、検査対象の基板上のはんだ塗布部に対し、所定の測定処理を実行する測定手段と、前記測定手段により求められた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良を検出する不良検出手段と、前記不良検出手段により不良が検出されたとき、その不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送るか否かを判定する判定手段とを具備する。また判定手段は、前記検出された不良が前記放置を認める選択がなされた不良であるとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち前記記憶手段に許容値が記憶されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨の判定を行う一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または前記検出された不良が放置を認めない選択がなされた不良であるときは、前記不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定を行うように、構成される。
また請求項５の発明に係るはんだ検査装置は、請求項２の方法を実施するためのもので、検査対象の基板に実装される部品の種類毎に、その部品に対応するはんだ付け部位につき検出された不良の放置を認めて良いか否かを選択する操作と、不良の放置を認める選択がなされた部品に対し、その部品に対応する不良の発生数および発生頻度の少なくとも一方について、許容値として任意の値を入力する操作とを行うための入力手段と、はんだ塗布部に対する測定値の良否を判定するための判定基準値、および前記入力手段により行われた選択の結果ならびに入力された許容値を、それぞれ記憶する記憶手段と、検査対象の基板上のはんだ塗布部に対し、所定の測定処理を実行する測定手段と、前記測定手段により求められた測定値を前記判定基準値と照合することにより不良を検出する不良検出手段と、前記不良検出手段により不良が検出されたとき、その不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送るか否かを判定する判定手段とを具備する。また、前記判定手段は、前記検出された不良が前記放置を認める選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部の不良であるとき、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度のうち前記記憶手段に許容値が記憶されているものを当該許容値と比較し、比較対象の値が許容値より小さいときは、前記不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送る旨の判定を行う一方、前記比較対象の値が許容値を上回ったとき、または前記検出された不良が放置を認めない選択がなされた部品に対応するはんだ塗布部の不良であるときは、前記不良が検出された基板を当該不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定を行うように、構成される。
【００１３】
請求項６の発明では、上記構成のはんだ検査装置に、検査が完了した基板を部品実装工程に搬出するための基板搬出手段と、前記判定手段により前記不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定がなされた基板の搬出が中止されるように、前記基板搬出手段の動作を制御する制御手段とを、さらに具備させている。
【００１４】
【作用】
検査において、あらかじめ設定された判定基準値に基づき不良が検出されたとき、その不良が放置の認められた不良であれば、その検出の時点での不良発生数および不良発生頻度の少なくとも一方が、あらかじめ入力された許容値と比較される。ここで比較対象の値が許容値より小さい場合には、不良が検出された基板は、その不良が放置されたまま部品実装工程に送られる。一方、比較対象の値が許容値を上回る場合、または検出された不良の放置が認められていない場合には、その不良を放置したまま基板を部品実装工程に送ることは禁止される。
【００１５】
よって、不良を放置したまま部品を実装しても差し支えないような状態にある基板を、そのまま部品実装工程に渡すことが可能となるので、不良検出に対する後処理にかかる労力を省くことができ、部品実装基板の製作上の効率を向上することができる。また、許容値として任意の値を入力することができるので、後続の部品実装工程やはんだ付け工程における処理能力や不良修正能力などに合わせて入力値を調整すれば、基板の製作ラインを最適な状態で稼動させることが可能になる。
【００１６】
請求項３の発明では、画像処理に基づく検査において不良が検出される都度、その不良部位の画像が記憶されるので、特定の部位に同様の不良が連続的に発生するような場合、記憶された各画像により、不良の状態や時間経過による変化を確認することができる。
【００１７】
請求項６の発明では、検査装置に、検査が完了した基板を部品実装工程に搬出するための基板搬出手段を設けるとともに、判定手段により不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定がなされた基板に対する基板搬出動作を中止する。したがって、不良が検出されても、その不良の放置が認められており、かつ検出の時点での不良発生数または不良発生頻度が許容値より小さい場合には、前記不良が検出された基板は部品実装工程に自動的に搬出されるが、不良発生数または不良発生頻度が許容値を上回った場合や、放置が認められていない不良が検出された場合には、その不良が検出された基板の搬出は、自動的に中止されるようになる。
【００１８】
【実施例】
図１は、この発明の一実施例にかかるはんだ検査装置の全体構成を示す。
このはんだ検査装置は、リフローはんだ付による基板製作ライン上に配置されて、前段のはんだ印刷機（図示せず）より搬出された基板上のクリームはんだの印刷パターンの良否を判定するためのもので、Ｘ軸テーブル部２，Ｙ軸テーブル部３，投光部４，撮像部５，制御処理部７などを構成として含んでいる。
なお図中、１Ｔは、検査対象の基板（以下「被検査基板１Ｔ」という）である。また１Ｓは、各はんだの塗布状態が良好な基準基板であって、検査に先立つティーチング時に用いられる。
【００１９】
前記Ｘ軸テーブル部２およびＹ軸テーブル部３は、それぞれ制御処理部７からの制御信号に基づいて動作するモータ（図示せず）を備えており、これらモータの駆動によりＸ軸テーブル部２が投光部４および撮像部５をＸ軸方向へ移動させ、またＹ軸テーブル部３が基板１Ｓ，１Ｔを支持するコンベヤ６をｙ軸方向へ移動させる。
【００２０】
前記投光部４は、異なる径を有しかつ制御処理部７からの制御信号に基づき赤色光，緑色光，青色光を同時に照射する３個の円環状光源８，９，１０により構成される。なお各光源８，９，１０は、観測位置の真上位置に中心を合わせかつ観測位置から見て異なる仰角に対応する方向に位置するように、配備されている。
【００２１】
前記撮像部５はカラー画像生成用のカメラであって、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めされる。これにより観測対象である基板１Ｓ，１Ｔの表面の反射光が撮像部５により撮像され、三原色のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換されて制御処理部７へ供給される。
【００２２】
制御処理部７は、ＣＰＵ１１を制御主体として、画像入力部１２，メモリ１３，撮像コントローラ１４，画像処理部１５，ＸＹテーブルコントローラ１６，検査部１７，ティーチングテーブル１８，設定条件記憶部１９，条件判定部２０，検査結果蓄積部２１，入力部２２，ＣＲＴ表示部２３，プリンタ２４，送受信部２５，フロッピーディスク装置２６、警報出力部２７などを構成として含んでいる。
【００２３】
画像入力部１２は、撮像部５からのカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂを入力してディジタル信号に変換するためのもので、メモリ１３には、各色相毎のディジタル量の濃淡画像データを個別に記憶するための画像データ格納エリアなどが設定されている。
【００２４】
撮像コントローラ１４は、投光部４および撮像部５をＣＰＵ１１に接続するインターフェイスなどを備え、ＣＰＵ１１からの命令に基づき投光部４の各光源の光量を調整したり、撮像部５の各色相光出力の相互バランスを保つなどの制御を行う。
【００２５】
ＸＹテーブルコントローラ１６は、前記Ｘ軸テーブル部２およびＹ軸テーブル部３をＣＰＵ１１に接続するインターフェイスなどを備え、ＣＰＵ１１の出力に基づき、Ｘ軸テーブル部２およびＹ軸テーブル部３の移動動作を制御する。
【００２６】
ティーチングテーブル１８は、検査情報として、画像上のクリームはんだのパターンを抽出するための色パラメータ（明度、各色相毎の２値化しきい値など），基板上のクリームはんだの塗布位置にあたるパッドの位置，画像上の各パッドの位置における検査領域の設定条件（検査領域の設定位置や領域の大きさなど）、検査領域毎のはんだの塗布状態の良否を判定するための基準値などを記憶する。なおこれらの情報は、検査に先立ち、良好な印刷状態を具備する基準基板１Ｓを撮像して得られた画像を用いて、オペレータにより教示されるもので、検査時には、ＣＰＵ１１を介して、画像処理部１５や検査部１７などに供給される。
【００２７】
画像処理部１５は、前記検査情報のうちの色パラメータを供給されて、メモリ１３に格納されたＲ，Ｇ，Ｂの各画像データより、明度および三原色の色相度を画素単位で抽出した後、この抽出結果をそれぞれ前記色パラメータを用いて２値化し、各検査領域毎に、クリームはんだの面積，形状，位置などの特徴パラメータを抽出する。
【００２８】
検査部１７は、判定処理用の基準値などの供給を受け、前記画像処理部１５により抽出された各特徴パラメータを被検査データとして取り込んで、検査領域毎に基準値と比較して各部位のはんだの塗布状態の良否を判定し、その判定結果をＣＰＵ１１へと出力する。ＣＰＵ１１は、各検査領域毎の判定結果を総合して、被検査基板１Ｔが良品か否かを判定し、その判定結果をＣＲＴ表示部２３やプリンタ２４，あるいは送受信部２５に出力する。
【００２９】
このはんだ検査装置では、詳細は後記するが、不良の種類、または不良部位に実装される部品の種類毎に、その不良を具備する基板の部品実装機への搬出を停止するか、不良を放置したまま基板を搬出するか、あるいは条件付きで基板の搬出を行うか、の３種類の制御のいずれかを実施するようにしている。なお各制御を実施するための条件は、オペレータにより、前記ＣＲＴ表示部２３に表示された設定画面を用いて設定された後、ＣＰＵ１１を介して設定条件記憶部１９に取り込まれ、記憶保持されるが、適宜、変更することも可能である。
【００３０】
条件判定部２０は、前記検査部１７による検査結果を取り込んで、検出された各不良の内容毎に前記の設定条件と照合し、被検査基板１Ｔの搬出、または搬出停止のいずれの処理を実施するかを判定する。この判定結果はＣＰＵ１１に出力されるもので、ＣＰＵ１１は、判定結果に応じて、前記コンベア６またはこのコンベア６に連続する搬出用のコンベア（図示せず）に、駆動信号または停止信号を出力する。なお被検査基板１Ｔを無条件に搬出する際には、警報出力部２７より所定の警告情報が出力される。
【００３１】
前記入力部２２は、前記設定条件のほか、検査情報や基準基板１Ｓおよび被検査基板１Ｔに関するデータを入力するためのもので、キーボードやマウスなどにより構成される。
【００３２】
ＣＲＴ表示部２３（以下単に「表示部２３」という）は、ＣＰＵ１１から画像データ，検査結果，キー入力データなどが供給されたとき、これを表示画面上に表示し、またプリンタ２４は、ＣＰＵ１１から検査結果などが供給されたとき、これを予め決められた書式でプリントアウトする。またフロッピーディスク装置２６は、検査結果をフロッピーディスクに記録したり、装置動作に関わるプログラムや各種設定データなどを外部から取り込む際に用いられる。
【００３３】
送受信部２５は、前段のはんだ印刷機や後段の部品実装機などとデータの送受信を行うためのもので、特に被検査基板１Ｔの搬出を停止することになったときには、予め決められた形式の信号を各装置に伝送する。
【００３４】
警報出力部２７は、音声回路、警報ブザー、ランプなどの形態をとり、前記したように、検査により不良を放置したまま基板を搬出してよい、という判定がなされたときに動作して、所定の警告情報を出力する。
【００３５】
検査結果蓄積部２１は、不良と判定された部位について、その検査領域内の画像データや判定結果、抽出された特徴パラメータなどを、順次蓄積する。この蓄積データは、ＣＰＵ１１により必要に応じて読み出され、表示部２３やプリンタ２４に出力される。また送受信部２５などを介して外部に出力することも可能である。
【００３６】
図２は、基板搬出処理にかかる条件の設定画面の一例を示す。
図示例の設定画面は、不良の種類により前記制御の条件を設定するようにしたもので、上，中，下の３個の設定領域２２，２３，２４と、これら設定領域内の設定内容を確定するための確定ボタン２５，設定を途中で中止するためのキャンセルボタン２６，操作内容確認用のヘルプメニューを呼び出すためのヘルプ呼出ボタン２７などが形成されている。
なお図中の３４は、マウスカーソルである。
【００３７】
上段の設定領域２２には、各種の不良毎に選択ボックス２８が設定されている。各選択ボックス２８には、それぞれ右端の矢印２８ａをクリックすることにより、不良検出時の被検査基板１Ｔの処理方法にかかる３個の選択肢がプルダウン表示されるもので、「必ず停止する」を選択することにより、該当する不良が検出された被検査基板１Ｔを後段の部品実装機に搬出する処理が、全面的に禁止される。また「条件で停止する」を選択することにより、該当する不良が検出された被検査基板１Ｔの搬出処理は、中段の設定領域２３の内容に応じた条件の下で禁止されるようになる。他方、「停止しない」が選択された場合、その選択に対応する不良は常に放置され、被検査基板１Ｔは無条件で搬出される（ただしこの場合、前記警報出力部２７により警告情報が出力される）。
【００３８】
一般に、はんだの塗布量が少ないために生じるはんだのかすれや、はんだの塗布位置のずれを放置したまま部品を実装しても、部品を適切にはんだ付することは困難であるから、これらの不良に対しては、はんだ検査時に不良を発見した時点で対応するのが望ましい。またはんだ間のブリッジは、致命的な不良であるから、この不良についても、はんだ検査の段階で対応するのが望ましい。
【００３９】
これに対し、だれ，にじみといったはんだ過多に起因する不良について、その不良を放置したままで部品実装処理やはんだ付処理を施すと、最終的に良品として出荷できる場合と、最終的にも不良となる場合とがある。したがってこれらの不良が検出された基板に対しては、ある程度の数であれば、不良を放置したまま部品実装機へと搬出した方が、不良検出に対する後処理にかかる労力が省かれて、製作上の効率を向上できるものと考えられる。
【００４０】
また部品の実装やはんだ付に影響を及ぼさない軽微の不良について「停止しない」を選択することにより、その不良のみが検出された基板であれば、無条件に搬出することが可能となり、製作上の効率を大幅に向上することができる。
【００４１】
中段の設定領域２３は、前記選択ボックス２８内の「条件で停止する」が選択された不良に対し、その基板を停止させるための「条件」、言い換えれば、不良を放置したままでの基板搬出を可とする許容値を設定するためのものである。
【００４２】
図示例では、上記許容値として、
▲１▼  各基板の同じ部位に同様の不良が連続的に発生する場合の連続発生回数、▲２▼  所定枚数の基板が検査される間の該当する不良の発生率（この場合、基板枚数も可変設定される）、
▲３▼  １枚の基板上における不良発生率、
という３とおりの許容値について、それぞれ設定項目を表示するとともに、これら項目を自由に選択するためのチェックボックス２９と、具体的な許容値を数値入力するための入力ボックス３０とを設けて、オペレータに、各許容値を自由に選択および設定させるようにしている。
【００４３】
よってオペレータは、後段の部品実装機やリフロー炉の処理能力や、不良修正用の装置や人員の数などを考慮しつつ、被検査基板１Ｔを停止させるための条件の選択や許容値の入力を行うことになる。
【００４４】
なお下段の設定領域２４は、基板の搬出を停止させる方法を選択するためのもので、図中のチェックボックス３２にレ印が付された場合、被検査基板１ＴはＹ軸テーブル部３上の基板搬出位置で停止するように設定される。他方、このチェックボックス３２にレ印が付されていない場合には、被検査基板１Ｔは、一旦、Ｙ軸テーブル部３に隣接する搬出用コンベヤ上まで搬送された後に停止するように設定される。
【００４５】
さらに上段の設定領域２２の上方位置には、検査結果を蓄積していくかどうかを選択するためのチェックボックス３３が設定されている。このボックス内にレ印が付されていると、検査により検出された不良の画像やその不良部位の特徴パラメータの計測値などが順次取り込まれて、前記検査結果蓄積部２１に蓄積されていくことになる。
なおここで取り込まれる画像データは、撮像部５からの濃淡カラー画像、検査用の２値化画像のいずれから切り出した画像データであってもよく、また両画像データとも取り込むようにしてもよい。
【００４６】
図３は、設定画面の他の例を示す。
この設定画面は、基板の搬出処理にかかる条件を、不良部位に実装される部品の種類により設定するためのもので、上段の設定領域２２には、実装部品の種類毎に前記図２と同様の選択ボックス２８が設定される。また中段の設定領域２３には、前記設定領域２２で「条件で停止する」が選択された部品を搬出するための許容値として、前記図２と同様の項目▲１▼▲２▼のほか、「同一種の部品種にかかる不良発生頻度」という許容値が設けられており、オペレータが所望の項目を選択して許容値を入力することにより、製作ラインの状態に応じた設定が行われることになる。
なお設定画面のその他の構成については、前記図２と同様であるので、ここでは図２と同一の符号を付すことにより、説明を省略する。
【００４７】
図３のように、不良部位に実装される部品の種類に応じて被検査基板１Ｔの搬出、非搬出を選択する場合、例えば角チップのようなはんだ付の修正を行いやすい部品については、基板の搬出を条件に応じて停止するように設定することが可能である。他方、ＱＦＰのような多数のはんだ付部位が細かく配置される部品に対しては、はんだ検査により不良が検出された時点で取り出して、検出された不良を取り除くのが賢明である。
【００４８】
上記図２，３に示した設定画面は、検査モードの立ち上げ時のほか、検査中にも、適宜呼び出して、設定の変更を行うことが可能である。したがってオペレータは、検査過程を追跡しながら、設定条件を変更することができる。また本処理前の試し打ち時など、製作された基板の良否を問題としない場合には、検査領域２２内の各項目に「停止しない」や「条件で停止する」を設定して、検査済みの基板の殆どを下流に搬出し、その結果を参照して、本検査用の条件を設定する、といった使い方も可能である。
【００４９】
図４は、前記制御処理部７によるティーチングの制御手順を示す。なお図中のＳＴは、各制御のステップを意味する。
この種のティーチングは、一旦、登録された後も、必要に応じて修正や追加を行うことが可能である。新規の登録時にはＳＴ１からＳＴ２に進み、オペレータにより教示対象とする基板名の入力などが行われた後、基準基板１Ｓが所定位置にセットされて、スタートキーが操作される（ＳＴ３）。
【００５０】
制御処理部７では、あらかじめ各種基板の設計用のデータを取り込んでメモリ１３などにセットしており、前記スタートキーの操作により、ＳＴ４で基準基板１ＳがＹ軸テーブル部３上に搬入されると、つぎのＳＴ５では、この設計用データに基づき、基準基板１Ｓ上の所定位置にあるパッドを被検査部位として、前記撮像部５が位置決めされる。続くＳＴ６では、前記設計データまたはオペレータによる入力データに基づき、位置決めされた部位におけるパッドの位置、およびそのパッドに対応する部品や接続端子の種類などが教示される。
【００５１】
ついでＳＴ７では、撮像部５により生成された画像からはんだの部分を抽出するための最適な２値化しきい値などが抽出され、色パラメータとして教示される。さらにこれら色パラメータにより抽出されたはんだの面積，形状，位置などが計測され、前記判定処理のための基準値として教示される。
【００５２】
以下、同様に、基板上の各パッドの位置に撮像部５が順次位置決めされて、各種データが教示されるもので、すべてのパッドに対する処理が完了すると、ＳＴ８が「ＹＥＳ」となってＳＴ１０に進み、前記基準基板１Ｓは、Ｙ軸テーブル部３上から搬出される。
【００５３】
なお基板が搬出される前に、教示された内容に修正すべき点が発見された場合は、ＳＴ９が「ＹＥＳ」となり、再びＳＴ５〜８のループに戻って、教示内容の修正が行われることになる。
【００５４】
つぎに、一旦教示された基板について再度ティーチングを行う場合は、ＳＴ１からＳＴ１１へと進み、オペレータのスタート操作に応じて基準基板１Ｓが搬入される。オペレータは、修正などを施すべき部位まで撮像部５を移動させ、その位置で生成されたカラー画像を用いて、前記色パラメータや基準値の修正処理を行う（ＳＴ１２，１３）。必要な箇所にかかる修正が終了すると、ＳＴ１４が「ＹＥＳ」となり、ＳＴ１０の基板搬出処理が行われることになる。
このように必要に応じて修正ティーチングを実行することにより、最適なティーチングデータを生成して、検査の精度を向上させることができる。
【００５５】
図５は、制御処理部７による自動検査の制御手順を示す。
同図のＳＴ１で、オペレータは、検査すべき基板名を選択した後、続くＳＴ２で、表示部２３に前記設定画面を表示させて、基板の搬出処理にかかる各条件を設定する。設定された条件は、設定条件記憶部１９に取り込まれて保持される。ついでＳＴ３で、オペレータが基板検査の開始操作を行うと、コンベア６が作動して、Ｙ軸テーブル部３に被検査基板１Ｔが搬入され、自動検査が開始される（ＳＴ４〜６）。
【００５６】
ＳＴ６において、ＣＰＵ１１は、Ｘ軸テーブル部２およびＹ軸テーブル部３を制御して、被検査基板１Ｔ上の最初の被検査部位に撮像部５を位置決めして撮像を行わせ、その画像データに対し、画像処理部１５に、前記色パラメータによる２値化処理を行わせて、被検査部位のはんだのパターンを抽出させる。さらに画像処理部１５は、抽出されたはんだのパターンについて、位置，面積，形状などの特徴パラメータを算出して、検査部１７に供給する。
【００５７】
検査部１７では、画像処理部１５より供給された特徴パラメータを、前記ティーチングテーブル１８の判定基準値と照合して、前記被検査部位の良否を判定する。
このような検査が基板上のすべての被検査部位について繰り返し実行されるもので、いずれの部位においても、はんだのパターンが良好であると判断されると、ＳＴ７が「ＹＥＳ」となり、前記被検査基板１Ｔは、部品実装機に向けて搬出される（ＳＴ１５）。
【００５８】
一方、いずれかの被検査部位において不良が検出されると、ＳＴ７からＳＴ８へと移行して、その不良部位および不良の具体的な内容が表示部に表示される。また前記設定画面上のチェックボックス３３がチェックされている場合は、不良の発生した部位の画像が切り出され、その部位の特徴パラメータの計測値や不良内容の判定結果などとともに、前記検査結果蓄積部２１に格納される。
【００５９】
つぎに条件判定部２０は、不良の具体的な内容を前記設定条件記憶部１９に格納された条件と照合し、検出された不良がどのような条件にあてはまるかを判定する（ＳＴ９）。この判定結果は、ＣＰＵ１１に取り込まれ、必ず基板の搬出を停止させるという条件にあてはまる不良がある場合は、ＳＴ１３へと移行して、Ｙ軸テーブル部３または後続の搬出用コンベヤに、停止制御信号が出力される。
【００６０】
また必ず基板の搬出を停止させるという条件にあてはまる不良はないが、許容値を越えた段階で基板の搬出を停止させるという条件にあてはまる不良がある場合は、ＳＴ１０が「ＹＥＳ」となる。この不良が設定された許容値に達していない場合は、つぎのＳＴ１１が「ＮＯ」となって、ＳＴ１５の基板搬出処理に進むが、許容値を越える不良が発生した場合には、ＳＴ１１が「ＹＥＳ」となって、ＳＴ１３の基板搬出停止処理へと移行することになる。
【００６１】
つぎに無条件での基板搬出を可とする不良のみが検出されている場合は、ＳＴ９，１０の判定はいずれも「ＮＯ」となる。この場合は、ＳＴ１２で前記した警告情報が出力された後にＳＴ１５へと進み、被検査基板１Ｔは部品実装機に搬出されることになる。
【００６２】
なおＳＴ１３で被検査基板１Ｔの搬出処理が停止された場合、オペレータにより、その被検査基板１Ｔ上の不良が詳細にチェックされたり、はんだ印刷機側の不備を修正する作業が行われることになる。このような作業が完了してオペレータが再スタート操作を行うと、ＳＴ１４が「ＹＥＳ」となり、通常の検査の処理が再開される。
かくして同様の検査手順がすべての被検査基板１Ｔにつき実行されると、ＳＴ１６が「ＹＥＳ」となって検査が完了する。
【００６３】
図６は、はんだ検査装置の第２の実施例を示す。
この実施例の装置は、通常の検査では把握されないはんだの微妙な塗布状態の変化を捉えるために、オペレータにより指定された特定の部位にかかる検査結果をその画像データとともに取り込んで蓄積するようにしたもので、制御処理部７内には、オペレータにより指定された部位の位置データを記憶するための指定位置記憶部３５が組み込まれている。
その他の構成については、図１と同様の構成であり、ここでは同一の符号を付すことにより、詳細な説明を省略する。ただしこの実施例における検査結果蓄積部２１は、オペレータにより指定された部位の画像データや検査結果を蓄積するように、設定される。
【００６４】
検査結果の取込み対象の指定は、原則として、ティーチング時に、基準基板１Ｓの画像を用いて行われる。ＣＰＵ１１は、検査時に、前記図５と同様の手順により、各被検査部位のはんだパターンを検査するとともに、図７に示すように、被検査基板１Ｔ毎に指定された部位の画像データを抽出し、その部位の検査結果（良または不良の判定結果）や特徴パラメータの算出値などとともに、検査結果蓄積部２１に格納する。
なおここで取り込まれる画像データも、第１の実施例と同様、撮像部５からの濃淡カラー画像、検査用の２値化画像のいずれから切り出した画像データであってもよく、また両画像データとも取り込むようにしてもよい。
【００６５】
このようにして蓄積されたデータは、適宜読み出されて、表示部２３，プリンタ２４，送受信部２５などに出力される。
図８は、前記蓄積情報の表示例であって、Ｎ枚の被検査基板１Ｔにかかる指定部位の画像が順に並列表示されるとともに、検査結果、および特徴パラメータの計測値が各画像に対応づけて表示されている。
なお図中、４０は基板上のはんだの画像を、４１はパッドの画像を、それぞれ示す。
【００６６】
図示例は、はんだの塗布位置にしだいにずれが生じて、最終のＮ枚目の基板において不良の判定がなされた例を示すもので、計測値として、前記の不良内容に対応させて、はんだの塗布位置が基準位置からどの程度ずれているかを示す度数が表示されている。しかしながらこの表示は一例であって、熟練したオペレータ向けには、特徴パラメータの計測値そのものを表示するようにしてもよい。
【００６７】
はんだ印刷機では、メタルマスクを介して基板上にクリームはんだを供給するので、マスクの目詰まりなどに起因する不良は、連続的に生じ、かつ徐々にひどくなる傾向がある。このように検査部位の良、不良に関わらず、検査部位の画像を順に取り込んでチェックするようにすれば、単なる検査結果では判断できない、はんだの塗布状態の微妙な変化を目視により確認することができ、不良の発生前の状態を分析して、メタルマスクをクリーニングするタイミングを判断するなどの対応をとることが可能となる。
【００６８】
さらにこの画像取込み位置の指定を、検査の途中で行うようにすれば、検査で頻繁に不良が発生する部位を指定して、その位置におけるはんだの塗布状態を追跡し、不良の生じる原因を探ることも可能となる。
【００６９】
【発明の効果】
この発明によれば、部品実装工程に送る前の基板のはんだの塗布状態の検査において不良が検出された場合でも、その不良の種類または不良部位に実装される部品について、不良の放置を認める選択操作が行われており、不良検出の時点での不良発生数または不良発生頻度があらかじめ入力された許容値より小さい場合には、不良が検出された基板をその不良を放置したまま部品実装工程に送るようにしたので、最終工程に影響を及ぼさない可能性のある不良や、不良部位の修正が比較的可能な部品が実装されるはんだ塗布部における不良について、その不良を放置したまま基板を部品実装工程に送ることが可能になる。よって、はんだ塗布状態の検査時に不良が検出される都度、基板製作ライン全体が停止するという不具合が解消され、はんだ塗布状態の検査における労力や時間を削減できるとともに、基板製作ライン全体における処理効率を大幅に向上することができる。また許容値として入力する値を、後続の部品実装工程やはんだ付工程における処理能力や不良修正能力に合わせて調整することにより、基板の製作ラインを最適な状態で稼動させることが可能となる。
【００７３】
請求項３の発明では、画像処理に基づく検査において不良が検出される都度、その不良部位の画像が記憶されるので、特定の部位に同様の不良が連続的に発生するような場合、記憶された各画像により、不良の状態や時間経過による変化を確認することが可能となり、不良の防止策などを検討することができる。
【００７４】
請求項６の発明では、検査が完了した基板を部品実装工程に搬出するとともに、判定手段により不良を放置したまま部品実装工程に送ることを禁止する旨の判定がなされた基板に対する基板搬出動作を中止するので、不良が検出されても、その不良が放置の認められた不良であって、その検出の時点での不良発生数または不良発生頻度が許容値より小さい場合には、前記不良が検出された基板を部品実装工程に自動的に搬出することができ、効率の良い処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかるはんだ検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】基板搬出にかかる条件の設定画面の一例を示す説明図である。
【図３】基板搬出にかかる条件の設定画面の他の例を示す説明図である。
【図４】ティーチング時の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】検査時の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】はんだ検査装置の第２の構成例を示すブロック図である。
【図７】指定された部位の画像を取り込む例を示す説明図である。
【図８】蓄積された画像および検査結果の表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１Ｔ  被検査基板
１１  ＣＰＵ
１７  検査部
１９  設定条件記憶部
２０  条件判定部
２１  検査結果蓄積部
２２  入力部
２３  ＣＲＴ表示部
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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