(57)【要約】【課題】非貫通穴または貫通孔が穿たれた基板の検査ないし補修の工数及びコストの削減を図る。【解決手段】基板８を配置するためのステージ１と、ステージ１上に配置された基板８に穿たれた非貫通穴／貫通孔を撮像する撮像手段２と、撮像手段２で得た画像データを解析して不良の非貫通穴／貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段６と、ステージ１上に配置された基板８に対して相対移動可能かつ基板８に穿たれた非貫通穴／貫通孔を補修可能な補修手段３と、不良検出手段６で得た位置座標に対応する箇所に補修手段３を移動させて不良の非貫通穴／貫通孔の補修を実行させる制御手段７とを具備する検査・補修装置を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を配置するためのステージと、
前記ステージ上に配置された基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で得た画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段と、
前記ステージ上に配置された基板に対して相対移動可能かつ基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修可能な補修手段と、
前記不良検出手段で得た位置座標に対応する箇所に前記補修手段を移動させて不良の非貫通穴または貫通孔の補修を実行させる制御手段と
を具備する検査・補修装置。
【請求項２】
前記補修手段が、基板に向けてレーザを投射するレーザ投射ヘッドを有している請求項１記載の検査・補修装置。
【請求項３】
前記ステージが、基板を所定方向に搬送するものであって、
前記補修手段が、前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能となっている請求項１または２記載の検査・補修装置。
【請求項４】
前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能な駆動機構によって前記撮像手段及び前記補修手段を支持している請求項３記載の検査・補修装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を検査し、不良の非貫通穴または貫通孔を補修する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記文献に、基板、特にプリント配線板に穿たれたビアやスルーホール等を検査する検査装置が開示されている。この種の検査装置では、ステージ上に配置した基板をカメラセンサで撮像して得られる画像データを解析処理し、位置や径寸法が許容誤差内にあるか、非貫通穴であれば穴底に残滓が存在していないか、貫通孔であれば適切に貫通しているか等を判定する。
【非特許文献１】“プリント配線板穴位置・穴径検査装置”、［online］、平成１９年１２月６日、株式会社金子電器製作所、インターネット＜URL http://www.kanekodenki.co.jp/＞
【特許文献１】特許第３３８５００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現状、検査装置による検査の結果不良の非貫通穴／貫通孔が発見された基板は、ベリファイステーションと呼ばれる別の場所に移し、人手によって再検査する。そして、補修可能な程度の不良であれば補修を施す。
【０００４】
しかしながら、基板には無数の非貫通穴／貫通孔が穿たれており、検査装置で不良と判定された非貫通穴／貫通孔かどれであるのかをベリファイステーションで確認するだけでも随分手間がかかる。さらに、検査装置では補修容易な擬似の不良と補修困難な真性の不良とを判別できないので、少なからぬ数の基板がベリファイステーションに流れてきてしまう。故に、検査装置の検査スピードがいくら向上しようとも、全体の工数及びコスト軽減には必ずしもつながらなかった。
【０００５】
以上の問題に初めて着目してなされた本発明は、非貫通穴または貫通孔が穿たれた基板の検査ないし補修の工数及びコストの削減を図ることを所期の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、基板を配置するためのステージと、前記ステージ上に配置された基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で得た画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段と、前記ステージ上に配置された基板に対して相対移動可能かつ基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修可能な補修手段と、前記不良検出手段で得た位置座標に対応する箇所に前記補修手段を移動させて不良の非貫通穴または貫通孔の補修を実行させる制御手段とを具備する検査・補修装置を構成した。本装置では、検査と補修とを同じステージ上で行うことから、検査工程で検出した不良の非貫通穴／貫通孔の位置座標の情報を補修工程において利用でき、不良の非貫通穴／貫通孔の速やかなる補修が可能である。補修の後、本装置にて再度の検査を実施すれば、補修困難な真性の不良のみを検出することができる。また、これにより、ベリファイステーションに流れる基板の数も減少する。さらには、ベリファイステーションを不要とすることも可能になる。
【０００７】
前記補修手段は、例えば基板に向けてレーザを投射するレーザ投射ヘッドを有するものとする。
【０００８】
前記補修手段を基板に対して相対移動可能とするには、前記ステージを、基板を所定方向に搬送するものとし、補修手段を、前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能とすることが好ましい。
【０００９】
ビアやスルーホール等は基板のあらゆる箇所に穿たれるため、その検査のためには基板全域の画像データを得る必要がある。前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能な駆動機構によって撮像手段及び前記補修手段を支持してあれば、基板全域の画像データの取得が可能となる。加えて、機構を共通化できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非貫通穴または貫通孔が穿たれた基板の検査ないし補修の工数及びコストの削減を図り得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態の検査・補修装置の全体概要を示す。本装置は、基板８を配置するステージ（または、テーブル）１と、基板８を撮像する撮像手段２と、基板８に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修する補修手段３と、不良の非貫通穴または貫通孔を検出する不良検出手段６と、不良検出手段６で検出した不良の非貫通穴または貫通孔の補修を補修手段３に実行させる制御手段７とを具備する。
【００１２】
ステージ１は、例えばリニアサーボモータ等の駆動源によりｙ軸方向（前後方向）に進退するもので、基板８を載置してこれをｙ軸方向に搬送することができる。
【００１３】
撮像手段２は、ステージ１上に配置された基板８の光学像を撮像する例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラセンサ２１を要素とする。カメラセンサ２１は、ステージ１に対向し、基板８面におけるｘ軸方向（左右方向）に延びる帯状の領域を撮像する。本実施形態では、複数のカメラセンサ２１をｘ軸方向に配列しており、これらカメラセンサ２１によってｘ軸方向に伸長した広範囲を一時に撮像可能である。ステージ１の移動を通じて基板８をｙ軸方向に搬送すれば、基板８面を走査することができる。さらに、後述する駆動機構４によりカメラセンサ２１をｘ軸方向に移動させ、ｘ軸方向全域を走査することもできる。
【００１４】
補修手段３は、基板８にレーザを照射して基板８に穿孔するレーザ投射ヘッド（または、ノズル）３１を有してなる。投射ヘッド３１には光ファイバ３２を接続しており、レーザ発振機３３から供給されるレーザ光をこの光ファイバ３２を経由して導入する。但し、レンズ、ミラー等の光学要素を使用してレーザ光を投射ヘッド３１に導く光路を構築してもよい。投射ヘッド３１は、ステージ１の上方にあって、鉛直下方に向けてレーザを投射する。本実施形態では、ステージ１の直上にｘ軸方向に延伸する梁５を横架し、例えばリニアサーボモータ等の駆動源によりｘ軸方向に移動する駆動機構４を梁５に設置した上、この駆動機構４に投射ヘッド３１及びカメラセンサ２１を支持させている。駆動機構４のｘ軸方向移動とステージ１のｙ軸方向移動とを組み合わせることで、投射ヘッド３１及びカメラセンサ２１を基板８に対する任意の位置に相対移動させることができる。
【００１５】
不良検出手段６及び制御手段７は、一台または複数台の情報処理装置を主体とする。情報処理装置は、図２に示すように、プロセッサａ、メインメモリｂ、補助記憶デバイスｃ、表示制御デバイスｄ、ディスプレイｅ、操作入力デバイスｆ、通信インタフェースｇ等のハードウェア資源を備え、これらがコントローラ（システムコントローラ、Ｉ／Ｏコントローラ等）ｈにより制御されて連携動作するものである。補助記憶デバイスｃは、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブ、その他である。表示制御デバイスｄは、プロセッサａより受けた描画指令を基に表示させるべき画像データを生成してディスプレイｅに向けて送出するグラフィクスプロセッサ、画像データ等を一時記憶しておくビデオメモリ等を要素とする。操作入力デバイスｆは、手指で操作可能なボタン、キーボードや、マウス、トラックパッド、タッチパネル（ディスプレイｅに重なっていることがある）等のポインティングデバイスである。通信インタフェースｇは、データ及び制御信号の送受信を行うためのデバイスであり、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）や無線トランシーバ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＩＥＥＥ１３９４等に代表される。プロセッサａで実行されるべきプログラムは補助記憶デバイスｃに記憶されており、プログラムの実行の際に補助記憶デバイスｃからメインメモリｂに読み込まれ、プロセッサａで解読される。しかして、プログラムに従いハードウェア資源を作動して、不良検出手段６及び制御手段７としての機能を発揮する。
【００１６】
不良検出手段６は、カメラセンサ２１で撮像した画像データを通信インタフェースｇを介して取得、メインメモリｂまたは補助記憶デバイスｃに記憶し、その画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出する。不良の例を、図３に示す。図３中、符号８１は銅箔層、符号８２は基材層である。非貫通穴では、穴底に基材の残滓８３が残ることがある。この残滓８３は、層間の導通不全の原因となる。貫通孔では、出射口（裏面側の開口）８５が入射口（表面側の開口）８４に比して狭小になることがある。出射口８５が狭小であると、やはり表裏間の導通不全の原因となる。また、非貫通穴／貫通孔を問わず、その位置や径寸法が許容誤差内になくてはならない。情報処理端末は予め、検査対象の基板８に穿たれた非貫通穴／貫通孔の位置及び径寸法、許容誤差や判定基準の閾値の情報をメインメモリｂまたは補助記憶デバイスｃに記憶している。その上で、画像データの画素値を基に、例えば非貫通穴／貫通孔の入射口８４、穴底の残滓８３または出射口８５を検出し、入射口８４の位置及び径寸法が許容誤差内にないもの、非貫通穴であれば穴底の残滓８３の量が閾値を上回るもの、貫通孔であれば出射口８５の径寸法が閾値を下回るものを不良と判定する。しかる後、不良と判定した非貫通穴／貫通孔の位置座標（ｘ，ｙ）を、補修すべき非貫通穴／貫通孔の位置座標としてメインメモリｂまたは補助記憶デバイスｃに記憶する。
【００１７】
制御手段７は、補修すべき非貫通穴／貫通孔に対応した箇所にレーザ投射ヘッド３１を移動させ、その非貫通穴／貫通孔の補修を実行させる。具体的には、補修に必要な出力及び周波数のレーザ光を出力させるための制御信号を通信インタフェースｇを介してレーザ発振機３３に入力する。並びに、不良検出手段６で得た位置座標（ｘ，ｙ）に応じた制御信号を通信インタフェースｇを介してステージ１、駆動機構４の各々のサーボに入力し、投射ヘッド３１を基板８に対して相対移動させる。そして、投射ヘッド３１に付帯するシャッタを開閉するための制御信号を通信インタフェースｇを介して投射ヘッド３１に入力する。これにより、投射ヘッド３１から出射したレーザが基板８の不良部位に照射されて非貫通穴／貫通孔の補修ないしクリーニングがなされる。
【００１８】
本実施形態によれば、基板８を配置するためのステージ１と、前記ステージ１上に配置された基板８に穿たれた非貫通穴または貫通孔を撮像する撮像手段２と、前記撮像手段２で得た画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段６と、前記ステージ１上に配置された基板８に対して相対移動可能かつ基板８に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修可能な補修手段３と、前記不良検出手段６で得た位置座標に対応する箇所に前記補修手段３を移動させて不良の非貫通穴または貫通孔の補修を実行させる制御手段７とを具備する検査・補修装置を構成したため、検査と補修とを同じステージ１上で行うこととなり、検査工程で検出した不良の非貫通穴／貫通孔の位置座標の情報を補修工程において利用でき、不良の非貫通穴／貫通孔の速やかなる補修が可能となる。補修の後、本装置にて再度の検査を実施すれば、補修困難な真性の不良のみを検出することができ、ベリファイステーションに流れる基板８の数も減少する。さらには、ベリファイステーションを不要とすることも可能になる。
【００１９】
前記補修手段３は、基板８に向けてレーザを投射するレーザ投射ヘッド３１を有しており、特にレーザ加工にて形成した非貫通穴／貫通孔の補修に好適となる。
【００２０】
前記ステージ１を、基板８をｙ軸方向に搬送するものとし、補修手段３を、前記ステージ１による基板８の搬送方向と交差するｘ軸方向に移動可能としているため、補修手段３を基板８に対する任意の位置に移動させることができる。ひいては、基板８におけるあらゆる部位の非貫通穴／貫通孔を補修可能となる。
【００２１】
前記ステージ１による基板８の搬送方向と交差する方向に移動可能な駆動機構４によって撮像手段２及び前記補修手段３を支持しているため、機構を共通化できる上、基板８全域の画像データの取得が可能となる。
【００２２】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、補修手段は、基板にレーザ加工を施すレーザ投射ヘッドには限定されない。補修手段として、基板に穿孔するドリル等を実装してもよい。
【００２３】
補修手段を基板に対して相対移動可能とする機構もまた、上記実施形態の態様には限定されない。ステージを不動とし補修手段をｘ軸、ｙ軸二方向に移動可能としてもよく、あるいは、補修手段を不動としステージをｘ軸、ｙ軸二方向に移動可能としてもよい。ステージそれ自体を不動とする替わりに、ステージ上を走行する台車等の搬送機構によって基板を搬送するようにしても構わない。撮像手段を基板に対して相対移動可能とする機構に関しても同様である。
【００２４】
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態の検査・補修装置を示す斜視図。
【図２】同実施形態の検査・補修装置における不良検出手段及び制御手段のハードウェア資源構成図。
【図３】不良の非貫通穴／貫通孔を例示する平面図及び側端面図。
【符号の説明】
【００２６】
１…ステージ
２…撮像手段
３…補修手段
４…駆動機構
６…不良検出手段
７…制御手段
【図１】
2009147225.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年7月28日(2008.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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