JP2005351708A - 基準位置検出装置および印刷半田検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 認識マーク部における正反射状態の良否等に影響されずに安定した認識マーク検出ができる基準位置検出装置および印刷半田検査装置を提供する。
【解決手段】 プリント基板１の配線パターン面１ａに光照射するとともにそのパターン面１ａからの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッド１１と、基板設計値情報および検出ヘッド１１からの検出信号に基づいて基板１の認識マークの位置を検出する位置検出手段１８、１９とを備えており、検出ヘッド１１が、光源２２と、配線パターン面１ａからの正反射光を受光する第１の受光部２３と、パターン面１ａからの垂直反射光を受光するようパターン面１ａの法線方向を光軸として配置された第２の受光部２４とを含んで構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基準位置検出装置および印刷半田検査装置に関し、特に反射光量に基づいて認識マークを画像認識して基準位置を検出する基準位置検出装置およびこれを用いてプリント基板上の印刷半田の位置ずれ等を検査する印刷半田検査装置に関する。

プリント基板上にパッケージＩＣやチップ部品等の電子部品を実装する場合、いわゆるリフロー式の表面実装技術が従来から多用されているが、その表面実装に際しては、電子部品のプリント基板上への実装作業に先立って、プリント基板にクリーム半田等の接続材料を所定パターン形状でスクリーン印刷したり、チップ部品の仮固定用接着剤を必要箇所に塗布したりする作業がなされる。

このような場合、プリント基板上に配線パターンと共に予め形成されている基準位置認識用のマークパターン（以下、単に認識マークともいう）を基準として、プリント基板とその上に印刷する半田パターン等の位置合わせや印刷半田パターンの検査、部品実装状態の検査等がなされることから、この認識マークの検出には特に高精度が要求される。そのため、印刷半田検査装置や実装装置には、通常の印刷半田パターンの検査に先立って、あるいは、定期的に認識マークの位置検出を行なう基準位置検出装置が設けられている。

従来のこの種の基準位置検出装置としては、例えばレーザ光源からの光を走査光学系を用いて認識マーク部とその周辺の粗面部およびレジスト部を露光走査する一方、認識マーク上の半田と周辺の粗面部およびレジスト部における光反射特性の相違に基づいて、読取り画像を所定の閾（しきい）値で高反射光量域と低反射光量域とに分ける２値化処理を実行し、認識マークをパターンマッチング検出できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、上記の装置では、認識マークの金属面のくもりやその周辺のレジストの傷あるいは塵埃の付着等により誤った画像認識を行なってしまうといった問題が生じるのを防止すべく、前記所定の閾値の値を高光量側の値から順次下降させることで認識マーク部とその周辺部の差異を明確化し、その認識マーク部やレジスト部の反射特性が通常と異なっている場合でも、設計値に基づくパターンマッチングにより認識マークを把握し、その中心を基準点として正確に認識できるようにしている。
特開２００２−３２７３８号公報

しかしながら、上述した基準位置検出装置にあっても、レーザーの正反射による反射光量を検出して認識マークを画像認識するようにしているため、いわゆるオーバーレジストのプリント基板のように認識マーク周辺の基板粗面部がレジストで覆われている場合には、認識マークとその周囲部分でコントラスト（明暗）の差が出難くなり、この場合に更に認識マークの金属面のくもりにより認識マークの光の反射状態が悪くなったりマーク周辺の付着物による反射の影響が大きくなったりすると、認識マークの画像認識が難しくなるという未解決の課題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたもので、認識マーク部分における光反射状態のばらつき等にかかわらず安定した基準位置検出ができる装置を提供することを目的とする。

本発明は、プリント基板の配線パターン面に光を照射するとともに該配線パターン面からの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッドと、前記プリント基板の設計値情報および前記検出ヘッドからの検出信号に基づいて前記プリント基板の認識マークの位置を検出する位置検出手段と、を備えた基準位置検出装置において、前記検出ヘッドが、光源と、前記配線パターン面からの正反射光を受光する第１の受光部と、前記配線パターン面からの垂直反射光を受光するよう前記配線パターン面の法線方向を光軸として配置された第２の受光部とを含んで構成されたことを特徴とするものである。

この構成により、認識マークとその周辺のコントラストが明確に得られように、正反射光を受光する第１の受光部と垂直反射光を受光する第２の受光部との検出信号を選択的に使用することができ、認識マーク部分における正反射の良し悪しにかかわらず認識マークの安定した位置検出が可能となる。

本発明の基準位置検出装置は、また、上記構成に加えて、前記第１の受光部の受光状態が通常状態か否かを判定する判定手段が設けられ、前記第１の受光部の受光状態が通常状態でないとき、前記位置検出手段が、前記第２の受光部からの検出信号に基づいて、前記認識マークの位置を検出するものであってもよい。

この構成により、通常は第１の受光部からの検出信号に基づいて、第１の受光部の受光状態が通常状態でなくなったときには、第２の受光部からの検出信号に基づいて、位置検出手段による認識マークの位置検出を行なうことができ、認識マーク部分における反射状態のばらつきに影響され難い安定した認識マーク位置検出が可能となる。

本発明の基準位置検出装置は、また、前記位置検出手段による前記認識マークの位置検出時に、前記第１の受光部と前記第２の受光部とのうち任意の一方を作動させるよう、両受光部の作動を切り替える受光部切替え手段が設けられたものであってもよい。

この構成により、位置検出手段への検出信号の入力切替を、複数の受光部を切替え使用する構成の簡素な受光部切替え手段で達成できる。

本発明は、また、プリント基板の配線パターン面に光を照射するとともに該配線パターン面からの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッドと、前記プリント基板の設計値情報および前記検出ヘッドからの検出信号に基づいて前記プリント基板の認識マークの位置を検出する位置検出手段と、前記プリント基板上の半田印刷領域における半田印刷量を前記検出ヘッドの検出信号に基づいて測定する半田量測定手段と、を備え、前記半田量測定手段の測定結果を前記半田印刷領域についての半田印刷量の設計値と比較して、前記プリント基板上の半田の印刷状態を検査する印刷半田検査装置において、前記検出ヘッドが、光源と、前記配線パターン面からの正反射光を受光する第１の受光部と、前記配線パターン面からの垂直反射光を受光するよう前記配線パターン面の法線方向を光軸として配置された第２の受光部とを含んで構成されるとともに、前記位置検出手段により前記認識マークの位置が検出されるとき、予め設定された設定情報に基づいて、前記第１の受光部と前記第２の受光部とのうちいずれか一方からの検出信号を前記位置検出手段に入力するよう、前記位置検出手段への前記検出信号の入力状態を切り替える検出入力切替え手段が設けられたことを特徴とするものである。

この構成により、正反射光を受光する第１の受光部と垂直反射光を受光する第２の受光部との検出信号を選択的に使用する設定ができ、認識マーク部分における正反射の良し悪しにかかわらず安定した認識マーク検出が可能となる。したがって、認識マークの高精度な基準位置情報を基にプリント基板上の半田の印刷状態を精度良く検査できる印刷半田検査装置となる。

本発明は、あるいはまた、プリント基板の配線パターン面に光を照射するとともに該配線パターン面からの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッドと、前記プリント基板の設計値情報および前記検出ヘッドからの検出信号に基づいて前記プリント基板の認識マークの位置を検出する位置検出手段と、前記プリント基板上の半田印刷領域における半田印刷量を前記検出ヘッドの検出信号に基づいて測定する半田量測定手段と、を備え、前記半田量測定手段の測定結果を前記半田印刷領域についての半田印刷量の設計値と比較して、前記プリント基板上の半田の印刷状態を検査する印刷半田検査装置において、前記検出ヘッドが、光源と、前記配線パターン面からの正反射光を受光する第１の受光部と、前記配線パターン面からの垂直反射光を受光するよう前記配線パターン面の法線方向を光軸として配置された第２の受光部とを含んで構成されるとともに、前記第１の受光部の受光状態が通常状態か否かを判定する判定手段が設けられ、前記位置検出手段が、前記判定手段の判定結果に応じ、前記第１の受光部と前記第２の受光部とのうちいずれか一方又は他方からの検出信号に基づいて前記認識マークの位置を検出することを特徴とするものである。

この構成により、判定手段の判定結果に応じて、通常は第１の受光部からの検出信号に基づいて、第１の受光部の受光状態が通常状態でなくなったときには、第２の受光部からの検出信号に基づいて、位置検出手段による認識マークの位置検出が行なわれ、認識マーク部分における反射状態のばらつきに影響され難い安定した認識マーク位置検出が可能となる。

本発明によれば、正反射光を受光する第１の受光部と垂直反射光を受光する第２の受光部との検出信号を選択的に切替え使用するので、認識マーク部分における光の反射状態のばらつき等に影響されずに常時安定した基準位置検出を実行できる基準位置検出装置およびこれを用いた印刷半田検査装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１から図４は本発明の一の実施の形態に係る基準位置検出装置を備えた印刷半田検査装置を示す図である。

まず、その構成について説明する。

図１および図２（ａ）において、検出ヘッド１１は、プリント基板１の配線パターン面１ａに光を照射するとともに、その配線パターン面からの反射光量に応じた検出信号を出力することができるようになっている。この検出ヘッド１１の検出信号は位置検出手段であるデータ処理装置１２に取り込まれる。また、データ処理装置１２は、プリント基板１の設計値情報および検出ヘッド１１からの検出信号に基づいて、プリント基板１の複数の、例えば図３に示すように対角線上に配された一対の認識マーク１ｂの位置を検出するようになっている。

ここで、プリント基板１は、図２（ａ）および図３に示すように、例えばガラスエポキシ樹脂製の板状基材２に配線層となる金属膜（例えば銅箔）を成膜し、これを選択的エッチング等により所定の配線パターン形状にしたものであり、認識マーク１ｂ部分の金属膜（例えば金又は銅）４は平面形状を有し、この認識マーク１ｂの周囲に環状の粗面部６を露出させて開口するようレジスト膜３が塗布されている。そして、このプリント基板１の配線パターン面１ａ上に、例えばパッケージＩＣやチップ部品等を表面実装するための複数種の電極パッド１ｐ、１ｑ、１ｒ等が形成され、そのための半田パターンが例えばペースト状のろう付け材料（直径数μｍから数十μｍの半田粒子を含んだいわゆるクリーム半田）をスクリーン印刷することで、形成される。

図１に戻り、検出ヘッド１１は、所定形状のケース２１内にレーザ光源２２、第１の受光部２３、第２の受光部２４および検出信号生成部２５をそれぞれ内蔵している。ケース２１の下面側にはＶ字形断面の凹部２１ａが形成されており、レーザ光源２２はこのケース２１の凹部２１ａの一方側（図１中の左側）に配置され、検出ヘッド１１の検出中心線２１ｃに対して所定の角度をなすよう光軸設定されている。

第１の受光部２３は、検出ヘッド１１の凹部２１ａの他方側（図１中の右側）に検出ヘッド１１の検出中心線２１ｃに対して所定の角度をなすよう光軸配設されており、検出ヘッド１１の検出中心線２１ｃ上で所定の検出高さ位置に配線パターン面１ａが位置するとき、レーザ光源２２からの検出対象プリント基板１への入射光のうち配線パターン面１ａで正反射された光を受光するようになっている。また、詳細は図示しないが、第１の受光部２３はフォトダイオード等の光電変換可能な受光素子および結像レンズ等で構成され、受光した光の光量（光強度）に対応する光電流信号を出力する。

第２の受光部２４は、主としてレーザ光源２２からのレーザ光に基づく配線パターン面１ａからの垂直反射光を受光するよう、配線パターン面１ａの法線方向をほぼその受光中心軸（光軸）として配置されている。この第２の受光部２４も第１の受光部２３と同様にフォトダイオード等の光電変換可能な受光素子および結像レンズ等で構成され、受光光強度に対応する光電流信号を出力する。

一方、検出信号生成部２５は、詳細は図示していないが、設定手段１３からの信号選択指令信号に応じて第１の受光部２３および第２の受光部２４のうちいずれか片方からの光電流を選択する選択回路２５ａと、この選択回路２５ａにより選択された第１の受光部２３又は第２の受光部２４からの光電流信号を電圧信号に変換し増幅するＩ−Ｖ（電流-電圧）変換および増幅回路２５ｂとを内蔵し、第１の受光部２３および第２の受光部２４のうちいずれか一方（例えば第１の受光部２３）又は他方（例えば第２の受光部２４）からの光電流に対応する電圧信号を光量の検出信号として出力するようになっている。

前記データ処理装置１２、設定手段１３、表示器１４および図示しない走査機構は、これら全体として印刷半田検査装置を構成しており、設定手段１３への設定入力が手動で又はデータ処理装置１２からの設定操作信号の形で入力されることにより、設定手段１３から検出信号生成部２５に信号選択指令信号が出力される。ここで、走査機構とは、レーザ光源２２からのビーム状の光を主走査方向（図２（ａ）中のＹ方向）に所定の走査幅で往復走査させるために検出ヘッド１１とプリント基板１を相対移動させる手段である。検査対象のプリント基板１と検出ヘッド１１は主走査方向と直交する副走査方向に所定速度で相対移動され、検出ヘッド１１でのプリント基板１の配線パターン面１ａの画像読み取りが可能になっている。なお、前記走査機構に代えて、光偏向器であるポリゴンミラーやその偏向角に対応する走査位置に走査光ビームを導くためのｆθレンズ等で構成された走査光学系を採用することもできる。

データ処理装置１２は、そのハードウェア構成の詳細を図示していないが、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース等を含むマイクロコンピュータ構成のもので、図１に示すように、測定値算出手段１６、判定手段１７、基準位置算出手段１８および座標算出手段１９を含んで構成されている。

基準位置算出手段１８は、画像読取りを行なう検出ヘッド１１から少なくとも認識マーク１ｂが配された基準点領域の画像データを取り込み、その基準点領域の各部の画素濃度（輝度）を閾値判定して前記画像データを二値化画像とし、設計値情報に対応する所定形状の認識マーク１ｂの形状パターンが存在するか否かの判断を行なう。そして、座標算出手段１９が、基準位置となる各認識マーク１ｂの中心座標およびそれらの中間点である回転中心座標１ｃ（図３参照）等の算出を行なう。これらの基準位置算出手段１８および座標算出手段１９は、プリント基板１の設計値情報および検出ヘッド１１からの検出信号に基づいてプリント基板１の認識マーク１ｂの位置を検出する位置検出手段を構成している。

測定値算出手段１６は、主として第１の受光部２３からの検出信号および設計値情報を基に、例えばパッケージＩＣやチップ部品（共に図示していない）の実装部１ｐ、１ｑ、１ｒについて、電極パッド上の印刷半田のＸＹ方向のずれや平坦度、Ｘ−Ｙ平面上における回転中心１ｃ周りの角度ずれ等の測定値を算出する。

すなわち、測定値算出手段１６は、認識マーク１ｂの検出情報およびプリント基板１の設計値情報に基づいてプリント基板１上の複数のパッド等の半田印刷領域の座標を算出し、さらに、プリント基板１上の半田印刷領域における半田を検出ヘッド１１の検出信号に基づいて３次元測定する半田量測定手段を構成している。そして、本実施の形態の印刷半田検査装置は、半田量測定手段である測定値算出手段１６の測定結果を前記半田印刷領域についての各電極パッド座標や半田印刷量の設計値と比較して、プリント基板１上の半田の印刷状態を検査することができるようになっている。

一方、測定値算出手段１６および座標算出手段１９の算出情報は、それぞれ判定手段１７に取り込まれる。

判定手段１７は、設定手段１３からの各判定項目についての基準値を入力し、この基準値および各種設計値情報に基づいて、測定値算出手段１６からの算出情報入力に対して、各パッド上の印刷半田の欠落やＸＹ方向の位置ずれ、それら印刷半田の平坦度、Ｘ−Ｙ平面上における部品回転方向のずれ等が許容範囲内か否か（ＯＫかＮＧか）を判定するようになっている。また、判定手段１７は、各判定項目についての判定結果情報を表示器１４に表示するための画像データの生成および出力を行なう。

さらに、判定手段１７は、第１の受光部２３の受光状態が通常状態（光電流、すなわち検出される光強度がパターンマッチング可能なコントラストが得られる程度の変化を示す状態）か否かを判定するようになっており、第１の受光部２３の受光状態が通常状態でないときには、設定手段１３から検出信号生成部２５の選択回路２５ａに前記信号選択指令信号を出力させ、位置検出手段である基準位置算出手段１８が第２の受光部２４からの検出信号に基づいて認識マーク１ｂの位置を検出するように受光部切替えを実行させる。

上述した検出信号生成部２５の選択回路２５ａ、設定手段１３および判定手段１７は、これら全体として、基準位置算出手段１８による認識マーク１ｂの位置検出時に、第１の受光部２３と第２の受光部２４とのうち任意の一方を作動させるよう、両受光部２３、２４の作動を切り替える受光部切替え手段を構成している。

また、これら検出信号生成部２５の選択回路２５ａ、設定手段１３および判定手段１７は、基準位置算出手段１８により認識マーク１ｂの位置が検出されるときに、設定手段１３で予め設定された設定情報に基づいて、通常は標準設定された一方の第１の受光部２３からの正反射光検出信号を基準位置算出手段１８に入力し、正反射光検出の不具合が出易い条件又は不具合と判定した場合には、他方の第２の受光部２４からの検出信号を基準位置算出手段１８に入力するように、基準位置算出手段１８への検出信号の入力状態を切り替える。すなわち、これら検出信号生成部２５の選択回路２５ａ、設定手段１３および判定手段１７は、受光部切替えに限らず、基準位置検出のための光検出入力を切替える検出入力切替え手段を構成している。

次に、動作について説明する。

上述のように構成された本実施の形態の基準位置検出装置およびこれを備えた印刷半田検査装置では、前記走査機構を用いてプリント基板１と検出ヘッド１１が相対移動され、認識マーク１ｂとその周辺でレーザ光源２２からの光が所定方向に走査される一方、認識マーク１ｂとその周辺の粗面部６およびレジスト膜３とにおける光反射特性の相違により、プリント基板１の配線パターン面１ａのうち認識マーク１ｂを含む所定領域が画像読取りされ、その読取り画像が高反射光量域と低反射光量域とに２値化されて、認識マーク１ｂの画像認識がなされる。

いま、認識マーク１ｂの金属面にくもりがあり、さらに図２（ｂ）に示すようにその周辺にいわゆるオーバーレジストが生じていたとすると、本来粗面部６が露出しているべき部分で反射特性が通常とは異なり正反射光量が増えることとなる。そのため、認識マーク１ｂの周縁部付近でのコントラストが明確でなくなり、従来なら誤った検出や画像認識を行なってしまう可能性が高い。

しかし、かかる場合においても、本実施の形態においては、図４に示すような検出入力選択処理を実行することで、認識マーク１ｂ部分における反射状態のばらつきに影響され難い安定した認識マーク位置検出ができる。

この検出入力の選択処理では、まず、検査対象のプリント基板１についての各種設計情報、例えば基板サイズや認識マーク１ｂの形状、接続部である各種電極パッド１ｐ、１ｑ、１ｒ等の形状や位置、半田量設計値、各種設計値に対する許容値等と、検査開始時の表示や確認事項の初期値等を入力する（ステップＳ1）。

次いで、設定手段１３からの設定地情報、例えば今回検査対象とするプリント基板１の種類や検査枚数、あるいは更に第１の受光部２３又は第２の受光部２４を指定する選択設定の入力情報を取り込んだ後（ステップＳ2）、各受光部２３、２４からの検出信号を判定手段１７側に入力する（ステップＳ3）。そして、ここで、第１の受光部２３の受光状態が通常状態であるか否かがチェックされ（ステップＳ4）、通常状態であれば、第１の受光部２３からの検出信号による認識マーク１ｂの画像認識とその中心座標である基準位置座標の算出がなされる（ステップＳ5）。

一方、ステップＳ4の判断に際し、例えばオーバーレジスト等により、正反射光の検出では認識マーク１ｂとその周辺部を明確に画像認識できる程度のコントラストが得られないとすると、受光光の光強度の変化が小さい等といった既知の受光特性情報に基づいて、第１の受光部２３の受光状態が通常状態でないと判断され（ステップＳ4でＮＯの場合）、次いで、第２の受光部２４からの垂直反射光の検出信号による基準位置座標の算出が実行されることになる（ステップＳ6）。

なお、毎回の必要項目の検査が終了する度に、検査済みの基板枚数を記憶するカウンタ情報がインクリメントされ、設定枚数すべての検査が終了すると、今回の処理が終了する（ステップＳ7）。

このように、通常は第１の受光部２３からの検出信号に基づいて、第１の受光部２３の受光状態が上述のような誤認識を生じる程度に変化して通常範囲内でなくなったときには、第２の受光部２４からの検出信号に基づいて認識マーク１ｂの位置検出を行なうので、正反射光の検出ではコントラストが明確に得られない場合であっても、配線パターン面１ａの法線方向とほぼ平行な受光中心軸を有する第２の受光部２４を使用して垂直反射光を検出することで、認識マーク１ｂのくもりやオーバーレジストの影響を受け難くし、パターンマッチングのための所要のコントラストを得ることができる。したがって、安定した認識マーク検出が可能となり、認識マーク１ｂの高精度な基準位置情報を基に、プリント基板１上の半田の印刷状態を精度良く検査することができる印刷半田検査装置となる。

また、本実施の形態においては、通常は第１の受光部２３からの検出信号に基づいて高速で半田量測定等を行なうことができ、検査スピードを高速に維持することができる。さらに、基準位置算出手段１８への検出信号の入力切替を複数の受光部２３、２４を切替え使用する構成の簡素な受光部切替え手段で達成することができる。

なお、本実施の形態においては、設定手段１３への設定入力に際して、認識マーク１ｂの位置検出時には第１の受光部２３と第２の受光部２４とのうち指定する一方のみを作動させるように、両受光部２３、２４の選択切替えの条件を固定できるようにすると、プリント基板１の印刷の状態や、製造ロット単位での認識マーク金属面のくもり、更にはオーバーレジストの有無等を考慮して、例えば今回の検査ロットのプリント基板１については通常の検査モードを第１の受光部２３による正反射光検出でなく、第２の受光部２４による垂直反射光検出に固定するという設定変更ができる。

［実施例］
図２（ｂ）に示したように丸型の一対の認識マーク１ｂを有し、レジスト３の開口部の直径が認識マーク１ｂの金属膜４の直径よりも小さくなっているオーバーレジスト状態の基板１を準備するとともに、上述した実施の形態の構成を有する印刷半田検査装置で光源２２に半導体レーザを用いたものを作製した。

次いで、図２（ａ）に示すように、認識マーク１ｂを通り、かつ、認識マーク１ｂの直径の範囲に及ぶＹ方向の走査を行なうとともに、第２の受光部２４で垂直反射光受光して、基準位置検出に際しての認識マーク１ｂの形状測定を行なった。その結果、認識マーク１ｂ上とその周辺とのコントラストが十分に得られ、図５に示すように、認識マーク１ｂのサイズが明確になる検査結果が得られた。なお、同図に示すグラフにおいて、縦軸は認識マーク１ｂ及び周辺の表面輝度を示しており、横軸は走査方向の位置を開始位置側を左端'０'として示している。

［比較例］
実施例で用いたオーバーレジスト状態の基板１（図２（ｂ）参照）を使い、従来方式の印刷半田検査装置で、レーザーの正反射受光による認識マーク１ｂの形状測定を実施例と同一の走査範囲で行なった。すなわち、認識マーク１ｂを通り、かつ、認識マーク１ｂの直径の範囲に及ぶＹ方向の走査を行なうとともに、受光部で正反射光受光して、基準位置検出に際しての認識マーク１ｂの形状測定を行なった。その結果、認識マーク１ｂ上とその周辺とのコントラストが十分に得られず、図６に示すように、認識マーク１ｂの形状やサイズを明確に把握できない検査結果となった。なお、同図に示すグラフの縦軸、横軸は、図５の場合と同様であり、縦軸は認識マーク及び周辺の表面輝度を示し、横軸は走査方向位置を開始位置側を左端'０'として示している。

以上のように、本発明の基準位置検出装置および印刷半田検査装置は、正反射光を受光する第１の受光部と垂直反射光を受光する第２の受光部との検出信号を選択的に使用するようにしているので、認識マーク部分における正反射状態の良し悪し等にかかわらず常時安定した認識マーク検出を実行することができるという効果を有し、検出対象部分からの反射光量に基づいて認識マークを検出する基準位置検出装置およびこれを用いてプリント基板上の印刷半田を検査する印刷半田検査装置等として有用である。

本発明の一の実施の形態に係る基準位置検出装置を備えた印刷半田検査装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一の実施の形態に係る検出ヘッドの走査状態を示すプリント基板の認識マーク付近の部分拡大断面図（ａ）と、オーバーレジスト状態の基板の認識マーク付近の部分拡大断面図（ｂ）である。 本発明の一の実施の形態に係るプリント基板の上面図である。 本発明の一の実施の形態に係るその制御プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施例における基準位置検出時の認識マーク付近の検出光量を示すグラフで、縦軸は認識マーク及び周辺の表面輝度を、横軸は走査方向の位置を示している。 比較例における基準位置検出時の認識マーク付近の検出光量を示すグラフで、縦軸は認識マーク及び周辺の表面輝度を、横軸は走査方向の位置を示している。

符号の説明

１ プリント基板
１ａ 配線パターン面
１ｂ 認識マーク
１１ 検出ヘッド
１２ データ処理装置
１３ 設定手段（受光部切替え手段、検出入力切替え手段）
１６ 測定値算出手段（半田両測定手段）
１７ 判定手段（受光部切替え手段、検出入力切替え手段）
１８ 基準位置算出手段（位置検出手段）
１９ 座標算出手段（位置検出手段）
２２ レーザ光源（光源）
２３ 第１の受光部
２４ 第２の受光部
２５ 検出信号生成部
２５ａ 選択回路（受光部切替え手段、検出入力切替え手段）

Claims (5)

1. プリント基板（１）の配線パターン面（１ａ）に光を照射するとともに該配線パターン面（１ａ）からの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッド（１１）と、前記プリント基板（１）の設計値情報および前記検出ヘッド（１１）からの検出信号に基づいて前記プリント基板（１）の認識マーク（１ｂ）の位置を検出する位置検出手段（１８）と、を備えた基準位置検出装置において、
   前記検出ヘッド（１１）が、前記配線パターン面（１ａ）に所定入射角で光を照射する光源（２２）と、前記配線パターン面（１ａ）からの正反射光を受光する第１の受光部（２３）と、前記配線パターン面（１ａ）からの垂直反射光を受光するよう前記配線パターン面（１ａ）の法線方向を光軸として配置された第２の受光部（２４）とを含んで構成されたことを特徴とする基準位置検出装置。
2. 前記第１の受光部（２３）の受光状態が通常状態か否かを判定する判定手段（１７）が設けられ、
   前記第１の受光部（２３）の受光状態が通常状態でないとき、前記位置検出手段（１８）が、前記第２の受光部（２４）からの検出信号に基づいて前記認識マーク（１ｂ）の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の基準位置検出装置。
3. 前記位置検出手段（１８）による前記認識マーク（１ｂ）の位置検出時に、前記第１の受光部（２３）と前記第２の受光部（２４）とのうち任意の一方を作動させるよう、両受光部（２３、２４）の作動を切り替える受光部切替え手段（１３、１７、２５ａ）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の基準位置検出装置。
4. プリント基板（１）の配線パターン面（１ａ）に光を照射するとともに該配線パターン面（１ａ）からの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッド（１１）と、前記プリント基板（１）の設計値情報および前記検出ヘッド（１１）からの検出信号に基づいて前記プリント基板（１）の認識マーク（１ｂ）の位置を検出する位置検出手段（１８）と、前記プリント基板（１）上の半田印刷領域における半田印刷量を前記検出ヘッド（１１）の検出信号に基づいて測定する半田量測定手段（１６）と、を備え、前記半田量測定手段の測定結果を前記半田印刷領域についての半田印刷量の設計値と比較して、前記プリント基板（１）上の半田の印刷状態を検査する印刷半田検査装置において、
   前記検出ヘッド（１１）が、前記配線パターン面（１ａ）に所定入射角で光を照射する光源（２２）と、前記配線パターン面（１ａ）からの正反射光を受光する第１の受光部（２３）と、前記配線パターン面（１ａ）からの垂直反射光を受光するよう前記配線パターン面（１ａ）の法線方向を光軸として配置された第２の受光部（２４）とを含んで構成されるとともに、
   前記位置検出手段（１８）により前記認識マーク（１ｂ）の位置が検出されるとき、予め設定された設定情報に基づいて、前記第１の受光部（２３）と前記第２の受光部（２４）とのうちいずれか一方からの検出信号を前記位置検出手段（１８）に入力するよう、前記位置検出手段（１８）への前記検出信号の入力状態を切り替える検出入力切替え手段（１３、１７、２５ａ）が設けられたことを特徴とする印刷半田検査装置。
5. プリント基板（１）の配線パターン面（１ａ）に光を照射するとともに該配線パターン面（１ａ）からの反射光量に応じた検出信号を出力する検出ヘッド（１１）と、前記プリント基板（１）の設計値情報および前記検出ヘッド（１１）からの検出信号に基づいて前記プリント基板（１）の認識マーク（１ｂ）の位置を検出する位置検出手段（１８）と、前記プリント基板（１）上の半田印刷領域における半田印刷量を前記検出ヘッド（１１）の検出信号に基づいて測定する半田量測定手段（１６）と、を備え、前記半田量測定手段（１６）の測定結果を前記半田印刷領域についての半田印刷量の設計値と比較して、前記プリント基板（１）上の半田の印刷状態を検査する印刷半田検査装置において、
   前記検出ヘッド（１１）が、前記配線パターン面（１ａ）に所定入射角で光を照射する光源（２２）と、前記配線パターン面（１ａ）からの正反射光を受光する第１の受光部（２３）と、前記配線パターン面（１ａ）からの垂直反射光を受光するよう前記配線パターン面（１ａ）の法線方向を光軸として配置された第２の受光部（２４）とを含んで構成されるとともに、
   前記第１の受光部（２３）の受光状態が通常状態か否かを判定する判定手段（１７）が設けられ、
   前記位置検出手段（１８）が、前記判定手段（１７）の判定結果に応じ、前記第１の受光部（２３）と前記第２の受光部（２４）とのうちいずれか一方又は他方からの検出信号に基づいて前記認識マーク（１ｂ）の位置を検出することを特徴とする印刷半田検査装置。

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