JPH0535848A - 基板検査システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板検査の検査速度を上げて、広範囲にわたる
検査内容の検査を効率よく短時間で行なうことを可能と
する。 【構成】基板検査装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを直列に
配置し、被検査基板９が搬送コンベヤ２ａ〜２ｄによっ
て順次各基板検査装置に導かれるような基板検査システ
ム４を構築する。各基板検査装置１ａ〜１ｄは、それぞ
れ基板９に関して割り当てられた領域５，６，７，８の
みを検査する。その検査結果Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは伝送ライ
ン３を介して次の基板検査装置へと伝送され、最終の基
板検査装置１ｄによって、全検査結果Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが
合成されたデータが出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば多数の部品が
実装されたプリント基板につき、部品の実装状態やはん
だ付けの良否などを検査するのに用いられる基板検査シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に基板検査装置は、被検査基板を撮
像装置を用いて観測する観測系と、観測系による観測デ
ータを処理して検査結果を生成する制御処理部とから成
るもので、この基板検査装置にベルトコンベヤなどの搬
出入機構を接続して、被検査基板の搬入，検査および，
搬出を行っている。

【０００３】前記基板検査装置は、処理速度や処理能力
の点で限界があり、特に部品の実装密度の高い被検査基
板については、広範囲にわたる検査内容の検査を１台の
基板検査装置によって行なうには、多大な時間が必要で
あった。このような場合、１台の基板検査装置により処
理する検査内容を減らす方法をとるか、または複数台の
基板検査装置を導入して、各基板検査装置に検査内容を
分担して割り当てるという方法がとられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前者の方
法では、１台の基板検査装置で検査できない項目につい
ては人手による検査が必要となり、基板検査の完全自動
化が出来ない上、検査に要する時間も殆ど短縮できな
い、という問題がある。また後者の方法では、各基板検
査装置が独立して個々の検査結果を出力するため、最終
的に１つの検査結果にまとめる手間を要するという問題
がある。

【０００５】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、複数台の基板検査装置を用いるが、あたかも１
台の基板検査装置で高速かつ高機能の検査を実行したよ
うな分かり易い検査結果を得ることのできる基板検査シ
ステムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の基板検査シス
テムは、検査内容が分担して割り当てられる複数台の基
板検査装置と、各基板検査装置による検査結果を合成し
て出力する出力装置とを備えており、各基板検査装置を
直列に配置して各基板検査装置間に被検査基板を各基板
検査装置へ順次導くための基板搬送機構を設けると共
に、各基板検査装置と前記出力装置との間には各基板検
査装置による検査結果を伝送する伝送路を設けている。
そして各基板検査装置には、前記基板搬送機構により搬
送された検査対象を取り込む手段と、割り当てられた検
査内容に応じて取り込んだ被検査基板を観測する手段
と、観測データを処理して割り当てられた検査内容につ
いての検査結果を生成する手段と、生成された検査結果
を前記伝送路へ出力する手段とを具備させている。

【０００７】

【作用】各基板検査装置に検査内容を分担して割り当
て、各基板検査装置による検査結果は出力装置において
合成して一括出力するので、１台あたりの基板検査装置
の観測領域が減り、観測データの処理負担やメモリ負担
が小さくなって検査速度が向上し、広範囲にわたる検査
を短時間で行なうことが出来る。また１台の基板検査装
置で高速かつ高機能の検査を実行したような検査結果が
得られるため、検査結果が分かり易く、取扱いも便利で
ある。

【０００８】

【実施例】図１は、この発明が実施される基板検査シス
テム４の一例を示したもので、４台の基板検査装置１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが直列に配置されている。検査対
象となる基板９は、基板への部品実装などの前工程から
搬送コンベヤ２ａによって最初の基板検査装置１ａへと
送られて検査される。この後、基板９は搬送コンベア２
ｂ，２ｃ，２ｄによって、基板検査装置１ｂ，１ｃ，１
ｄへと順次導かれ、それぞれの装置において検査を受
け、最終的に搬送コンベヤ２ｅによって基板検査システ
ム４外へ搬出される。

【０００９】図１には、１枚の基板における検査領域
（図中、矩形で示す）が示してあり、この実施例では検
査領域を領域５，６，７，８に４分割し、それぞれの基
板検査装置に１つの領域の検査を割り当てている。前記
搬送コンベヤ２ａ〜２ｄにより基板９が基板検査装置１
ａ〜１ｄに送られると、各基板検査装置は割り当てられ
た領域、すなわち基板検査装置１ａは領域５、基板検査
装置１ｂは領域６、基板検査装置１ｃは領域７、基板検
査装置１ｄは領域８に対する基板検査を行なうよう設定
されている。

【００１０】各基板検査装置１ａ〜１ｄ間には、検査結
果を伝送するための伝送ライン３が設けられている。基
板検査装置１ａでは領域５に関する検査結果Ａを基板検
査装置１ｂへ伝送し、次の基板検査装置１ｂは担当する
領域６の検査を行なった後、その検査結果Ｂを先の検査
結果Ａと合成し、伝送ライン３を通して次の基板検査装
置１ｃへ伝送する。基板検査装置１ｃでも同様に、担当
する領域７における検査を行なった後、その検査結果Ｃ
を先の検査結果Ａ，Ｂと合成し、伝送ライン３を通して
最終の基板検査装置１ｄへ伝送する。

【００１１】最終の基板検査装置１ｄでは、担当する領
域８における検査を行なった後、その検査結果を先の検
査結果Ａ，Ｂ，Ｃと合成し、後述する表示部２９，プリ
ンタ３０などの出力装置によって、最終の検査結果Ａ＋
Ｂ＋Ｃ＋Ｄを出力する。

【００１２】図２は、前記基板検査装置１ａ〜１ｄのう
ち、隣接する基板検査装置１ａ，１ｂの構成を一例とし
て図示したものである。各基板検査装置１ａ，１ｂは基
板の検査を行なう装置本体１３と、装置本体の下方に配
設された位置決め用のＹ軸テーブル部１０と、Ｙ軸テー
ブル部１０上に配備された基板搬入コンベヤ１１とから
成るもので、図示しない他の基板検査装置１ｃ，１ｄも
これと同様の構成を有している。

【００１３】１段目の基板検査装置１ａには、基板９を
前工程より搬送するための搬送コンベヤ２ａが、２段目
の基板検査装置１ｂには基板９を前段の基板検査装置１
ａより搬送するための搬送コンベヤ２ｂが、それぞれ接
続され、各搬送コンベヤ２ａ，２ｂの終端部を基板検査
装置１ａ，１ｂの前記搬入コンベヤ１１に連続させて、
基板９の搬入を可能としている。各搬送コンベヤ２ａ，
２ｂの終端部には、光電センサなどの物体検知センサ１
２が配備されており、基板９の搬入コンベヤ１１上への
搬入を検知して物体検知信号を装置本体１３へ出力す
る。

【００１４】各装置本体１３は、伝送ライン３で接続さ
れており、この伝送ライン３を介して上流側の基板検査
装置１ａで得られた検査結果などの情報が下流側の基板
検査装置１ｂへと伝送される。

【００１５】前記装置本体１３は、図３に示すように、
観測系１４と制御処理部１５から成るもので、前記観測
系１４は、Ｘ軸テーブル部１６，Ｙ軸テーブル部１０，
投光部１７，撮像部１８を構成として含んでいる。

【００１６】前記Ｘ軸テーブル部１６およびＹ軸テーブ
ル部１０は、制御処理部１５からの制御信号に基づき動
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１６が撮像部１８をＸ方向
へ移動させ、またＹ軸テーブル部１０は、基板９を支持
する搬入コンベヤ１１をＹ方向へ移動させる。

【００１７】前記投光部１７は、異なる径を有しかつ制
御処理部１５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個の円環状の光源１９，２
０，２１により構成されており、各光源１９〜２１を観
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
それぞれ異なる仰角に対応する方向に位置させている。

【００１８】前記撮像部１８は、カラーテレビカメラで
あって、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めし
てある。これにより検査対象である基板９の表面の反射
光像が撮像部１８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１５へ供給される。

【００１９】前記制御処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部２
２，メモリ２３，ティーチングテーブル２４，画像処理
部２５，判定部２６，ＸＹテーブルコントローラ２７，
撮像コントローラ２８，表示部２９，プリンタ３０，キ
ーボード３１，フロッピディスク装置３２，制御部３
３，伝送制御部３４などで構成されるもので、ティーチ
ングモードのとき、基準基板（図示せず）についてのカ
ラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂを処理し、はんだ付けの状態が良好
な各部品の所定領域につき赤，緑，青の各色相パターン
を検出して判定データファイルを作成し、また検査モー
ドのとき、検査対象の基板９についてのカラー信号Ｒ，
Ｇ，Ｂを処理し、基板９上の各部品の所定領域につき同
様の各色相パターンを検出して被検査データファイルを
作成する。そしてこの被検査データファイルと前記判定
データファイルとを比較して、この比較結果から検査対
象である基板９上の所定の部品につきはんだ付けの良否
を自動的に判定する。

【００２０】前記Ａ／Ｄ変換部２２は前記撮像部１６か
らのカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂをディジタル信号に変換して
制御部３３へ出力する。メモリ２３はＲＡＭなどを備
え、制御部３３の作業エリアとして使用される。画像処
理部２５は制御部３３を介して供給された画像データを
画像処理して前記被検査データファイルや判定データフ
ァイルを作成し、これらを制御部３３や判定部２６へ供
給する。

【００２１】ティーチングテーブル２４はティーチング
時に制御部３３から判定データファイルが供給されたと
き、これを記憶し、また検査時に制御部３３が転送要求
を出力したとき、この要求に応じて判定データファイル
を読み出して、これを制御部３３は判定部２６などへ供
給する。

【００２２】判定部２６は、検査時に制御部３３から供
給された判定データファイルと、前記画像処理部２５か
ら転送された被検査データファイルとを比較して、検査
対象につきはんだ付けの良否を判定し、その判定結果を
制御部３３へ出力する。

【００２３】撮像コントローラ２８は、制御部３３と投
光部１７および撮像部１８とを接続するインターフェイ
スなどを備え、制御部３３の出力に基づき投光部１７の
各光源１９〜２１の光量を調整したり、撮像部１８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。

【００２４】ＸＹテーブルコントローラ２７は制御部３
３と前記Ｘ軸テーブル部１６およびＹ軸テーブル部１０
とを接続するインターフェイスなどを備え、制御部３３
の出力に基づきＸ軸テーブル部１６およびＹ軸テーブル
部１０を制御する。

【００２５】表示部２９は、制御部３３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３０は、制御
部３３から検査結果などが供給されたとき、これをあら
かじめ決められた書式（フォーマット）でプリントアウ
トする。

【００２６】伝送制御部３４は、前記伝送ライン３を介
して検査結果などのデータの伝送を制御するものであ
り、前記物体検知センサ１２からの物体検知信号が制御
部３３へ伝えられると、前記伝送ライン３よりデータを
取り込んでメモリ２３内へ格納する。

【００２７】制御部３３は、前記物体検知信号を受けて
前記Ａ／Ｄ変換部２２，ティーチングテーブル２４，画
像処理部２５，判定部２６，ＸＹテーブルコントローラ
２７，撮像コントローラ２８に基板検査指令を出力し、
これにより前記観測系１４の各部が駆動して、あらかじ
め設定された領域内につき検査を実施する。

【００２８】前記検査結果を判定部２６が出力すると、
制御部３３は先に受け取ってメモリ２３内へ格納してい
た前段までの検査を取り出してこの検査結果と合成し、
伝送制御部３４を介して伝送ライン３へと出力する。

【００２９】図４は前記基板検査システム４の全体の制
御手順を示したものである。初めに、検査対象となる基
板９がシステム内に導入されると、ステップ１（図中
「ＳＴ１」で示す）の判定が「ＹＥＳ」となり、基板９
は最初の基板検査装置１ａで検査された後、その検査結
果や分担領域に関する情報が基板検査装置１ｂへと送ら
れる（ステップ２，３）。

【００３０】同様に、ステップ４，５において、第２の
基板検査装置１ｂによる検査と検査結果の合成および送
信とが行なわれ、ステップ６，７において第３の基板検
査装置１ｃによる検査と検査結果の合成および送信とが
行なわれる。次にステップ８において、最終の基板検査
装置１ｄによる検査および検査結果の合成を行なった
後、ステップ９で最終の検査結果を出力し、ステップ１
０で基板９は基板検査システム４外へ搬出される。

【００３１】上記ステップ１〜１０の各手順のうち、ス
テップ１〜ステップ３は基板検査装置１ａ，ステップ４
〜５は基板検査装置１ｂ，ステップ６〜７は基板検査装
置１ｃ，ステップ８〜１０は基板検査装置１ｄの各制御
部３３でそれぞれ制御されるものであり、図５にその詳
細が示してある。

【００３２】図５は、各基板検査装置１ａ〜１ｄにおけ
る基板検査の制御手順を示すものである。まず、前記物
体検知センサ１２が基板９を検知すると、ステップ１の
判定が「ＹＥＳ」となって、次に制御部３３は、ステッ
プ２でこの装置が先頭の基板検査装置１ａであるかどう
かの判定を行なう。この判定結果が「ＹＥＳ」であれ
ば、前工程からの基板９に関する情報を受けて、検査結
果を伝送するためのフォーマットを作成する（ステップ
３）。

【００３３】前記ステップ２の判定が「ＮＯ」のとき、
すなわち当装置が基板検査装置１ｂ〜１ｄのいずれかで
あるとき、制御部３３は前段の基板検査装置からの検査
結果に関する情報を前記伝送ライン３を介して受信する
（ステップ４）。

【００３４】つぎに制御部３３は、ステップ５で上述し
た情報をメモリ２３内に格納し、続いて前記搬送コンベ
ヤより搬入コンベヤ１１上へ基板９を搬入させ、検査を
実施させる（ステップ６，７）。次に制御部３３は、ス
テップ８で、検査結果と前記メモリ２３内のデータとを
合成して、新たな情報を作成した後、ステップ９で当装
置が最終の基板検査装置１ｄか否かをチェックする。

【００３５】ステップ９での判定が「ＮＯ」の場合、す
なわち、当装置が基板検査装置１ａ〜１ｃのいずれかで
ある場合は、制御部３３は合成した検査結果に関する情
報を前記伝送ライン３へと伝送する（ステップ１０）。
ステップ９の判定が「ＹＥＳ」の場合、すなわち当装置
が最終の基板検査装置１ｄである場合は、制御部３３は
検査結果に関する情報を前記表示部２９，プリンタ３０
に与えて出力させる（ステップ１１）。

【００３６】最後に、制御部３３は前記搬入コンベヤ１
１を駆動して、隣接する搬送コンベヤ上へ基板９を搬出
する（ステップ１２）。

【００３７】図６は、この発明にかかる基板検査システ
ムの他の実施例を示したものである。この実施例では、
個々の基板検査装置１ａ〜１ｄで得られた検査結果Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは後段の装置へ順次送らず、それぞれ伝送ラ
イン３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを介して出力装置３５へ直
接伝送している。この出力装置３５ではデータの合成が
行なわれ、全ての検査結果Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが揃った時点
でデータの合成を行ない、表示部２９およびプリンタ３
０に合成結果を出力する。この出力装置３５は各基板検
査装置１ａ〜１ｄとは独立に設けてもよく、また最終の
基板検査装置１ｄなどに内蔵させてもよい。

【００３８】なお、前記２つの実施例では、各基板検査
装置１ａ〜１ｄは同種の機能を持つもので、基板９の検
査領域を４分割しておのおの１つの領域を分担して検査
するようになっているが、異種の機能を持つ基板検査装
置を複数台組み合わせて、おのおのの装置が基板全体に
おいて得意とする検査内容（たとえば部品種別など）を
分担して検査し、その結果を合成するシステムを構成す
ることも可能である。

【００３９】

【発明の効果】この発明は上記の如く、検査内容を分担
して割り当てられた複数台の基板検査装置を直列に配置
して、検査対象となる基板を基板搬送機構により順次各
基板検査装置へ送ると共に、各基板検査装置による検査
結果を最終的に合成して一括出力させるようにしたか
ら、各基板検査装置における観測データの処理負担やメ
モリ負担が小さくなって、検査速度が向上し、効率のよ
い基板検査の実行が可能になるなど、発明目的を達成し
た顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が実施された基板検査システムの一実
施例を示す説明図である。

【図２】基板検査装置間の構成を示す説明図である。

【図３】基板検査装置における観測系の構成と制御処理
部の回路構成とを示すブロック図である。

【図４】基板検査システム全体の制御手順を示すフロー
チャートである。

【図５】各基板検査装置の制御の流れを示すフローチャ
ートである。

【図６】この発明が実施された基板検査システムの他の
実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 基板検査装置 ２ａ〜２ｄ 搬送コンベヤ ３，３ａ〜３ｄ 伝送ライン １１ 搬入コンベヤ １４ 観測系 ３３ 制御部 ３４ 伝送制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｂ 8315−4Ｅ // Ｈ０５Ｋ 3/34 Ｗ 9154−4Ｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 検査内容が分担して割り当てられる複数
   台の基板検査装置と、各基板検査装置による検査結果を
   合成して出力する出力装置とを備え、各基板検査装置を
   直列に配置して各基板検査装置間に被検査基板を各基板
   検査装置へ順次導くための基板搬送機構が設けられると
   共に、各基板検査装置と前記出力装置との間には各基板
   検査装置による検査結果を伝送する伝送路が設けられて
   おり、 各基板検査装置は、前記基板搬送機構により搬送された
   検査対象を取り込む手段と、割り当てられた検査内容に
   応じて取り込んだ被検査基板を観測する手段と、観測デ
   ータを処理して割り当てられた検査内容についての検査
   結果を生成する手段と、生成された検査結果を前記伝送
   路へ出力する手段とを備えて成る基板検査システム。