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JP2008267828A - はんだ検査ライン集中管理システム、それに用いられる管理装置及びはんだ検査ライン集中管理方法 - Google Patents

はんだ検査ライン集中管理システム、それに用いられる管理装置及びはんだ検査ライン集中管理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】検査装置がはんだ形状の良否判定に用いた測定値に基づく三次元形状の画像データを集中管理する管理装置側で速やかに表示し、虚報か否かの判定に供することのできる集中管理技術を提供することである。
【解決手段】複数の検査ラインに配置された印刷はんだ検査装置100は、プリント基板のはんだ状態を測定し、その良、不良を判定し、さらに、判定結果が不良であるときは該検査を一時停止させるとともに、一時停止中であることの知らせと、不良と判定されたはんだ箇所の形状を表す三次元画像とを含む状態情報を、管理装置へ送信する。管理装置は、各印刷はんだ検査装置から状態情報を受信し、各検査ラインでの検査が一時停止しているか否かを識別可能に表示手段の画面に一覧表示させ、次に、一時停止中の検査ラインがある場合は、不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を表示する対策画面に切り替える表示制御手段22を備えた。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子部品等を表面実装するためにプリント基板上にはんだ印刷装置等でクリーム状のはんだが印刷されたときに、その印刷はんだの形成状態を測定し、印刷はんだ検査装置で検査する検査ラインを複数、構成して、その複数の検査ライン又は印刷はんだ検査装置の稼働状況もしくは検査状況を集中管理する技術に関する。
特に、基板(以下、プリント基板を単に「基板」と言う。)に、光を照射して測定した結果として得られた、基板上の印刷はんだ箇所の変位(高さを含む)や輝度(基板から反射した光の量、受光量(光の強さ)を含む。)の測定データから、はんだ印刷されたときの印刷はんだ量を表す要素となる画像(高さ、面積、或いは体積等のデータを含む:以下、これらの一部又は全部を「画像」という。)に変換して、その画像を判定の基準となる参照データ(以下、これを「基準データ」と言う。)と比較して判定する検査装置及び方法においては、基板の印刷はんだ箇所のパターン形状、印刷はんだ状態、測定条件、雑音、上記のデータを変換する条件等及びそれらの組み合わせからして上記画像の正確な生成は難関である。このため、不良品を発生させないため、判定するときの参照データをより厳しく判定手段に設定しているので、良品であっても不良品と誤った判定結果を出力することがある(以下、誤った判定結果を「虚報」と言う。)。
一般には、複数種類の基板をそれぞれ異なる検査ラインで並列に検査することが行われる。そのとき、複数の検査ラインそれぞれで、虚報がでたときの対策を講じるために、それぞれの検査ラインに人を配していては効率が悪いので、センターで各検査ラインを集中管理する方法が考えられている(特許文献1を参照)。
特許文献1の技術は、実装部品を搭載した基板の外観を検査する複数の外観検査装置を集中管理する技術であって、各外観検査装置で撮影された基板のビデオ信号を受けて、集中管理装置のモニタに表示させ、オペレータが不良と判定された箇所の検査をモニタでみて、外観検査を行い、不良でなければ、良と判定することにより、不良と判定された基板のデータを置き換える技術である。
特開平10−153556号公報
上記の特許文献1のような技術には、次のような問題があった。つまり、虚報かどうかの判断は、カメラ等によるビデオ画像、つまり二次元画像であったので、虚報の良否判断にあっては、精度が不足気味であった。
上記の問題を解決するには、三次元画像で表示することが望まれる。しかし、三次元画像ではデータ量が多く、通信、或いは表示に時間が係る傾向がある。そのため、即、虚報か否かを判定したいのであるが、表示に時間がかかり、リアルタイム性から外れてしまい判定しにくい、効率が悪い等の問題があった。
本発明の目的は、検査装置がはんだ形状の良否判定に用いた測定値に基づく三次元形状の画像を管理装置側で表示しオペレータの虚報か否かの判断に供するとともに、オペレータにとって対応しやすい集中管理技術を提供することである。また、オペレータが虚報か否かの判定を速やかに行える技術を提供する。さらに、全検査ラインにおける不良発生の状況を把握できる(虚報か否かの判定を要する機会)一覧画面と、即、虚報が対策できる対策画面に切り替え表示できる技術を提供する。
用語を一部、予めここで定義する。「検査ライン」とは、プリント基板を検査位置まで搬送してきて少なくともそのプリント基板のはんだ状態を検査することを実施する設備であって、印刷はんだ検査装置は、この設備の一部を構成することも、或いは大半を構成することもできる。「検査」とは、印刷はんだ検査装置が、次々と搬送されてくるプリント基板を測定し、その測定結果を基に該はんだ状態の良、不良を判定することを含む動作である。したがって、例えば、検査が(a)プリント基板を判定終了、(b)判定結果を出力、(c)次のプリント基板に検査対象を切替、(d)次のプリント基板を判定し終了、(e)次のプリント基板の判定結果を出力・・・で示される工程で行われる場合は、その工程が「検査」に含まれる。また、各工程の切り替わり時に、動作を一時的に停止する時間が生じることがあるがこれは予め既知の時間であり、検査工程に寄与する時間であって本発明における「検査の一時停止」或いは「検査ラインの一時停止」には該当しない。本発明における「検査の一時停止」或いは「検査ラインの一時停止」は、判定手段による判定の結果に起因する不慮の一時停止を言う。つまり、正常な工程上に予定されていない一時停止である。また、「検査の一時停止」或いは「検査ラインの一時停止」は、工程の切り替わり目、例えば、上記(b)と(c)の間で実施されることがある。ただし、これに限られるものではない。また、検査の一時停止後の「検査の続行」或いは「検査を続行させる」とは、検査の正常な工程へ復帰することを言う。例えば、上記(b)と(c)の間で一時停止していれば、上記(c)から動作を開始することを言う。
また、判定手段が不良と判定した後(これは、いあわば「仮決定」である。)に、オペレータによる「良、不良」の指示、又は「虚報とする指示、追認する指示」(これらは、「仮決定」に対する「正式決定」である。)は、検査の工程からすると、「検査をそのまま続行、オペレータの指示があるまで停止を続行」の動作を指示することを意味する。したがって、「良、不良」等の表現は理解可能に記載するためのものであり、技術的には、各手段が解釈できる符号で足りるものである。
上記課題を解決するための、請求項1に記載の発明は、プリント基板のはんだ状態を測定し、その測定結果を基に該はんだ状態の良、不良を判定する検査部(50)を有し、複数の検査ラインに配置された印刷はんだ検査装置(100)と、該複数の印刷はんだ検査装置と通信可能にされ該印刷はんだ検査装置の検査状況を含む稼働状況を管理する管理装置(200)とを備えたはんだ検査ライン集中管理システムであって、前記各印刷はんだ検査装置は、少なくとも前記検査部による判定結果が不良であるときは該検査を一時停止させるとともに、該一時停止中であることの知らせと、不良と判定されたはんだ箇所の形状を表す、前記測定結果に基づく三次元画像とを含む状態情報を、前記管理装置へ送信する制御手段(9)を備え、前記管理装置は、表示手段(24)と、前記各印刷はんだ検査装置から該状態情報を受信し、前記各検査ラインでの検査が前記一時停止中であるか否かを識別可能に前記表示手段の画面に一覧表示させ、次に、該一時停止中の検査ラインがある場合は、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の前記三次元画像を表示する対策画面に切り替える表示制御手段(22)と、を備えた。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記管理装置は、前記一時停止中の検査ラインがある場合にオペレータによる良否判断を受け付けて前記制御手段へ指示するオペレータ指示受付手段(22f)を備え、前記制御手段は、該オペレータ指示受付手段から良とする指示があったときは、該当する検査ラインの前記プリント基板の検査の前記一時停止を解除して該検査を続行させ、該オペレータ指示受付手段から不良とする指示があったときは該一時停止状態を続行させて次の指示待ち状態へ移行させ、さらに、該検査の続行もしくは該次の指示待ち状態への移行に伴って前記状態情報を更新して前記管理装置に送信する構成とした。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記表示制御手段は、前記表示手段の画面に前記対策画面を表示するときは優先的に前記一覧表示の上に表示させ、前記状態情報が更新されたときに、いずれの検査ラインの検査も一時停止していなければ前記画面を該更新の前の前記対策画面の表示を止め該更新された状態情報の基づく前記一覧表示にし、いずれかの他の一時停止中の検査ラインがあれば該他の一時停止中の検査ラインにおける前記対策画面に切り替える構成とした。
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の発明において、前記制御手段は、前記測定結果に基づく三次元画像を圧縮して前記管理装置へ送り、前記表示制御手段は、画像記憶手段(22)を有し、前記圧縮された三次元画像を伸長した上で展開して画像記憶手段に記憶させておき、前記三次元画像を表示するときは該画像記憶手段から読み出して表示する構成とした。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において前記表示制御手段は、印刷はんだ検査装置から受けた三次元画像の所定間隔で画素を間引いて前記表示手段に表示させる構成とした。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において前記表示制御手段は、回転指示を受けて、前記所定間隔で間引かれた三次元画像の画素をさらに間引いて、該回転指示にしたがって回転させて前記表示手段に表示させる構成とした。
請求項7に記載の発明は、請求項4,5又は6に記載の発明において前記表示制御手段は、前記状態情報が更新された場合であって、該更新前の一時停止を解除して該更新後に前記検査の続行に切り替わった検査ラインがあれば、該更新前に該検査ラインに対応して前記画像記憶手段に記憶していた三次元画像を消去する構成とした。
請求項8に記載の発明は、はんだが印刷されプリント基板のはんだ状態を測定し、その測定結果に基づいて該プリント基板の良、不良の判定をして、順次、該プリント基板のはんだ状態を検査する、複数の検査ラインに配置される複数の印刷はんだ検査装置とネットワーク接続されて通信可能にされ、前記各印刷はんだ検査装置から送られてくる、少なくとも不良による一次停止状態か否かを含む情報、及び前記測定結果に基づく三次元画像を含む状態情報を受けて集中管理する管理装置であって、前記管理装置は、表示手段(24)と、前記各印刷はんだ検査装置から該状態情報を受信し、前記各検査ラインでの検査が一時停止しているか否かを識別可能に前記表示手段の画面に一覧表示させ、次に、一時停止中の検査ラインがある場合は、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の前記三次元画像を表示する対策画面を優先的に表示する表示制御手段(22)と、該一時停中の検査ラインがある場合に、オペレータから前記判定手段による不良の判定を良の判定に訂正させる指示、又は不良の判定を追認する指示を受付けて、該一時停止中の検査ラインの印刷はんだ検査装置に該指示を送信するオペレータ指示受付手段(22f)と、を備えた。
請求項9に記載の発明は、プリント基板のはんだ状態を、順次、検査する複数の検査ラインに配置される複数の印刷はんだ検査装置(100)と、該印刷はんだ検査装置による検査状況を集中管理する管理装置(200)とがネットワーク接続され通信可能にされた準備段階と、前記各印刷はんだ検査装置は、前記プリント基板毎にはんだ状態を測定し、その測定結果に基づいて該プリント基板の良、不良の判定をすることにより、順次、該プリント基板のはんだ状態を検査する検査段階と、前記判定手段の判定結果が良であるときははんだ状態の検査を続行し、判定結果が不良であるときは該検査を一時停止させるとともに、前記管理装置に対して該検査の続行であることを、又は、不良時の前記一時停止中であること及び少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の形状を表す前記測定結果に基づく三次元画像とを含む状態情報を前記管理装置へ送信する状態情報送信段階と、
前記管理装置は、前記各印刷はんだ検査装置からの該状態情報を受けて、それぞれの検査ラインでの検査が少なくとも続行状態か前記一時停止中であるかどうかを識別可能に前記表示手段に一覧表示させ、次に、該一時停止中の検査ラインがある場合は、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を前記表示手段に表示させる表示制御段階と、
前記管理装置は、前記一時停止中の検査ラインがある場合にオペレータの操作により虚報とする指示もしくは前記不良の判定を追認する指示を受けて、前記印刷はんだ検査装置へ送るオペレータ指示受付段階と、前記オペレータからの指示を受けた印刷はんだ検査装置はその指示が該虚報とする指示であったときは、前記一時停止を解除して該検査を続行させ、該オペレータからの指示が不良の判定を追認する指示であったときは該一時停止状態を続行させて次の指示待ち状態へ移行させ、さらに、該検査の続行もしくは該次の指示待ち状態への移行に伴って前記状態情報を更新して前記管理装置へ送信する判定修正段階、
前記管理装置は、該判定修正段階で更新された状態情報を受けたとき、前記一時停止中の検査ラインが無い場合は前記一覧表示を行い、前記一時停止中の他の検査ラインがある場合は、該他の検査ラインで不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を表示し、前記オペレータの指示を待つ段階と、を備えた。
請求項1、3、8又は9に記載の発明は、印刷はんだ検査装置がはんだ形状の良否判定に用いた測定値に基づく三次元形状の画像を生成して管理装置側で表示させるので、精度良く判定できることと、印刷はんだ検査装置の判定に用いた測定値に基づく画像により判定されるので、判定の対応関係がとりやすい。また、検査ラインの検査状況を一覧表示させているので、全体の対策時間等を把握できる。又、対策画面の表示を優先させているので、オペレータは、速やかに対策に入れるし、また漏らすこと無く対策できる。
請求項1、3又は9に記載の発明によれば、管理装置側が、印刷はんだ検査装置側からの状態情報に適切、速やかに応答する構成であるから、オペレータは、次の対策へ直ぐに移れる。特に、一時停止中の検査ラインに対する対策画面が優先的に表示される。
請求項4,5又は6に記載の発明によれば、三次元表示が、即、かつ早く表示できる。
本発明の形態を図1〜図5を用いて説明する。図1は、本発明に係る第1の実施形態の全体を説明するための図である。図2は、図1における印刷はんだ検査装置の機能構成を示す図である。図3は、図1における管理装置の機能構成を示す図である。図4は、各検査ラインの検査状況を一覧表示した例を示す図である。図5は、NGを対策するための対策画面の表示例を示す図である。
図1において、複数の印刷はんだ検査装置100は、それぞれ、クリームはんだが印刷されたプリント基板におけるそのはんだ状態を検査するための検査ラインに配置されている。検査ラインは、プリント基板を検査位置まで搬送してきて少なくともそのプリント基板のはんだ状態を検査することを実施する設備であって、印刷はんだ検査装置は、少なくともこの設備の一部を構成する。
基板1の検査は、印刷はんだ検査装置が、次々と搬送されてくるプリント基板を測定し、その測定結果を基に該はんだ状態の良、不良を判定することを含む動作である。したがって、ここで言う検査は、いわば検査工程を含み、例えば、(a)プリント基板を判定終了、(b)判定結果を出力、(c)次のプリント基板に検査対象を切替、(d)次のプリント基板を判定し終了、(e)次のプリント基板の判定結果を出力・・・で示される工程で実行される。
管理装置200と各検査装置100とはネットワークNWで通信可能に接続されており、管理装置200は各検査装置100から検査状況を含む状態情報を収集し、オペレータにその状況を表示して知らせる。その検査状況の収集形態は、印刷はんだ検査装置100側から、検査状況を検査の進捗に応じて管理装置200へ報告(送信)しても良いし、管理装置200から所定クロックで各印刷はんだ検査装置100にポーリングして聞き出す形態であっても良い。なお、検査状況とは、上記、検査工程の進捗を含む。言い換えれば稼働状態を含む。
管理装置200は各検査装置100から収集する状態情報としては、検査状況を示す情報と、画像がある。検査状況を表す情報には、例えば、検査ラインID(検査ラインを識別する符号)、プリント基板ID(プリント板を特定する識別情報)、検査が続行中であることを示す情報「Measuring」、判定手段がNGと判断したためオペレータ等による次の指示まで(動作を一時停止して)待機していることを示す「NG(Wait)」、「NG(Wait)」の待機状態においてオペレータからの指示で虚報が追認され「不良」が確定しことにより不良プリント板の除かれ、次の検査開始の指示待ちを示す情報「NG(停止)」、検査ラインの動作不良に伴う停止であることを示す情報「Error」、検査対象プリント基板の枚数、検査済みのプリント板の枚数、NGと判断されたプリント基板の枚数、等がある。また、情報「Pass」(検査無しでラインを通過させる場合)もしくは検査ラインの状況を示す「OFFLINE」(検査ラインが構成されていない場合)の情報があっても良い。これらは、ユーザインタフェース11の操作手段から入力される情報である。画像としては、NGと判定されたはんだ箇所のはんだ状態を示す3D画像(三次元画像)がある。少なくとも、この発明としては、「NG(Wait)」そのときの3D画像が必要である。以下、プリント基板を基板と簡略化して言う。
なお、本書においては、画像或いは3D画像と言ったときは、表示手段等に表示される場合は、視覚的な像であるが、内部で処理される場合、或いは情報として扱われる場合は、いわば画像データであることを意味する。
更に、管理装置200は、検査状況を示す状態情報としては、上記の情報に加え、検査項目が複数あって、印刷はんだ検査装置によってそのいずれがNGと判定されたか分かるように、判定対象としたときのはんだ形状を表す項目毎の形状値もはんだ箇所毎に取得する。
図2において、測定手段3から判定手段6までの構成は、検査部50を構成している。測定手段3は、例えばレーザ変位計であって、センサ3a及び測定処理部3bを備える。センサ3aは、移動台2に搭載された基板1に対して走査してX軸、Y軸の各方向に、レーザを照射可能なレーザ光源及び基板1からの反射光を受光する受光手段からなり、特に印刷されたはんだ箇所の変位、つまり高さ(Z軸方向)を位置と対応づけて測定する。そのときはんだ面からは、位置に対応した受光量(輝度)も得られる。レーザ変位計としての詳細の動作説明は省くが、原理としては、同一出願人が出願している特開平3−291512号公報のものがある。
測定処理部3bは、検査対象である基板1を設計したときの印刷はんだ箇所或いはレジスト箇所等の配置図を含むレイアウト情報が後記する基板情報記憶手段10に記憶されているので、それを受けてレイアウト情報にしたがって移動機構部3cを制御してセンサ3aと基板1を搭載した移動台2を相対走査させるとともに、センサ3aに対して測定を行わせ、前記センサ3aが印刷はんだ箇所の位置に対応して、検出した上記の変位量及び/又は受光量を測定データとして出力している。同様にして、測定処理部3bは、カメラ2dを制御して、写真撮影も行うようにしている。
基板情報記憶手段10は、検査対象の基板情報としては少なくともレイアウト情報と基準データとを記憶している。レイアウト情報は、検査対象とする基板1が設計されたときの配置図であって、例えば、印刷はんだ箇所、印刷はんだがのらないレジスト箇所及び位置の基準となる認識マーク(不図示)等の基板上の配置情報を記憶している。このレイアウト情報そのものを画像として(レイアウト画面として)、表示手段に表示することができる。また、基板1を検査して良否判定を行うときの基準とする基準データを、検査対象とする基板1に対応して記憶している。これらの基準データは、例えば印刷はんだ箇所の高さ、面積、体積、及びはんだの欠損等の各項目をはんだ箇所毎に準備され、はんだ箇所の印刷はんだを量的(画像的)な良否判定の基準となるデータである。
なお、検査対象の基板1の種類が多い場合は、それらの基板情報を基板情報記憶手段3に識別情報を付して記憶しておき、識別情報のリスト及び/又はレイアウト画面をユーザインタフェース11の表示手段に表示して操作手段で画面上でマーカ等により指定することによって選択できるようにしている。
データ処理手段4は、測定手段3が測定した基板1のはんだ箇所の位置とその位置における変位情報(変位量)及び輝度情報(受光量)等を受けて、予め記憶しておいた画像パラメータ値を基に、2値化し、2値化した測定データを記憶部に記憶しておく。
データ生成手段5は、基板1に印刷されたはんだの状態を量的に判定するため、測定データから判定用の量的な画像データを加工、生成するための手段である。画像データとしては、印刷はんだ箇所におけるはんだ量を表す要素となるデータであって、上記基準データと同様に、それぞれのはんだ箇所の高さ、面積、体積、及び欠損(存在すべきはんだ量が無い状態の検出)等がある。これら高さ、面積、体積等のデータは3次元画像情報或いはその要素ともなりうる情報である。なお、基板1を判定するには上記の画像の全てを必要とするとは限らないが、高さ、面積、体積の内、少なくともいずれか1つは不可欠である。判定にあたって、検査しようとする基板1の画像データとして何を判定するか、或いはどの画像データの組み合わせで判定するかは、基板1の種類、内容によって異なることがある。
判定手段6は、上記画像処理手段5が出力する画像データを受けて、これと上記基板情報記憶手段10からの基準データとを比較して各はんだ箇所の良否を判定する。この例では、判定手段6は、はんだ箇所毎に判定し、良の場合は「OK」と、否(不良)の場合は、「NG」を出力するものとする。判定は、項目毎に複数種類の形状値について行い、それぞれについて良否の結果を出力し、項目毎の形状値について良否判定で、一つでも否があれば、全体でも否と判定する。形状値としては、「Heigt」(高さ)、「Areas」(面積比)、「Volume」(体積比)、 X−WIDTH(X方向幅)、Y−WIDTH(Y方向幅)、「Ht―Scatter」(高さムラ)、X−shift(ずれX比)、Y−shift(ずれY比)等がある。判定手段6が判定結果を出力するのは、遅くともその対象の1枚の基板1の検査が済んで、次の基板1の検査に入る前の段階である。もちろん、はんだ箇所毎に判定し、その結果を出力しても良い。
3D画像形成手段7は、測定データを基に判定手段6が判定した箇所における立体画像を形成する。例えば、3D画像形成手段7は、いわば、上記のデータ生成手段5が生成する体積を示す画像と同じ画像であっても良い。3D画像形成手段7とデータ生成手段5とを別に設けたのは、互いの設計の自由度を大きくするためである。
なお、3D画像形成手段7は、少なくとも、判定手段6で否(不良)、つまり、NGと判定されたはんだ箇所(以下、「NGはんだ箇所」と言うことがある。)についての3D画像を生成する。
制御手段9は、ユーザインタフェース11からの指示を受け、設計情報記憶手段10に記憶されている、検査対象の基板1を特定する情報等を参照して各要部(測定手段3,画像処理手段4,データ生成手段5,設計情報記憶手段10,判定手段6,3D画像形成手段等)を制御する。制御手段9は、各要部を統括制御するととものに、その制御の結果、或いは応答を受けとって管理している。例えば、制御手段9は、次の(1)〜(5)に示すように管理・制御する。特に、(2)〜(5)の管理・制御は、1枚の基板1の検査の開始から次の基板1の検査を開始する前迄に行い、これを各基板1毎に繰り返している。
(1)検査対象の基板1を特定する検査ラインNo、基板IDの取得。
(2)判定手段6からの判定結果であるOKを受けて検査が続行中であることの確認。OKと判定された基板1の枚数のカウント。そして、検査ラインNo、基板ID、検査が続行中である旨の「Measuring」情報、及び基板1の枚数等を通信インタフェース12を介して、管理装置200へ送信する。
(3)判定手段6からNGを受け取ったときは、検査部50等の各要部の一部又は全部を一時停止させ(検査工程を一時停止させ)、そのNG箇所のはんだID、3D画像を取得する。そして、検査ラインNo、基板ID、判定がNGなため次の指示まで待機していることを示す情報「NG(Wait)」、NG箇所のはんだID、そのはんだ箇所の3D画像を通信インタフェース12を介して、管理装置200へ送信する。3D画像は、容量が大きくなるので、圧縮して送信する。更に、管理装置200は、状態情報としては、検査項目が複数あって、そのいずれがNGと判定されたか分かるように、判定対象としたときのはんだ形状を表す項目毎の形状値も、はんだ箇所毎に取得し、管理装置200へ送信する。つまり、不良と判定されたはんだ箇所の、「Heigt」、「Areas」、「Volume」、X−WIDTH、Y−WIDTH」、「Ht―Scatter」、「X−shift」、「Y−shift」等の値である。また制御手段9は、NGと判定されたときは、併せて、カメラ3で撮影したそのはんだ箇所の撮像データを送っても良い。
(4)上記(3)の後、管理装置200から通信インタフェース12を介して、オペレータによる「良」の判断結果(つまり、「虚報」との認定結果)である「OK」の指示を受けたときは、待機を解除して待機させていた各要部をそのまま動作させ(一時停止したときの次の検査工程の動作を行わせ)、上記(2)の状態へ移行させる。オペレータによる「不良」との判断結果(つまり、不良であるとの追認結果)である「NG」の指示を受けたときは、検査部50等の各要部を待機状態から、不良と判定された基板1を取り除き作業を行うために、該当する基板1の検査を終了させた状態に移行させ、かつ状態情報のうち待機状態情報「NG(Wait)」を終了状態情報「NG(Stop)」に変更して、その基板1交換のため終了させた旨を管理装置200へ送信する。そして、その後、実際にオペレータ等により基板1を取り除き作業が行われ、開始指示を受けた後に各要部の動作を開始させ、上記(2)の状態に移行させる。つまり、新たな基板1から検査を開始する。
(5)各要部を制御して、各要部からの応答がない場合、或いは、各要部からの来るべき出力が所定時間経過後も来ない場合、等は、各要部を停止させて、その旨を知らせる「Error」を、検査ラインNo、基板IDと共に、状態情報に含ませて、通信インタフェース12を介して、管理装置200へ送信する。そして検査動作は停止させる。上記(3)(4)(5)における状態情報を前記管理装置に送信されるのは、1枚の基板1の検査が開始されてから、次の基板1の検査が開始されるまでに送信される。
検査データ管理手段8は、判定手段6がはんだ箇所における判定した結果をはんだ箇所に対応させて記憶して管理し、ユーザインタフェース11の表示手段にはんだ箇所とその判定結果を表示できるようにしている。その他、検査データ管理手段8は、上記の制御手段9が、各要部から受け取り、管理装置200とやりとりするデータ、情報等も合わせて保管管理する構成にしても良い。
通信インタフェース12は、ネットワークNWを介して、管理装置200と通信を行う手段である。
次に図3、図4、及び図5を用いて、管理装置200の構成・動作について説明する。
図3において、通信手段21は、ネットワークNWを介して、複数の管理装置200と通信を行う手段である。
表示制御手段22は、各印刷はんだ検査装置100から送られてくる検査状況を表す状態情報を受けて、表示を制御するための手段であり、状態判定手段22a、一時記憶手段22b、一覧表示制御手段22c、個別NGリスト表示制御手段22d、三次元画像表示制御手段22e、オペレータ指示受付手段22fを備える。各印刷はんだ検査装置100から受ける状態情報は、1枚の基板1の検査が開始されてから、次の基板1の検査が開始されるまでに1回は少なくとも受け取る。
また、表示制御手段22は、表示手段24、操作手段25と共に、ユーザインタフェースを司る。
一覧表示制御手段22cは、図4に示すように、各印刷はんだ検査装置100に対応(或いは検査ラインに対応)した一覧表形式の表示フォーマットを記憶している。そして、各印刷はんだ検査装置100から送られてくる状態情報のうち、特に検査状況を表す情報、検査ラインID(図4では、「LineNo」で表記)、プリント基板ID(図4では、「BoardName」で表記)、情報「Measuring」、及び情報「NG(Wait)」、情報「NG(Stop)」、情報「Error」、情報「Pass」もしくは情報「OFFLINE」を受けて前記表示フォーマットの該当する欄に記入して表示手段24に送り、表示させる。併せて、一覧表示制御手段22cは、状態情報から検査対象プリント基板の枚数(図4では、「measur: pcs」で表記)、検査済みのプリント板の枚数(図4では、「OK: pcs」で表記)、NGと判断されたプリント基板の枚数(図4では、「NG: pcs」で表記)、検査エラー(位置決めを行うための認識マーク等が基板1から検出できない等のエラー)が発生した個数(図4では、「Error: pcs」で表記)等も読み採って、各検査ライン毎に該当する欄に」記入して表示させている。
一覧表示制御手段22cは、各検査ラインから送られてくる状態情報を受けて常時、図4に示すように表示している。したがって、更新された場合は、更新された情報を素早く表示する。
状態判定手段22aは、各印刷はんだ検査装置100から状態情報を受けて、その中に「NG(Wait)」(一時停止中を示す)の情報がある場合は、後記するように、個別NGリスト表示制御手段22d及び三次元画像表示制御手段22eに指示して、NGを対策するための個別の対策画面を表示手段24へ表示させる。このとき、表示手段24は、上記の一覧表示画面を個別の対策画面の背後に回す。つまり、優先的に対策画面を前面に表示する。操作手段25からの指示により、一覧表示画面を個別の対策画面の前面にすることも可能である。そして、各印刷はんだ検査装置100からの先の状態情報に「NG(Wait)」があり、その後に更新された状態情報で「NG(Wait)」が解除されていれば、個別NGリスト制御手段22d及び三次元画像表示制御手段22eに指示して、先の「NG(Wait)」による個別の対策画面を消去させる。このときは、表示手段24は、一覧表示画面だけを表示する。また、状態判定手段22aは、一時記憶手段22bに記憶されていたNGが解消したはんだ箇所の3D画像等を消去させる。NGの対策が済んでいるため、残しておくと容量不足を起こすためである。
一時記憶手段22bは、各印刷はんだ検査装置100から受信した状態情報のうち、NG関連の情報を記憶する。少なくとも印刷はんだ検査装置100によりNGと判定されたNGはんだ箇所(検査状況として「NG(Wait)」(一時停止中))と、その箇所における形状値、その箇所のはんだ状態を示す3D画像を記憶しておく。一時記憶手段22bは、圧縮して送られてきた3D画像は、伸長し、いつでも読み出せるように展開して、はんだ箇所に対応して記憶する。予め展開して記憶しておくのは、必要時に素早く読み出して画像表示させるためである。
個別NGリスト制御手段22は、受信した状態情報から「NG(Wait)」を検索した状態判定手段22aからの指示により、NGと判定された基板1(検査ライン)毎にNGはんだ箇所の判定結果、判定対象の形状値を読み出して、対策画面としてリスト表示する。図5にリスト表示の表示例(特に、図5のLine No:04の「NG List」を参照)を示す。図5は、NGのはんだ箇所が2カ所あることを示し、2段目の白抜きに反転している行のNG箇所が操作手段25で選択されていることを示す。そしてその選択指示を受けた、3次元画像表示制御手段22eが、一時記憶手段22bから該当するNGはんだ箇所の3D画像を読み出して表示手段24の表示画面の「Profile」欄に表示する。3次元画像表示制御手段22eは、選択指示がなければ、「NG List」のトップの行のNGはんだ箇所に該当する3D画像を表示する。一時記憶手段22bから該当するNGはんだ箇所の3D画像を読み出して表示手段24の表示画面の「Profile」欄に表示する。なお、図5の例では、個別NGリスト制御手段22は、表示画面の「Meas result」の欄にも実際の複数の形状値の表示、及び、不良と判定された形状値を識別可能に白抜き表示をしている。
三次元画像表示制御手段22eが3D画像を表示する構成としたのは、印刷はんだ検査装置100が不良と判定した結果について、オペレータが、表示手段24で、測定手段3が測定した測定結果に基づいて生成された3D画像を、検討、調査し、良否の判断をするためである。つまり、オペレータが、表示手段24に表示された不良と判定されたはんだ箇所の3D画像を検討して、印刷はんだ検査装置100の判定が結果が虚報であるかどうかの判断をくだすためである。なお、3次元画像表示制御手段22eは、一時記憶手段22bから該当するNGはんだ箇所のカメラ3dによる撮像を読み出して表示手段24の表示画面の「Profile」に代えて表示する構成でも良い。図5は、「Profile(3D)」と「camera」のいずれかを選択可能にしている。カメラ3dによる撮像を観察できるようにしたのは、オペレータに3D画像だけの表示に比べリアリティ感を与えるためである。
3次元画像表示制御手段22eは、間引き手段を有しており、通常は、オペレータの判断がしにくくならない程度に、一次記憶手段22bに記憶されている画像の画素を一定間隔で1/2〜1/4ぐらいの範囲で間引きして表示している。精密な検討が必要な場合は、操作手段25からの指示で、間引き無しで表示も可能にしてある。そして、さらにオペレータの画面上での回転指示により、表示している3D画像を回転表示する回転制御手段を備えている。回転制御手段は、回転指示があったときは、さらに間引き手段に対して、1/2〜1/4の追加の間引きを行わせたうえで、追加して間引いた画像を回転させて表示している。これらの間引きは、3D画像を表示する応答が遅いと、オペレータによる操作、判断が困難なため、これを解消するためである。
オペレータ指示受付手段22fは、図5の「Judgment」の欄に示すように、オペレータがNGはんだ箇所の3D画像及びそのはんだ状態、形状値等を検討した結果を基に、印刷はんだ検査装置における不良との判定が虚報であると認めたときは、印刷はんだ検査装置100による不良とした判断を覆す指示である「OK」のキー、又は、印刷はんだ検査装置の100の不良とした判断を追認する指示である「NG」のキーのいずれかを操作手段25で選択可能に表示する。そして、いずれかがオペレータにより選択されたときは、その選択された「OK」(虚報)もしくは「NG」(追認)の指示を通信手段21を介して、不良と判定した該当する印刷はんだ検査装置200の制御手段9へ送信する。それを受けた、つまり、「OK」又は[NG」を受けた該当する制御手段9は、上記(4)のように動作する。簡単に繰り返し記載すると、制御手段9は、オペレータ指示受付手段22fから「OK」の指示を受けたときは、待機(「NG(Wait)」)を解除して、待機させていた各要部をそのまま、動作させ、上記(2)の状態へ移行させ、その旨を示すように状態情報を更新して管理装置200へ送信する。そして、管理装置200は、該当する検査ラインを「NG(Wait)」から更新された情報「Measuring」に表示を変更する。制御手段9は、オペレータ指示受付手段22fから「NG」の指示を受けたときは、各要部を待機状態から、不良と判定された基板1を取り除き作業を行うための停止状態に移行させ、その旨を示すように状態情報を更新して管理装置200へ送信する。そして、管理装置200は該当する検査ラインを「NG(Wait)」から更新された情報「NG(Stop)」に表示を変更する。そして、その後、実際にオペレータ等により基板1を取り除く作業が行われ、開始指示を受けた後に各要部の動作を開始させ、上記(2)の状態に移行させる。
なお、図3の構成で、状態判定手段22a及び一覧表示制御手段22cが、一時記憶手段22bを介さないで、直接に状態情報を処理していたが、これは、幾らかでもリアルタイム性能を良くして、使い勝手をよくするためである。したがって、一時記憶手段22bの読み出し、書き込み速度、或いはオペレータ要求によっては、一旦、制御手段9から受ける状態情報の全部を一時記憶手段22bで受け取って、上記のような動作をする構成にしても良い。
なお、印刷はんだ検査装置100における、制御部9、3D画像形成手段7、データ生成手段5,判定手段6、測定処理手段3b、及び通信ターフェースの通信手順等は、CPU及び上記説明した動作を記載したプログラムにより実行される。また、管理装置200の表示制御手段22も、メモリ,CPU、及びプログラム構成される。
次に一連の動作についてステップ(段階)で、説明する。上記説明と一部、説明が重なることがある。
ステップ1:印刷はんだ検査装置100を各検査ラインに配置し、管理装置200とネットワークNWに接続し、通信可能な状態に設定するとともに、検査対象である基板1のはんだ状態を、順次、検査を開始させる。
ステップ2:各印刷はんだ検査装置100は、基板1のはんだ状態を測定し、その測定結果に基づいて該プリント基板の良、不良をする判定することにより、順次、基板のはんだ状態を検査する。
ステップ3:ステップ2の検査段階で、制御手段9は、判定手段6の判定結果が良であるときははんだ状態の検査を続行し、判定結果が不良であるときは検査を一時停止させる、例えば、測定手段3〜判定手段6の検査部50の動作を一時停止させる。さらに制御手段9は、管理装置200に対して検査の続行を示す情報「Measuring」を、又は、不良による一時停止中であることの情報「NG(Wait)」及び少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の形状を表す三次元画像とを含む状態情報を管理装置200へ送信する。
ステップ4:管理装置200の表示制御手段22は、印刷はんだ検査装置100からの状態情報を受けて、それぞれの検査ラインで検査が少なくとも図4に示すように続行状態「Measuring」か一時停止「NG(Wait)」であるかどうか識別可能に表示手段24に一覧表示させる。ここで説明上、図4に示すように、Line No:04とLine No:11とがほぼ同時(幾らか前者が先)に「NG(Wait)」だったとする。
ステップ5:次に、表示制御手段22は、今、一時停止中の検査ラインがLine No:04であるので、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を対策画面として図5に示すように表示手段24に表示させ、オペレータの検討、処置待ちの状態になる。このとき、Line No:04の制御手段9は、検査部50の動作を一時停止させている。
ステップ6:図5もNG ListからしてLine No:04にはNG箇所が2つあるので、リストの上段におけるNGはんだ箇所の三次元画像を表示手段24に表示させ、それに対するオペレータの検討、そして「OK」「NG」の判断待ちをする。
ステップ7:管理装置200の表示制御手段22は、Line No:04の一つ目のNGに対する、オペレータの操作による「OK」(不良の判定が虚報)又は「NG」(不良の判定の追認)のいずれかの判断を受けて、印刷はんだ検査装置100へ送る。
ステップ8:印刷はんだ検査装置100の制御手段9は、オペレータの操作による「OK」とする指示があったときは、検査部50の一時停止を解除して動作を続行させが、未だ図5のNG Listの2つ目のNGがあるので、状態情報としてNGを「2」から「1」し更新して管理装置200へ送る。そして、表示制御手段22は、図5のNG List2つ目のNGのはんだ箇所の三次元画像を表示手段24に表示させ、それに対するオペレータの検討、そして「OK」「NG」の判断待ちをする。NG Listの2つ目のNGに対する「OK」の指示がオペレータによりあった後に、該当する制御手段9は、状態情報を更新して表示制御部22へ送信する。
ステップ9:ステップ8で、オペレータから、図5のNG Listの1つ目のNGに対する、或いは2つ目のNGに対するオペレータの指示が「NG」の場合は、制御手段9は、その時点で、当該基板1の測定を終了させ、「NG(Wait)」から「NG(Stop」に更新した状態情報を管理装置200へ送信し、オペレータによる基板1を交換したうえでの再開指示を待つ。
ステップ7〜9において、1つの基板1に複数のNG箇所がある場合、オペレータは1カ所づつ「OK」の指示をしていたが、複数箇所を纏めて1枚の基板1に対して、1回の「OK」の指示を出す構成であっても良い。この場合は、複数箇所のうちいずれの3次元画像を表示させるかは操作手段25によりNGリストから選択可能にし、選択されたNG箇所の画像を表示する構成にしても良い。
ステップ10:ステップ8又はステップ9において、表示制御手段22は、制御手段9から状態情報の更新があったときは、一覧表示、及び対策画面を更新して表示する。
ステップ11:管理装置200は、ステップ9における更新された状態情報を受けたときに、一時停止中の検査ラインが無い場合は一覧表示を行い、一時停止中の他の検査ラインがある場合は、該他の検査ラインで不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を表示し、オペレータの指示を待ちの状態を採る。
例えば、ステップ11で、図4において、Line No:04が一時停止の「NG(Wait)」からオペレータ指示で検査続行の「Measuring」に変わっても、Line No:11が一時停止の「NG(Wait)」であるので、更新された状態情報を受けた状態判定手段22aが、個別NGリスト表示制御手段22d及び三次元画像表示制御手段22eに対して、表示手段24の表示画面に、Line No:11で不良と判定されたはんだ箇所の3D画像を表示する対策画面を表示させる。このLine No:11のNGに対しては、ステップ5からステップ9と同様の動作をする。
図4において全てのラインで「NG(Wait)」が無くなり、その旨の更新された状態情報を受けた状態判定手段22aが、個別NGリスト表示制御手段22d及び三次元画像表示制御手段22eに対して、表示手段24への表示を停止させる。つまり、このとき、表示手段24は、更新された状態情報を基にした一覧表示をしている。
本発明の機能ブロックを説明するための図である。 図1における印刷はんだ検査装置の機能構成を示す図である。 図1における管理装置の機能構成を示す図である。 各検査ラインの検査状況を一覧表示した例を示す図である。 NGを対策するための対策画面の表示例を示す図である。
符号の説明
1 プリント板(基板)
2 移動台
3 測定手段
3a センサ
3b 測定処理手段
3c 移動機構部
4 データ処理手段
5 データ生成手段
6 判定手段
7 3D画像形成手段
8 検査データ管理手段
9 制御手段
10 設計情報記憶手段
11 ユーザインタフェース
12 通信インタフェース
21 通信手段
22 表示制御手段
22a 状態判定手段
22b 一時記憶手段
22c 一覧表示制御手段
22d 個別NGリスト表示制御手段
22e 三次元画像表示制御手段
22f オペレータ指示受付手段
24 表示手段
25 操作手段

Claims (9)

  1. プリント基板のはんだ状態を測定し、その測定結果を基に該はんだ状態の良、不良を判定する検査部(50)を有し、複数の検査ラインに配置された印刷はんだ検査装置(100)と、該複数の印刷はんだ検査装置と通信可能にされ該印刷はんだ検査装置の検査状況を含む稼働状況を管理する管理装置(200)とを備えたはんだ検査ライン集中管理システムであって、
    前記各印刷はんだ検査装置は、少なくとも前記検査部による判定結果が不良であるときは該検査を一時停止させるとともに、該一時停止中であることの知らせと、不良と判定されたはんだ箇所の形状を表す、前記測定結果に基づく三次元画像とを含む状態情報を、前記管理装置へ送信する制御手段(9)を備え、
    前記管理装置は、表示手段(24)と、前記各印刷はんだ検査装置から該状態情報を受信し、前記各検査ラインでの検査が前記一時停止中であるか否かを識別可能に前記表示手段の画面に一覧表示させ、次に、該一時停止中の検査ラインがある場合は、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の前記三次元画像を表示する対策画面に切り替える表示制御手段(22)と、を備えたことを特徴とするはんだ検査ライン集中管理システム。
  2. 前記管理装置は、前記一時停止中の検査ラインがある場合にオペレータによる良否判断を受け付けて前記制御手段へ指示するオペレータ指示受付手段(22f)を備え、
    前記制御手段は、該オペレータ指示受付手段から良とする指示があったときは、該当する検査ラインの前記プリント基板の検査の前記一時停止を解除して該検査を続行させ、該オペレータ指示受付手段から不良とする指示があったときは該一時停止状態を続行させて次の指示待ち状態へ移行させ、さらに、該検査の続行もしくは該次の指示待ち状態への移行に伴って前記状態情報を更新して前記管理装置に送信することを特徴とする請求項1に記載のはんだ検査ライン集中管理システム。
  3. 前記表示制御手段は、前記表示手段の画面に前記対策画面を表示するときは優先的に前記一覧表示の上に表示させ、前記状態情報が更新されたときに、いずれの検査ラインの検査も一時停止していなければ前記画面を該更新の前の前記対策画面の表示を止め該更新された状態情報に基づく前記一覧表示にし、いずれかの他の一時停止中の検査ラインがあれば該他の一時停止中の検査ラインにおける前記対策画面に切り替えることを特徴とする請求項2に記載のはんだ検査ライン集中管理システム。
  4. 前記制御手段は、前記測定結果に基づく三次元画像を圧縮して前記管理装置へ送り、前記表示制御手段は、画像記憶手段(22)を有し、前記圧縮された三次元画像を伸長した上で展開して画像記憶手段に記憶させておき、前記三次元画像を表示するときは該画像記憶手段から読み出して表示することを特徴とする請求項2又は3に記載のはんだ検査ライン集中管理システム。
  5. 前記表示制御手段は、印刷はんだ検査装置から受けた三次元画像の所定間隔で画素を間引いて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項4に記載のはんだ検査ライン集中管理システム。
  6. 前記表示制御手段は、回転指示を受けて、前記所定間隔で間引かれた三次元画像の画素をさらに間引いて、該回転指示にしたがって回転させて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項5に記載のはんだ検査ライン集中管理システム。
  7. 前記表示制御手段は、前記状態情報が更新された場合であって、該更新前の一時停止を解除して該更新後に前記検査の続行に切り替わった検査ラインがあれば、該更新前に該検査ラインに対応して前記画像記憶手段に記憶していた三次元画像を消去することを特徴とする請求項4、5又は6に記載のはんだ検査ライン集中管理システム。
  8. はんだが印刷されたプリント基板のはんだ状態を測定し、その測定結果に基づいて該プリント基板の良、不良の判定をして、順次、該プリント基板のはんだ状態を検査する、複数の検査ラインに配置される複数の印刷はんだ検査装置とネットワーク接続されて通信可能にされ、前記各印刷はんだ検査装置から送られてくる、少なくとも不良による一次停止状態か否かを含む情報、及び前記測定結果に基づく三次元画像を含む状態情報を受けて集中管理する管理装置であって、
    前記管理装置は、
    表示手段(24)と、
    前記各印刷はんだ検査装置から該状態情報を受信し、前記各検査ラインでの検査が一時停止しているか否かを識別可能に前記表示手段の画面に一覧表示させ、次に、一時停止中の検査ラインがある場合は、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の前記三次元画像を表示する対策画面を優先的に表示する表示制御手段(22)と、
    該一時停止中の検査ラインがある場合に、オペレータから前記判定手段による不良の判定を良の判定に訂正させる指示、又は不良の判定を追認する指示を受付けて、該一時停止中の検査ラインの印刷はんだ検査装置に該指示を送信するオペレータ指示受付手段(22f)と、を備えたことを特徴とする管理装置。
  9. プリント基板のはんだ状態を、順次、検査する複数の検査ラインに配置される複数の印刷はんだ検査装置(100)と、該印刷はんだ検査装置による検査状況を集中管理する管理装置(200)とがネットワーク接続され通信可能にされた準備段階と、
    前記各印刷はんだ検査装置は、前記プリント基板毎にはんだ状態を測定し、その測定結果に基づいて該プリント基板の良、不良の判定をすることにより、順次、該プリント基板のはんだ状態を検査する検査段階と、
    前記判定手段の判定結果が良であるときははんだ状態の検査を続行し、判定結果が不良であるときは該検査を一時停止させるとともに、前記管理装置に対して該検査の続行であることを、又は、不良時の前記一時停止中であること及び少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の形状を表す前記測定結果に基づく三次元画像とを含む状態情報を前記管理装置へ送信する状態情報送信段階と、
    前記管理装置は、前記各印刷はんだ検査装置からの該状態情報を受けて、それぞれの検査ラインでの検査が少なくとも続行状態か前記一時停止中であるかどうかを識別可能に前記表示手段に一覧表示させ、次に、該一時停止中の検査ラインがある場合は、少なくとも不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を前記表示手段に表示させる表示制御段階と、
    前記管理装置は、前記一時停止中の検査ラインがある場合にオペレータの操作により虚報とする指示もしくは前記不良の判定を追認する指示を受けて、前記印刷はんだ検査装置へ送るオペレータ指示受付段階と、
    前記オペレータからの指示を受けた印刷はんだ検査装置はその指示が該虚報とする指示であったときは、前記一時停止を解除して該検査を続行させ、該オペレータからの指示が不良の判定を追認する指示であったときは該一時停止状態を続行させて次の指示待ち状態へ移行させ、さらに、該検査の続行もしくは該次の指示待ち状態への移行に伴って前記状態情報を更新して前記管理装置へ送信する判定修正段階、
    前記管理装置は、該判定修正段階で更新された状態情報を受けたとき、前記一時停止中の検査ラインが無い場合は前記一覧表示を行い、前記一時停止中の他の検査ラインがある場合は、該他の検査ラインで不良と判定されたはんだ箇所の三次元画像を表示し、前記オペレータの指示を待つ段階と、を備えたことを特徴とするはんだ検査ライン集中管理方法。
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