説明

印刷マスクの検査装置、及び印刷マスクの検査方法

【課題】印刷マスクに対する高精度の検査を容易に行うことが可能な印刷マスクの検査装置及び印刷マスクの検査方法を提供する。
【解決手段】印刷マスクの検査装置は、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う。画像取得手段は、スキャナによって印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する。そして、計測手段は画像に基づいて複数の貫通孔に対する計測を行い、表示制御手段は計測結果を表示する。上記の印刷マスクの検査装置によれば、比較的安価な市販のスキャナなどを用いて、容易に、印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対して高精度の計測を行うことができる。具体的には、微小なサイズの貫通孔に対して高精度の計測を行うことができると共に、多数の貫通孔に対して短時間で計測を行うことができる。よって、印刷マスクに対する検査を精度良く行うことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査装置、及び印刷マスクの検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、電子部品を基板に実装する際に印刷マスクが用いられている。具体的には、印刷マスクに形成された貫通孔よりプリント基板上にはんだを供給し、このはんだに電極を接触させた状態で電子部品をプリント基板に載置することが行われている。例えば、特許文献1には、はんだの印刷を正確に行うことが可能なマスク装置が記載されている。また、特許文献2には、印刷マスクに形成された貫通孔(穴)の設計形状を事前に検査する装置が記載されている。
【0003】
【特許文献1】特開2001−199038号公報
【特許文献2】特開平9−61130号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記した特許文献1及び2に記載された技術では、手間を要することなく、印刷マスクを精度良く検査することが困難であった。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、印刷マスクに対する高精度の検査を容易に行うことが可能な印刷マスクの検査装置及び印刷マスクの検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の発明では、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査装置は、スキャナによって、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記画像に基づいて、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う計測手段と、前記計測手段による計測結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】
請求項11に記載の発明では、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査方法は、スキャナによって、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する画像取得工程と、前記画像取得工程によって取得された前記画像に基づいて、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う計測工程と、前記計測工程による計測結果を表示する表示制御工程と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明の1つの実施形態では、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査装置は、スキャナによって、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記画像に基づいて、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う計測手段と、前記計測手段による計測結果を表示する表示制御手段と、を備える。
【0009】
上記の印刷マスクの検査装置は、電子部品をプリント基板などに実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行うために好適に利用される。具体的には、画像取得手段は、スキャナによって印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する。そして、計測手段は、取得された画像に基づいて印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行い、表示制御手段は計測結果を表示する。上記の印刷マスクの検査装置によれば、微小な電子部品をはんだ付けするための微小なサイズの貫通孔に対して、顕微鏡などを用いずに高精度の計測を行うことができる。また、スキャナを用いているため、サイズ上の理由などにより顕微鏡によって測定が困難である印刷マスクに対しても適切に計測を行うことができる。更に、上記の印刷マスクの検査装置によれば、多数の貫通孔に対して一度に計測を行うことができる、言い換えると多数の貫通孔に対して短時間で計測を行うことができる。以上より、上記の印刷マスクの検査装置によれば、印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対して高精度の計測を容易に行うことができ、印刷マスクに対する検査を精度良く行うことが可能となる。
【0010】
上記の印刷マスクの検査装置の一態様では、複数の線分又は複数のマークが規則正しく配列されたパターンが描かれたスケールを、前記スキャナによって取り込んだスケール画像を取得するスケール画像取得手段を更に備え、前記計測手段は、前記スケール画像取得手段によって取得された前記スケール画像内の前記複数の線分又は前記複数のマークに基づいて、前記画像取得手段によって取得された画像を復元する処理を行い、前記復元された画像に基づいて前記計測を行う。
【0011】
この態様では、印刷マスクの検査装置は、スケール画像に基づいて、撮影によって得られた印刷マスクの画像に生じている歪みやずれ等を補正することによって、印刷マスクの画像を復元する処理を行う。このようにして復元された画像に基づいて計測を行うことにより、印刷マスクに形成された貫通孔に対して高精度の計測を行うことが可能となる。
【0012】
上記の印刷マスクの検査装置の他の一態様では、前記画像取得手段は、前記スキャナの読み取り面の反対側となる前記印刷マスクの貫通孔が形成された領域上に、黒い紙を被せた状態で、前記画像を取得する。これにより、白黒で表された画像を取得する場合において、貫通孔の部分が鮮明に写った印刷マスクの画像を取得することができる。
【0013】
上記の印刷マスクの検査装置において好適には、前記計測手段は、前記複数の貫通孔における座標、形状、サイズ、方向、及び面積のうちの少なくともいずれかを計測することができる。
【0014】
好適には、前記表示制御手段は、少なくとも、前記印刷マスクに対応する画像、及び前記計測手段によって計測された前記貫通孔の計測データに対応する画像を表示することができる。また、前記表示制御手段は、前記印刷マスクに対応する画像において選択された領域内に存在する前記貫通孔を検索し、検索された前記貫通孔における計測データをデータの種類別に分類して表として表示すると共に、選択された領域内に存在する前記貫通孔を図面化してマップとして表示することができる。このようにして表示された画像に基づいて、印刷マスクの検査を適切に行うことが可能となる。
【0015】
更に好適には、前記表示制御手段は、前記印刷マスクに対応する画像中の貫通孔、前記計測データを示す表における行、及び前記マップ中の貫通孔のいずれかが選択された場合、前記印刷マスクに対応する画像、前記計測データを示す表、及び前記マップのそれぞれにおいて、前記選択された内容に対応する画像を連動して表示させることができる。これにより、不良部分における拡大画像を速やかに表示させることが可能となる。
【0016】
また、好ましくは、前記表示制御手段は、前記計測手段によって計測された前記貫通孔における座標、形状、サイズ、方向、及び面積のうちの少なくともいずれかによる組み合わせでソートされたデータを表示することができる。
【0017】
好ましくは、前記計測手段によって計測された前記貫通孔のデータと、当該印刷マスクのガーバデータにおける貫通孔のデータとの誤差に対して、統計処理を行う統計処理手段を更に備える。このような統計処理の結果を用いることにより、印刷マスクの検査を適切に行うことができる。
【0018】
更に好適には、上記の印刷マスクの検査装置は、前記スキャナをベースプレート上に載置した状態で、当該スキャナにより撮影を行うことができる。これにより、撮影の繰り返し精度を向上させることができ、撮影画像の復元補正精度などを高めることが可能となる。
【0019】
本発明の他の観点では、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査方法は、スキャナによって、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する画像取得工程と、前記画像取得工程によって取得された前記画像に基づいて、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う計測工程と、前記計測工程による計測結果を表示する表示制御工程と、を備える。上記した印刷マスクの検査方法によっても、比較的安価なスキャナなどを用いて、印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対して高精度の計測を容易に行うことができ、印刷マスクに対する検査を精度良く行うことが可能となる。
【実施例】
【0020】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【0021】
[システム構成]
まず、図1を用いて、本発明の実施例に係る印刷マスクの検査装置が適用されたシステムの構成について説明する。図1は、印刷マスクの検査システム100の概略構成を示す図である。
【0022】
印刷マスクの検査システム100は、パーソナルコンピュータ(PC)1と、スキャナ2とを有する。印刷マスクの検査システム100は、主に、印刷マスク(不図示)に対する検査を行う。スキャナ2は、読み取り面2x上に載置された対象物の画像を撮影し、撮影によって得られた画像データS2をPC1に供給する。例えば、スキャナ2としては、公知のフラットベッドスキャナや、シートフィードスキャナや、フィルムスキャナなどを用いることができる。また、7200DPI(3.5μm/pix)程度の解像度を有するスキャナ2を用いることができる。本実施例では、スキャナ2は、主に、印刷マスクに対する撮影を行う。
【0023】
PC1は、演算処理部1a及び画像表示部1bを有する。演算処理部1aは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを有しており、スキャナ2から供給される画像データS2に対して画像処理を行う。詳しくは、演算処理部1aは、撮影によって得られた印刷マスクの画像に生じている歪みやずれ等を補正する画像処理を行う。言い換えると、演算処理部1aは、画像を復元した画像(以下、「復元画像」と呼ぶ。)を生成するための画像処理を行う。そして、演算処理部1aは、画像処理によって得られた復元画像に基づいて、印刷マスクに対する計測を行う。更に、演算処理部1aは、計測結果などを画像表示部1bに表示させるための処理を行う。
【0024】
このように、演算処理部1aは、本発明に係る印刷マスクの検査装置として機能する。具体的には、演算処理部1aは、画像取得手段、計測手段、表示制御手段、及びスケール画像取得手段、並びに統計処理手段として動作する。一方、画像表示部1bは、スキャナ2で撮影された画像や、演算処理部1aで画像処理された復元画像や、印刷マスクの計測結果などを表示する。
【0025】
[印刷マスクの検査方法]
以下では、演算処理部1aが行う印刷マスクの検査方法について具体的に説明する。
【0026】
本実施例では、演算処理部1aは、スキャナ2によって印刷マスクの画像(以下、「印刷マスク画像」とも呼ぶ。)を取得する。具体的には、印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を、印刷マスク画像として取得する。そして、演算処理部1aは、取得された印刷マスク画像に基づいて印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う。例えば、演算処理部1aは、貫通孔における座標、形状、サイズ、方向、及び面積などの計測を行う。
【0027】
より詳しくは、演算処理部1aは、複数の線分又は複数のマークが規則正しく配列されたパターンが描かれたスケールを、スキャナ2によって取り込んだ画像(以下、「スケール画像」と呼ぶ。)を取得し、取得されたスケール画像に基づいて、上記した印刷マスク画像を復元する処理を行う。そして、演算処理部1aは、得られた復元画像に基づいて、印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う。以上により、容易に、印刷マスクに対する高精度の検査を行うことが可能となる。
【0028】
次に、図2乃至図8を参照して、本実施例に係る印刷マスクの検査方法について具体的に説明する。
【0029】
図2は、印刷マスク画像を復元するために用いるスケール画像を取り込む方法を説明するための図である。なお、スケール画像は、スキャナ2の特性などに起因する印刷マスク画像に生じる歪みやずれなどを補正するために用いられる。また、スケール画像の取得は、基本的には、印刷マスクに対する撮影や印刷マスクの検査などを行う前に実行される。
【0030】
図2(a)は、本実施例で用いるスケール3を示している。スケール3は、ガラス板などで構成され、格子3aが描かれている。具体的には、スケール3には、複数の縦方向の線分と横方向の線分とが、それぞれ直交するように等間隔に配列されたパターンが描かれている。この場合、例えば、格子3aの間隔は7(mm)程度に設定され、許容誤差は「±4(μm)」若しくは「±8(μm)」に設定されている。なお、スケール3はガラスゲージとして機能する。
【0031】
図2(b)は、スケール3をスキャナ2にセットする様子を示す図である。この場合、スキャナ2の読み取り面2x上にスケール3が載置される。図2(c)は、スキャナ2によって取得されたスケール画像13の一例を示す図である。これより、スケール画像13中の格子の画像13aに、歪みが生じていることがわかる。これは、スキャナ2の特性などに起因するものである。本実施例では、演算処理部1aは、このようなスケール画像13に生じる歪みやずれからスキャナ2の精度分布を数値化すると共に、数値化された精度分布を記憶する。そして、演算処理部1aは、数値化したスキャナ2の精度分布に基づいて印刷マスク画像を復元する。
【0032】
なお、上記では、格子3aが描かれたスケール3を用いる例を示したが、これに限定はされない。他の例では、このようなスケール3を用いる代わりに、複数のマーク(ドット)が規則正しく配列されたパターンが描かれたスケールを用いることができる。
【0033】
図3は、印刷マスクの一例を示す図である。図3(a)は、印刷マスク7を有するマスク装置6の概略構成を示す図である。マスク装置6は、600×550〜1100×800(mm)程度のサイズを有しており、主に、印刷マスク7と、印刷マスク7を支持して固定する枠部9とを有する。マスク装置6は、基本的には、プリント基板(不図示)に実装する電子部品(不図示)を駆動するために必要となる所定パターンに従って、プリント基板にはんだを供給するために用いられる。
【0034】
また、図3(b)は、印刷マスク7を上方から観察した図である。印刷マスク7は、例えば硬質ニッケルなどの金属からなる平板に形成されている。更に、印刷マスク7には、複数の貫通孔8aが形成されている(図3(b)参照)。貫通孔8aは、印刷マスク7を用いてプリント基板上のはんだを供給すべき箇所に応じて、印刷マスク7に形成されている。以下では、本実施例においてスキャナ2の撮影対象となる、印刷マスク7において貫通孔8aが形成された領域(図3(a)では色を塗って示した部分に対応し、図3(b)では破線で示した部分に対応する)を貫通孔部分8と呼ぶ。
【0035】
ここで、マスク装置6を用いて電子部品をプリント基板に実装する手順について、簡単に説明する。まず、プリント基板に印刷マスク7を相対向させた状態で、マスク装置6を位置決めする。この後、スキージ(不図示)で印刷マスク7をプリント基板に近づける方向に押圧するとともに、スキージを印刷マスク7上をこの印刷マスク7に沿って移動させる。これにより、印刷マスク7に形成された貫通孔8aからはんだ(所謂、クリームはんだ)が押し出されることによって、プリント基板の表面における所定箇所にはんだが供給される。この後、電子部品が載置された状態のプリント基板をリフロー炉に入れて、はんだを再溶融させることにより、プリント基板に電子部品が一括的に実装される。
【0036】
図4は、スキャナ2に対してマスク装置6をセットする方法を具体的に説明するための図である。
【0037】
図4(a)は、スキャナ2の背面カバー2yを取り外す様子を示した図である。本実施例では、背面カバー2yを取り外した状態で、印刷マスク画像を取得する。こうするのは、マスク装置6がスキャナ2に比して大きなサイズを有する傾向にあるからである。図4(b)は、マスク装置6をスキャナ2にセットする様子を示した図である。具体的には、背面カバー2yが取り外されたスキャナ2の読み取り面2x上に、貫通孔8aが形成された貫通孔部分8が載置されるように、マスク装置6をスキャナ2にセットする。次に、図4(c)は、スキャナ2の読み取り面2xの反対側となる貫通孔部分8上に黒い紙10を被せる様子を示した図である。本実施例では、このように貫通孔部分8上に黒い紙10を覆い被せた状態で、印刷マスク7に対する撮影を行う。こうするのは、印刷マスク画像として白黒で表された画像を取得する場合において、貫通孔8aの部分が鮮明に写った印刷マスク画像を取得するためである。なお、印刷マスク画像をカラー画像で取得する場合には、このような黒い紙10を用いる必要はない。
【0038】
図5は、印刷マスク画像を取り込む方法、及び印刷マスク画像に対する復元方法を説明するための図である。
【0039】
図5(a)は、印刷マスク7を印刷マスク画像として取り込む前の画像20を示している。言い換えると、画像20は、印刷マスク画像を取り込むために用いるプレビュー画像に対応する。計測を行う者(以下、単に「計測者」とも呼ぶ。)は、画像20を参照して、スキャナ2の撮影範囲を指定する。例えば、計測者は、貫通孔部分8に相当する画像21が全て含まれるように撮影範囲を指定する。この場合、計測者は、画像表示部1bに表示された画像に基づいて、PC1のマウス(不図示)などを操作することによって撮影範囲を指定することができる。このように撮影範囲の指定が終了した後に、スキャナ2によって撮影を実行する。なお、上記では、計測者が手動で撮影範囲を指定する例を示したが、この代わりに、演算処理部1aが印刷マスク7を画像認識することによって自動で撮影範囲を設定することも可能である。
【0040】
図5(b)は、スキャナ2によって撮影された印刷マスク画像30を示している。この印刷マスク画像30は、計測者に指定された撮影範囲に基づいて撮影された画像に対応する。撮影によって得られた印刷マスク画像30は、ビットマップデータ等として演算処理部1aが記憶する。印刷マスク画像30を見ると、歪みが生じていることがわかる。具体的には、貫通孔8aに対応する画像18aが、想定される位置よりも大きくずれていることがわかる。これは、スキャナ2の特性などに起因するものである。
【0041】
図5(c)は、印刷マスク画像30を復元することによって得られた復元画像40を示している。演算処理部1aは、前述したスケール画像の取得時に数値化したスキャナ2の精度分布に基づいて(図2参照)、印刷マスク画像30を復元するための画像処理を行う。具体的には、演算処理部1aは、スケール画像中の格子の位置などに基づいて、印刷マスク画像30を復元する処理を行う。例えば、演算処理部1aは、以下の手順によって復元を行う。まず、演算処理部1aは、復元によって得られるべき復元画像40のピクセル位置に対応する印刷マスク画像30上の位置を、スケール画像における格子の位置に基づいて計算する。次に、演算処理部1aは、得られた印刷マスク画像30上の位置に割り当てるべきデータを、この位置の周囲のデータを用いて補間することによって求める。以上の処理を復元画像40を構成する全てのピクセルに対して行うことによって、印刷マスク画像30に対応する復元画像40が得られる。これにより、スキャナ2の特性に起因する歪みやずれなどの影響を排除した復元画像40を得ることができる。本実施例では、演算処理部1aは、このようして得られた復元画像40に基づいて、印刷マスク7に形成された貫通孔8aに対する計測を行う。
【0042】
以上のようにして貫通孔8aに対する計測を行うことにより、微小な電子部品をはんだ付けするための微小なサイズの貫通孔8aに対して、顕微鏡などを用いずに高精度の計測を行うことができる。また、本実施例ではスキャナ2を用いて計測を行っているため、サイズ上の理由などにより顕微鏡によって測定が困難である印刷マスクに対しても適切に計測を行うことができる。更に、本実施例によれば、多数(例えば数千個)の貫通孔8aに対して一度に計測を行うことができる、言い換えると多数の貫通孔8aに対して短時間で計測を行うことができる。以上より、本実施例に係る印刷マスクの検査システム100によれば、印刷マスク7に形成された複数の貫通孔8aに対して高精度の計測を容易に行うことができ、印刷マスク7に対する検査を精度良く行うことが可能となる。
【0043】
図6は、印刷マスク7の計測結果を示す表示画像の一例を表した図である。図6(a)において、符号A2で示す画像は、貫通孔部分8を示す画像(復元された画像を示すものとする)を示している。また、符号A1で示す画像は、計測された貫通孔8aを図面化したマップを示している。具体的には、このマップは、印刷マスク画像において計測者により選択された領域内に存在する貫通孔8aを図面化したものである。更に、符号A3で示す画像は、複数の貫通孔8aのそれぞれにおける計測データを、表で示した画像に相当する。具体的には、この表は、印刷マスク画像において計測者により選択された領域内に存在する貫通孔8aの計測データを、データの種類別に分類して表示したものである。例えば、この表には、複数の貫通孔8aにおける座標、形状、サイズ、方向、及び面積などの計測データが表示される。このように、計測者が印刷マスク画像において測定したい領域をマウスでドラッグ等することによって選択することにより、貫通孔8aの計測データに関する情報を事前に与えなくても、その領域に存在する貫通孔8aを自動検索し、検索された貫通孔8aに対する計測を行って、上記したような表及びマップを表示させることができる。
【0044】
更に、図6(b)は、印刷マスク画像上(復元された画像を示すものとする)において選択された領域内に存在する貫通孔8aの計測結果を示した図である。この場合、計測者が、印刷マスク画像上において計測したい貫通孔8aをマウスなどで選択して(具体的には、マウスでドラッグすることにより、符号A5で示すような矩形範囲を指定する)、測定ボタンを押すことによって、選択された貫通孔8aの計測データが表示される。この例では、選択された貫通孔8aにおける、番号、座標(X座標、Y座標)、形状、及びサイズ(長辺、短辺、高さ)が表示されている。
【0045】
なお、演算処理部1aは、図6(a)に示すような画像上において、計測者が貫通孔8aを示す画像をクリックした場合に、計測データを示す表において該当する行に、カーソルを移動させることができる。また、計測者が計測データの行をクリックした場合に、演算処理部1aは、印刷マスク画像において対応する貫通孔8aを示す画像に、十字カーソルを移動させることができる。
【0046】
更に、演算処理部1aは、図6(a)に示すような画像において、符号A2で示す印刷マスク画像中の貫通孔8a、符号A3で示す計測データを示す表における行、及び符号A1で示すマップ中の貫通孔8aのいずれかを計測者が選択した場合に、これらの印刷マスク画像、表、及びマップのそれぞれにおいて、選択された内容に対応する画像を連動して表示させることができる。つまり、印刷マスク画像中の貫通孔8a、表における行、及びマップ中の貫通孔8aがクリックされると、演算処理部1aは、これらの3つの画像を連動させて、同じ貫通孔8a(計測データも含む)を指し示すように表示を行うことができる。
【0047】
例えば、表における任意の行をクリックするとその行が青色などになり、その情報が示す印刷マスク画像の貫通孔8aにおける拡大画像が画面の中央に移動して、十字カーソルが当該貫通孔8aを中心に表示を行う。これと同時に、マップは、貫通孔8aの領域の全体を表示しているが、クリックした測定データに対応する貫通孔8aが全体のどの辺りに存在するのかを十字カーソルで示すと同時に、画像が拡大されて写っている範囲を矩形で表示する。これに対して、マップをクリックした場合、若しくは印刷マスク画像をクリックした場合、クリックした座標に一番近い貫通孔8aが検索されて、印刷マスク画像中の貫通孔8a、表における行、及びマップ中の貫通孔8aのそれぞれを示す画像が連動して、同じ貫通孔8a(計測データも含む)を指し示すように表示を行う。このような表示を行うことにより、不良部分における拡大画像を速やかに表示させることが可能となる。
【0048】
また、演算処理部1aは、複数の貫通孔8aにおける座標や形状やサイズや方向や面積などによる組み合わせでソートされたデータを、貫通孔8aの計測結果を示す表として表示させることができる。加えて、演算処理部1aは、計測された貫通孔8aにおいて規格外のものを、画像上で目立たせて表示させることができる。例えば、計測された貫通孔8aの座標や形状やサイズなどのデータが、印刷マスク7のガーバデータにおける貫通孔8aのデータから所定以上離れている場合に、当該貫通孔8aを示す画像を赤表示させることができる。
【0049】
図7は、画像をラベリング処理して複数の貫通孔8aを一気に計測する方法を説明するための図である。この場合、計測者が、印刷マスク画像(復元された画像を示すものとする)上において計測したい複数の貫通孔8aをマウスなどで選択して(具体的には、マウスでドラッグすることにより、符号B1で示すような矩形範囲を指定する)、測定ボタンを押す。この後、演算処理部1aは、選択された画像をラベリング処理して、選択された画像内に存在する複数の貫通孔8aを一気に計測する。
【0050】
図8は、印刷マスク画像と印刷マスク7の作成時に用いたガーバデータとの誤差に対して行う統計処理を説明するための図である。図8では、符号C1で示す画像は撮影によって得られた印刷マスク画像(復元された画像を示すものとする)を示し、符号C2で示す画像はガーバデータで作成した印刷マスク画像を示す。この場合、演算処理部1aは、撮影により得られた印刷マスク画像C1における貫通孔8aのデータと、ガーバデータで作成した印刷マスク画像C2における貫通孔8aのデータとを比較(照合)して、これらの誤差に対して統計処理を行う。そして、演算処理部1aは、統計処理の結果を画像表示部1bに表示させる。なお、上記したように、ガーバデータで作成した印刷マスク画像を用いて統計処理を行う代わりに、ガーバデータが有する値そのものを用いて統計処理を行っても良い。
【0051】
更に、演算処理部1aは、前述したような統計処理以外にも、ソートされた、概ね同じサイズを有する貫通孔8aのデータに対して統計処理を行うことができる。具体的には、演算処理部1aは、概ね同一の値を有するデータにおいて計測者により選択されたデータ(例えば、複数の行単位で選択されたデータ)に対して、統計処理を行う。
【0052】
[印刷マスク画像の取得処理]
次に、図9を参照して、本実施例における印刷マスク画像の取得処理について説明する。図9は、印刷マスク画像の取得処理を示すフローチャートである。この処理は、PC1の演算処理部1aが主となって実行する。なお、図9のフローチャートにおいて、かっこ書で示す処理は、計測者が行う処理を示している。
【0053】
まず、ステップS101では、計測者がスケール3をスキャナ2にセットする。この場合、計測者は、スキャナ2の読み取り面2x上の所定の位置に、スケール3をセットする。そして、処理はステップS102に進む。
【0054】
ステップS102では、スキャナ2がスケール3の撮影を実行する。そして、スキャナ2は、撮影によって得られたスケール画像を信号S2として演算処理部1aに供給する。この場合、演算処理部1aは、取得されたスケール画像に生じている歪みなどからスキャナ2の精度分布を数値化すると共に、数値化された精度分布を記憶する。そして、処理はステップS103に進む。
【0055】
ステップS103では、計測者が、スキャナ2からスケール3を取り出した後、スキャナ2の背面カバー2yを取り外す。そして、処理はステップS104に進む。なお、背面カバー2yを取り外さなくても、印刷マスク7をスキャナ2の読み取り面2xに適切に載置することが可能である場合には、背面カバー2yを取り外さなくても良い。
【0056】
ステップS104では、計測者が、マスク装置6をスキャナ2にセットする。具体的には、背面カバー2yが取り外されたスキャナ2の読み取り面2x上に、貫通孔8aが形成された貫通孔部分8が載置されるように、マスク装置6をスキャナ2にセットする。そして、処理はステップS105に進む。
【0057】
ステップS105では、計測者が、スキャナ2の読み取り面2xの反対側となる貫通孔部分8上に黒い紙10を被せる。こうするのは、白黒で表された画像を取得する場合に、貫通孔8aが鮮明に写った印刷マスク画像を取得するためである。なお、カラー画像を取得する場合には、このような黒い紙10を貫通孔部分8上に被せる必要はない。以上の処理が終了すると、処理はステップS106に進む。
【0058】
ステップS106では、計測者が、画像表示部1bに表示された画像(プレビュー画像)を参照して、スキャナ2による撮影範囲を指定する。具体的には、計測者は、撮影すべき貫通孔部分8がスキャナ2によって取り込まれるように、撮影範囲を指定する。そして、処理はステップS107に進む。
【0059】
ステップS107では、ステップS106で計測者に指定された撮影範囲に基づいて、印刷マスク7の撮影を実行する。この場合、演算処理部1aは、撮影によって得られた画像(印刷マスク画像)をビットマップデータとして記憶する。そして、処理はステップS108に進む。
【0060】
ステップS108では、演算処理部1aが、ステップS107で取得した印刷マスク画像を、ステップS102で取得されたスケール画像に基づいて復元する画像処理を実行する。この場合、演算処理部1aは、数値化されたスキャナ2の精度分布に基づいて、印刷マスク画像を復元するための画像処理を行う。具体的には、演算処理部1aは、スケール画像中の格子の位置などに基づいて、印刷マスク画像を復元する処理を行う。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【0061】
このように、本実施例に係る印刷マスク画像の取得処理によれば、比較的安価な市販のスキャナなどを用いて、容易に、印刷マスク7に形成された複数の貫通孔8aに対して高精度の計測を行うことが可能となる。具体的には、微小な電子部品をはんだ付けするための微小なサイズの貫通孔8aに対して高精度の計測を行うことができると共に、多数(例えば数千個)の貫通孔8aに対して短時間で一気に計測を行うことができる。したがって、印刷マスク7に対する検査を精度良く行うことが可能となる。
【0062】
以上に説明したように、本実施例においては、電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行うPC内の演算処理部は、スキャナによって、印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得し、取得された画像に基づいて印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行うと共に、計測結果を表示する。これにより、比較的安価な市販のスキャナなどを用いて、印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対して高精度の計測を容易に行うことができ、印刷マスクに対する検査を精度良く行うことが可能となる。
【0063】
[変形例]
スキャナ2による撮影は、スキャナ2をベースプレート上に載置した状態で行うことが好ましい。具体的には、スケール3に対する撮影、及び印刷マスク7に対する撮影を、スキャナ2をベースプレート上に載置した状態で行うことが好ましい。これにより、スキャナ2による撮影の繰り返し精度を向上させることができ、撮影画像に対する復元補正精度を高めることが可能となる。
【0064】
図10は、ベースプレート80の一例を示す図である。図10(a)は、スキャナ2をベースプレート80上に載置する様子を示した図である。ベースプレート80は、スキャナ2よりも若干大きなサイズを有する。具体的には、ベースプレート80の上面は、ベースプレート80上にスキャナ2を載置した際に、ベースプレート80からスキャナ2の底面がはみ出ない程度のサイズを有している。図10(b)は、ベースプレート80の構成を示した図である。具体的には、図10(b)の上側にはベースプレート80の上面図を示し、図10(b)の下側にはベースプレート80の側面図を示している。ベースプレート80は、スキャナ2を載置しても変形しないような素材及び厚みで構成される。例えば、ベースプレート80は、20(mm)厚程度のアルミ板によって構成される。更に、ベースプレート80の下部には、3つの無反動ゴム足80aが設けられている。そのため、ベースプレート80は、机などに載置された際に、無反動ゴム足80aにより3点支持される。これにより、ガタツキを効果的に抑制することができる。したがって、このようなベースプレート80上にスキャナ2を載置した状態で撮影を行うことにより、撮影の繰り返し精度を向上させることができ、撮影画像に対する復元補正精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】本実施例に係る印刷マスクの検査システムの概略構成を示す図である。
【図2】スケール画像を取り込む方法を説明するための図である。
【図3】印刷マスクの一例を示す図である。
【図4】スキャナに対してマスク装置をセットする方法を説明するための図である。
【図5】印刷マスク画像を取り込む方法などを説明するための図である。
【図6】印刷マスクの計測結果を示す表示画像の一例を表した図である。
【図7】複数の貫通孔を一気に計測する方法を説明するための図である。
【図8】ガーバデータとの誤差に対して行う統計処理を説明するための図である。
【図9】本実施例に係る印刷マスク画像の取得処理を示すフローチャートである。
【図10】ベースプレートの一例を示す図である。
【符号の説明】
【0066】
1 パーソナルコンピュータ(PC)
1a 演算処理部
1b 画像表示部
2 スキャナ
2x 読み取り面
2y 背面カバー
3 スケール
6 マスク装置
7 印刷マスク
8 貫通孔部分
8a 貫通孔
100 印刷マスクの検査システム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査装置であって、
スキャナによって、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記画像に基づいて、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う計測手段と、
前記計測手段による計測結果を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする印刷マスクの検査装置。
【請求項2】
複数の線分又は複数のマークが規則正しく配列されたパターンが描かれたスケールを、前記スキャナによって取り込んだスケール画像を取得するスケール画像取得手段を更に備え、
前記計測手段は、前記スケール画像取得手段によって取得された前記スケール画像内の前記複数の線分又は前記複数のマークに基づいて、前記画像取得手段によって取得された画像を復元する処理を行い、前記復元された画像に基づいて前記計測を行うことを特徴とする請求項1に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項3】
前記画像取得手段は、前記スキャナの読み取り面の反対側となる前記印刷マスクの貫通孔が形成された領域上に、黒い紙を被せた状態で、前記画像を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項4】
前記計測手段は、前記複数の貫通孔における座標、形状、サイズ、方向、及び面積のうちの少なくともいずれかを計測することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項5】
前記表示制御手段は、少なくとも、前記印刷マスクに対応する画像、及び前記計測手段によって計測された前記貫通孔の計測データに対応する画像を表示することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項6】
前記表示制御手段は、前記印刷マスクに対応する画像において選択された領域内に存在する前記貫通孔を検索し、検索された前記貫通孔における計測データをデータの種類別に分類して表として表示すると共に、選択された領域内に存在する前記貫通孔を図面化してマップとして表示することを特徴とする請求項5に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項7】
前記表示制御手段は、前記印刷マスクに対応する画像中の貫通孔、前記計測データを示す表における行、及び前記マップ中の貫通孔のいずれかが選択された場合、前記印刷マスクに対応する画像、前記計測データを示す表、及び前記マップのそれぞれにおいて、前記選択された内容に対応する画像を連動して表示させることを特徴とする請求項6に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項8】
前記表示制御手段は、前記計測手段によって計測された前記貫通孔における座標、形状、サイズ、方向、及び面積のうちの少なくともいずれかによる組み合わせでソートされたデータを表示することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項9】
前記計測手段によって計測された前記貫通孔のデータと、当該印刷マスクのガーバデータにおける貫通孔のデータとの誤差に対して、統計処理を行う統計処理手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項10】
前記スキャナをベースプレート上に載置した状態で、当該スキャナにより撮影を行うことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の印刷マスクの検査装置。
【請求項11】
電子部品を基板に実装する際に用いる印刷マスクに対する検査を行う印刷マスクの検査方法であって、
スキャナによって、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔の画像を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程によって取得された前記画像に基づいて、前記印刷マスクに形成された複数の貫通孔に対する計測を行う計測工程と、
前記計測工程による計測結果を表示する表示制御工程と、を備えることを特徴とする印刷マスクの検査方法。

【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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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2008−298462(P2008−298462A)
【公開日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−141965(P2007−141965)
【出願日】平成19年5月29日(2007.5.29)
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【出願人】(596041928)株式会社パイオニアFA (38)
【Fターム(参考)】