基板検査装置、部品実装システム、基板検査方法、プログラム
【課題】複数の不良発生原因に対応して的確にはんだ付け不良を検出可能な基板検査装置を提供する。
【解決手段】はんだ印刷工程後にはんだ体積、はんだ形状、はんだ印刷位置を測定する。また、部品装着工程後に部品形状、部品装着位置を測定する。基板検査装置は、はんだ形状、はんだ印刷位置、部品形状、部品装着位置を利用して判定対象の部品の接触面積を求め、さらに接触面積とはんだ体積を乗算した乗算値の比率に応じた評価値を算出する。そして、基板検査装置は、評価値と閾値とを比較することにより判定対象の部品についての部品浮きによる不良の有無を判定する。
【解決手段】はんだ印刷工程後にはんだ体積、はんだ形状、はんだ印刷位置を測定する。また、部品装着工程後に部品形状、部品装着位置を測定する。基板検査装置は、はんだ形状、はんだ印刷位置、部品形状、部品装着位置を利用して判定対象の部品の接触面積を求め、さらに接触面積とはんだ体積を乗算した乗算値の比率に応じた評価値を算出する。そして、基板検査装置は、評価値と閾値とを比較することにより判定対象の部品についての部品浮きによる不良の有無を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のはんだ付け不良を検査する基板検査装置、基板検査方法およびプログラムに関する。また、基板検査装置を備える部品実装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に対する部品実装技術としてＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）が知られている。ＳＭＴは、基板に部品実装用の孔部を形成するのではなく、基板上に載置するように部品を装着し、装着面に対するはんだ付けにより部品の固定と接続を行うという技術である。このＳＭＴによる基板への部品実装は、はんだ印刷工程、部品装着工程、リフロー工程の順に行われる。
【０００３】
このＳＭＴにより実装される部品として、その両端にそれぞれ電極を有するチップ型の部品が広く知られている。このチップ型の部品は、リフロー工程後において「部品浮き」または「部品立ち（マンハッタンあるいはツームストーン）」などと呼ばれるはんだ付け不良が発生する場合がある。この部品浮きとは、チップ型の部品の一方の端部が基板から浮き上がる（立ち上がる）ことではんだと電極の接合が不良となる現象である。
【０００４】
上記部品浮きによる不良を検査するものとして、以下の特許文献１の技術が知られている。つまり、はんだ印刷工程、部品装着工程およびリフロー工程の各工程において基板を撮像し、リフロー工程の撮像画像から浮き不良を検査し、浮き不良が検出された場合に、部品実装工程の撮像画像からはんだにじみの有無を判定し、はんだにじみが有る場合に、浮き不良の発生原因がはんだペースト量の過多であると特定する。また、はんだにじみが無い場合には、部品両端のはんだ面積の差異が閾値以上であれば、はんだペースト量が過多であったと判定するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６１７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の技術によれば、はんだにじみの有無に基づいて、はんだペースト量の過多を原因とする不良を検出できる。また、部品両端のはんだ面積の差異に基づいてはんだペースト量の過多を原因とする不良を検出できる。しかし、これらの不良の検出は、それぞれが個別に独立して行われている。
【０００７】
実際においては、複数の原因が複合してはじめて不良が発生する場合もある。また、これらの複数の原因が互いの作用を打ち消し合う結果、不良が発生しない場合もある。特許文献１のように複数の原因を個別に解析する構成では、上記のような複数の原因が複合することによる不良発生の有無を的確に検出することができない。
【０００８】
そこでこの発明は、複数の不良発生原因に対応して的確にはんだ付け不良を検出可能な基板検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、本発明の一態様としての基板検査装置は、はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得部と、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部とを備える。
【００１０】
また、本発明の一態様としての部品実装システムは、基板のパッドにはんだを塗布するはんだ印刷工程を行うはんだ印刷装置と、前記はんだ印刷装置により塗布されたはんだを対象として測定を行い、その測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を生成するはんだ測定装置と、前記はんだ印刷装置によりはんだが塗布された前記基板に部品を装着する部品装着工程を行う部品装着装置と、前記部品装着装置により装着された前記部品を対象として測定を行い、その測定結果を含む部品情報を生成する部品測定装置と、前記部品装着装置により前記部品が装着された前記基板を加熱して前記はんだを溶融させることにより、装着された前記部品を前記パッドにはんだ付けするリフロー工程を行うリフロー炉と、前記基板におけるはんだ付け不良を検査する基板検査装置とを備え、前記基板検査装置は、前記はんだ測定装置から前記はんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、前記部品装着装置から前記部品情報を取得する部品情報取得部と、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部とを備える。
【００１１】
また、本発明の一態様としての基板検査方法は、はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得ステップと、前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得ステップと、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出ステップと、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定ステップとを備える。
【００１２】
また、本発明の一態様としてのプログラムは、コンピュータを、はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得手段、前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得手段、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出手段、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の不良発生原因に対応して的確にはんだ付け不良を検出可能な基板検査装置を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態としての基板検査装置を含む部品実装システムの構成例を示す図である。
【図２】はんだ印刷工程によりはんだが印刷された基板を示す図である。
【図３】部品装着工程により部品が装着された基板を示す図である。
【図４】リフロー工程によりはんだが溶融している状態で生じる、はんだ体積に応じた表面張力を模式的に示す図である。
【図５】リフロー工程によりはんだが溶融している状態で生じる、パッドと部品の接触面積に応じた表面張力を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態における基板検査装置の構成例を示す図である。
【図７】本実施形態における基板検査装置の機能構成例を示す図である。
【図８】はんだ情報の構造例を示す図である。
【図９】部品情報の構造例を示す図である。
【図１０】本実施形態における評価値算出部の構成例を示す図である。
【図１１】部品装着工程後における部品に対するパッドの接触面積とはんだ体積の一状態例を示す図である。
【図１２】部品装着工程後における部品に対するパッドの接触面積とはんだ体積の一状態例を示す図である。
【図１３】部品装着工程後における部品に対するパッドの接触面積とはんだ体積の一状態例を示す図である。
【図１４】本実施形態の部品実装システムの工程手順を示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態の基板検査装置が実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［部品実装システムの構成］
図１は、本実施形態の基板検査装置１００を含む部品実装システム１の構成例を示している。本実施形態の部品実装システム１は、基板のしかるべき位置に対して部品をはんだ付けすることにより部品実装を行うものであり、そのための複数の装置から成る。また、本実施形態の部品実装システム１は、ＳＭＴ（Surface Mount Technology）に対応する。ＳＭＴは、基板上に部品を装着し、基板上の部品実装面に対してはんだ付けを行うことにより部品の固定と接続を行うというものであり、はんだ印刷工程、部品装着工程、リフロー工程の順で進行する。
【００１６】
はんだ印刷工程は、基板に形成されたパッドといわれる電極３１に対してクリーム状のはんだを塗布する工程である。部品装着工程は、上記のようにクリーム状のはんだが塗布されたパッド位置に対して部品を載せ置くように装着する工程である。リフロー工程は、部品が装着された基板全体を加熱することによりはんだを溶融させ、これにより基板に部品を固定させる工程である。
【００１７】
本実施形態の部品実装システム１は、はんだ印刷装置２、はんだ測定装置３、部品装着装置４、部品測定装置５、リフロー炉６および基板検査装置１００から成る。
【００１８】
はんだ印刷装置２は、はんだ印刷工程としての動作を実行する装置である。はんだ印刷装置２には、部品が固定される導体であるパッドのパターンが形成された基板１０が搬入されてくる。はんだ印刷装置２は、搬入されてくる基板１０のパッドに対してクリーム状のはんだを塗布する。このはんだの塗布は、例えばスクリーン印刷ともいわれる。
【００１９】
はんだの塗布が終了してはんだ印刷装置２から排出された基板１０は、はんだ測定装置３に搬送される。はんだ測定装置３は、搬送された基板１０ごとに、はんだ印刷装置２により塗布されたはんだを対象として測定を行い、その測定結果としてはんだの体積を示すはんだ体積を含むはんだ情報を生成する。具体的に、はんだ測定装置３は、上記はんだ体積のほか、はんだ外形と、はんだ印刷位置を測定する。はんだ外形は、例えば塗布されたはんだの平面方向におけるサイズ（面積に相当）や厚さ（高さ）を示す。はんだ印刷位置は、はんだが印刷された位置として、例えば基板１０における所定位置を基準座標としてはんだが印刷された座標を示す。
【００２０】
部品装着装置４には、上記のようにはんだ印刷装置２によりはんだが塗布され、はんだ測定装置３による測定が終了した基板１０が搬入される。部品装着装置４は、この基板１０のパッドに対して電極が位置するように部品を装着する部品装着工程を行う。
【００２１】
部品の装着が終了して部品装着装置４から排出された基板１０は、部品測定装置５に搬送される。部品測定装置５は、搬送された基板１０ごとに、部品装着装置４により装着された部品を対象として測定を行い、その測定結果を含む部品情報を生成する。具体的に、部品測定装置５は、部品外形と、部品装着位置を測定する。部品外形は、例えば装着された部品の平面方向におけるサイズを含む。はんだ印刷位置は、部品が装着された位置として、例えば基板１０における所定位置を基準座標として部品が装着された座標を示す。
【００２２】
リフロー炉６には、上記のように部品装着装置４により部品が装着され、部品測定装置５による測定が終了した基板１０が搬入される。リフロー炉６は、搬入された基板１０を加熱してはんだを溶融させることにより、装着された前記部品を前記パッドにはんだ付けするリフロー工程を行う。これにより、リフロー炉６からは、部品が固定された状態で実装された基板１０が排出されることになる。
【００２３】
基板検査装置１００は、基板１０におけるはんだ付け不良を検査する。つまり、基板検査装置１００によるはんだ付け不良の有無について判定する。なお、基板検査装置１００がはんだ付け不良の有無を判定するための構成については後述する。
【００２４】
［はんだ印刷工程と部品装着工程に応じた基板状態例］
図２（ａ）および図２（ｂ）は、はんだ印刷装置２（はんだ印刷工程）によりはんだの塗布が行われた基板１０の状態例を示す平面図および側面図である。
【００２５】
この図においては、基板１０の上において形成されるパッドのうち、１つの同じ部品に対応する一対のパッド１１ａ、１１ｂを抜き出して示している。このパッド１１ａ、１１ｂに対応する部品はチップ部品ともいわれるもので、チップ型の外形形状を有し、その両端においてパッド１１ａ、１１ｂの各々とはんだ付けにより接合されるべき電極が設けられている。はんだ印刷装置２が行うスクリーン印刷により、図示するようにこのパッド１１ａ、１１ｂの上に対してクリーム状のはんだ２１ａ、２１ｂが塗布される。
【００２６】
また、図３（ａ）の平面図および図３（ｂ）の側面図は、部品装着装置４（部品装着工程）により、上記図２（ａ）および図２（ｂ）に示した基板１０に対して部品３０が装着された状態を示している。この図に示すように、上記チップ部品としての部品３０は、その両端の電極３１ａ、３１ｂがそれぞれ、パッド１１ａ、１１ｂに位置して載せ置かれるように装着される。これにより、部品３０は、その両端の電極３１ａ、３１ｂが、それぞれ、はんだ２１ａ、２１ｂの上に押し当てられる状態となる。
【００２７】
［はんだ付け不良発生原因の考察］
上記チップ部品は、リフロー工程後において「部品浮き」と呼ばれるはんだ付け不良が発生する場合がある。この部品浮きとは、チップ型の部品の一方の端部が基板から浮き上がる（立ち上がる）ことではんだと電極の接合が不良となる現象である。なお、このような不良は、「部品立ち（マンハッタンあるいはツームストーン）」などともいわれる。
【００２８】
そこで、この部品浮きの発生原因について図４および図５を参照して考察する。図４（ａ）には、部品３０の両端のうちの一方の電極３１ａの近傍を拡大し、リフロー工程としてのリフロー炉６の加熱によって、パッド１１ａに塗布されたはんだ２１ａが溶融している状態を示している。
【００２９】
なお、この図に示されるパッド１１ａ、はんだ２１、電極３１は、図３の電極３１ａ、はんだ２１ａ、パッド１１ａの組と、パッド１１ｂ、はんだ２１ｂ、電極３１ｂの組のいずれか一方に相当する。以降において、パッド１１ａとパッド１１ｂ、はんだ２１ａとはんだ２１ｂ、電極３１ａと電極３１ｂについて、両者を特に区別する必要のない場合には、同図のようにパッド１１、はんだ２１、電極３１と表記する。
【００３０】
はんだ２１が溶融している状態において生じる表面張力Ｆは、図示するように、電極３１とはんだ２１の界面に対してはんだ２１の表面の接線方向に働く。また、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは、電極３１の上端部に対して水平方向に働く力であり、接触角θの正弦と表面張力Ｆの積で表される。水平方向成分Ｆｈは、点Ｃとして示される電極３１の下側角部を回転中心とするトルクとして働くことから、部品浮きの発生要因との関係性が大きいと考えられる。つまり、はんだ２１ａ、２１ｂの各水平方向成分Ｆｈについて、一方が他方に対して大きくなるほど、その一方により部品３０を引っ張られる力が強く働き、部品浮きが発生する可能性が高くなるということである。
【００３１】
そこで、いつくかのはんだ２１の典型的な状態例における水平方向成分Ｆｈについて考察する。まず、図４（ｂ）は、はんだ印刷工程によるはんだ２１の塗布量が図４（ａ）の場合よりも少ない場合を示す。このようにはんだ２１の塗布量が少ない場合、はんだ２１が電極３１からパッド１１にかけて薄く広がる状態となるため、接触角θは図４（ａ）の場合よりも小さくなる。ここではんだ２１の成分に大きなばらつきがないことを前提とすれば、図４（ａ）と図４（ｂ）の場合とで出表面張力Ｆは等しい。これにより、図４（ｂ）の水平方向成分Ｆｈは図４（ａ）の場合より小さくなる。
【００３２】
これに対して、図４（ｃ）は、はんだ印刷工程によるはんだ２１の塗布量が図４（ａ）の場合よりも多い場合を示す。この場合には、はんだ２１が盛り上がるような状態となることから接触角θは図４（ａ）の場合よりも大きくなる。この場合にも、図４（ａ）と図４（ｃ）の場合とで出表面張力Ｆは等しい。これにより、図４（ｃ）の水平方向成分Ｆｈは図４（ａ）の場合より大きくなる。
【００３３】
このように、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは、塗布されたはんだ２１の量、すなわちはんだ２１の体積に応じて異なるものとなる。
【００３４】
次に、図５を参照して、パッド１１に対する電極３１の位置に応じた表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈについて考察する。図５（ａ）は、パッド１１の上面に対して、電極３１の下面の一部が外れるようにしてずれた位置状態を示している。これに対して、図５（ｂ）は、パッド１１の上面に対して、電極３１の下面の全領域が収まるように位置している状態を示している。
【００３５】
ここで、図５（ａ）と図５（ｂ）におけるパッド１１と部品３０の接触面の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２として表すと、（Ｗ１＜Ｗ２）の関係が成立する。この関係は、平面図による図示は省略するが、パッド１１と部品３０の接触面積は、図５（ａ）に対して図５（ｂ）のほうが大きいことを示している。
【００３６】
図５（ａ）の場合、パッド１１と部品３０の接触面積が小さくなるのに応じて、パッド１１が部品３０と接触しない面部の面積が大きくなり、この面部に対してはんだ２１が薄く広がることになる。一方、図５（ｂ）の場合には、パッド１１と部品３０の接触面積が大きくなるのに応じて、パッド１１が部品３０と接触しない面部の面積は小さくなるため、はんだ２１は盛り上がる状態となる。これにより、接触角θは、図５（ｂ）のほうが図５（ａ）より大きくなる。これに応じて、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈも図５（ｂ）のほうが図５（ａ）より大きくなる。
【００３７】
このように、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは、パッド１１と部品３０の接触面積に応じて異なるものとなる。
【００３８】
上記図４および図５によれば、部品浮きを発生させる原因としては、部品３０両端のはんだ２１ａ、２１ｂにおける水平方向成分Ｆｈの差であることになる。そのうえで、水平方向成分Ｆｈの大きさは、はんだ体積とパッド１１に対する部品３０の接触面積のそれぞれに応じて変化することが分かる。これは、部品浮きの発生原因として、部品３０両端におけるはんだ体積の差と、上記接触面積の差の２つが存在することを意味している。
【００３９】
実際の部品浮きの発生に際しては、上記はんだ体積と接触面積のいずれか一方のみが原因となる場合がある。また、上記はんだ体積と接触面積の個々の要因によっては直接に部品浮きを発生させるものではないが、両者が複合することによりはじめて部品浮きを発生させる場合もある。また、逆に、はんだ体積と接触面積の個々の要因に着目すれば不良と判定できてしまうが、それぞれの要因が相殺することによって実際には不良が発生しない場合もある。このように、部品浮きによる不良判定は、はんだ体積と接触面積の関係を考慮して行うべき必要がある。
【００４０】
［基板検査装置の構成］
本実施形態の基板検査装置１００は、上記のはんだ体積と接触面積の関係を考慮した部品浮きについての不良判定を的確に行うことができるように構成される。以下に、基板検査装置１００の構成について説明する。
【００４１】
図６は、基板検査装置１００の構成例を示している。この図に示す基板検査装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、記憶部１０３、入力インターフェース１０４、出力インターフェース１０５およびデータインターフェース１０６を備える。また、これらの部位はデータバス１０７により接続される。
【００４２】
ＣＰＵ１０１は、記憶部１０３に記憶されるプログラムを実行することにより、基板検査装置１００としての動作を実現する部位である。
【００４３】
ＲＡＭ１０２は、主記憶装置として機能するもので、ＣＰＵ１０１が実行すべきプログラムが記憶部１０３から読み出されて展開される。また、ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が演算処理を実行する際の作業領域として使用される。
【００４４】
記憶部１０３は、補助記憶装置として機能するもので、ＣＰＵ１０１により実行されるプログラムや各種データを格納する。なお、この記憶部１０３には、例えばハードディスクやフラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用することができる。
【００４５】
入力インターフェース１０４は、例えばキーボードやマウスなどの操作デバイスをはじめとする入力デバイスを一括して示したものである。出力インターフェース１０５は、例えばディスプレイデバイス（表示部）やスピーカ（音声出力部）などの出力デバイスを一括して示したものである。
【００４６】
データインターフェース１０６は、ＣＰＵ１０１の制御に応じて、所定の１以上のデータインターフェース規格に対応して通信を実行する。本実施形態においては、データインターフェース１０６に対してはんだ測定装置３と部品測定装置５が接続される。これにより、基板検査装置１００は、はんだ測定装置３にて生成されたはんだ情報と、部品測定装置５にて生成された部品情報をデータインターフェース１０６経由で入力することができる。なお、この図６に示す構成は、例えばコンピュータ装置により具現化することができる。
【００４７】
［基板検査装置の機能構成例］
図７は基板検査装置１００のＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより実現される機能部の構成例を示している。ＣＰＵ１０１は、図示するようにはんだ情報取得部１１１、部品情報取得部１１２、評価値算出部１１３、不良判定部１１４および通知制御部１１５としての各機能部を備える。また、同図においては、ＲＡＭ１０２が記憶するデータのうち、ＣＰＵ１０１が基板検査に利用するデータとして、はんだ情報２１０と部品情報２２０が示される。
【００４８】
はんだ情報取得部１１１は、はんだ測定装置３から出力されたはんだ情報２１０を取得する。つまり、はんだ情報取得部１１１は、データインターフェース１０６経由で入力したはんだ情報２１０をＲＡＭ１０２に記憶させる。
【００４９】
部品情報取得部１１２は、部品測定装置５から出力された部品情報２２０を取得する。つまり、部品情報取得部１１２は、データインターフェース１０６経由で入力した部品情報２２０をＲＡＭ１０２に記憶させる。なお、はんだ情報２１０と部品情報２２０の構造例については後述する。
【００５０】
評価値算出部１１３は、部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める。このために、評価値算出部１１３は、判定対象の部品が接合されるパッドごとに対応付けられたはんだ情報２１０と部品情報２２０とに基づいて、当該判定対象の部品が接合されるパッド１１ごとに部品３０との接触面積を算出する。そして、この算出された接触面積と、はんだ情報２１０に含まれるはんだ体積とに基づいて上記評価値を求める。
【００５１】
不良判定部１１４は、上記評価値に基づいて判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定するもので、具体的には、上記評価値と閾値を比較した結果に基づいて不良の有無を判定する。また、不良判定部１１４は、基板１０におけるすべての部品３０のはんだ付けについて不良無しと判定した場合に基板１０の不良が無いと判定する。
【００５２】
通知制御部１１５は、不良判定部１１４により基板１０について不良有りと判定されたことに応じて、作業者に対して基板不良の発生を通知するための制御を実行する。通知の具体例としては、通知制御部１１５により、出力インターフェース１０５におけるスピーカなどから、基板不良が発生したことを通知するアラーム音を出力させることが考えられる。また、不良が発生した基板１０を示す情報や基板１０において不良が発生した箇所を示す情報などを出力インターフェース１０５におけるディスプレイデバイスなどに表示させることが考えられる。
【００５３】
［はんだ情報と部品情報の構成］
図８は、はんだ情報２１０の構造例を示している。このはんだ情報２１０は、１つの基板１０についてはんだ測定装置３が測定した結果を反映している。はんだ情報２１０は、図示するように、部品識別子領域２１１、パッド情報領域２１２、はんだ体積領域２１３、はんだ外形領域２１４およびはんだ印刷位置領域２１５を対応付けた構造を有する。
【００５４】
部品識別子領域２１１は、対応の基板１０において装着される部品３０ごとの部品識別子を格納する。
【００５５】
パッド情報領域２１２は、１つの部品識別子領域２１１により識別される部品３０が接合されるパッド１１ａ、１１ｂごとについての所定のパッド情報を格納する。パッド情報の具体例として、パッド１１ａ、１１ｂの位置（座標）、パッド識別子などを挙げることができる。
【００５６】
はんだ体積領域２１３は、対応のパッド情報領域２１２に格納されるパッド情報が対応するパッド１１に塗布されたはんだ２１を対象としてはんだ測定装置３が測定したはんだ体積を示す値を格納する。
【００５７】
はんだ外形領域２１４は、対応のパッド情報領域２１２に格納されるパッド情報が対応するパッド１１に塗布されたはんだ２１を対象としてはんだ測定装置３が測定した外形（面積および高さ）を示す値を格納する。
【００５８】
はんだ印刷位置領域２１５は、対応のパッド情報領域２１２に格納されるパッド情報が対応するパッド１１に塗布されたはんだ２１を対象としてはんだ測定装置３が測定した位置（座標）を格納する。
【００５９】
図９は、部品情報２２０の構造例を示している。この部品情報２２０は、１つの基板１０について部品測定装置５が測定した結果を反映している。部品情報２２０は、図示するように、部品識別子領域２２１、パッド情報領域２２２、部品外形領域２２３および部品装着位置領域２２４を対応付けた構造を有する。
【００６０】
部品識別子領域２２１およびパッド情報領域２２２は、図８の部品識別子領域２１１およびパッド情報領域２１２と同様である。
【００６１】
部品外形領域２２３は、対応の部品識別子領域２２１に格納される部品識別子により特定される部品３０を対象として部品測定装置５が測定した外形を示す値を格納する。
【００６２】
部品装着位置領域２２４は、対応の部品識別子領域２２１に格納される部品識別子により特定される部品３０を対象として部品測定装置５が測定した位置（座標）を格納する。
【００６３】
［評価値算出部の構成］
図１０を参照して、先に図７に示した評価値算出部１１３の構成例について説明する。この図に示す評価値算出部１１３は、評価値算出部１１３は、接触面積算出部１２１、乗算部１２２および評価値演算部１２３を備える。
【００６４】
接触面積算出部１２１は、はんだ情報２１０と部品情報２２０に基づいて判定対象の部品３０とパッド１１ａ、１１ｂごとの接触面積を算出する。具体的に、接触面積算出部１２１は、１つの判定対象の部品３０を選択すると、はんだ情報２１０から、判定対象の部品３０に対応するパッド１１ａ、１１ｂのはんだ外形とはんだ印刷位置を読み込む。つまり、接触面積算出部１２１は、はんだ情報２１０から判定対象の部品３０の部品識別子を格納する部品識別子領域２１１に対応付けられたはんだ外形領域２１４とはんだ印刷位置領域２１５を検索し、ここに格納されているはんだ外形とはんだ印刷位置を読み込む。
【００６５】
また、接触面積算出部１２１は、部品情報２２０から、判定対象の部品３０に対応するパッド１１ａ、１１ｂの部品外形と部品装着位置を読み込む。つまり、接触面積算出部１２１は、部品情報２２０から判定対象の部品３０の部品識別子を格納する部品識別子領域２２１に対応付けられた部品外形領域２２３と部品装着位置領域２２４を検索し、ここに格納されている部品外形と部品装着位置を読み込む。
【００６６】
上記の読み込みにより、接触面積算出部１２１は、判定対象の部品３０に対応するパッド１１ａ、１１ｂのそれぞれに塗布されたはんだ２１ａ、２１ｂのはんだ外形とはんだ印刷位置を取得したことになる。また、接触面積算出部１２１は、判定対象の部品３０の外形と部品装着位置を取得したことになる。
【００６７】
そこで、接触面積算出部１２１は、はんだ印刷位置と部品装着位置に基づいて、部品３０の両端のそれぞれにおけるはんだ外形が示す面積と、部品外形が示す部品の面積の重複部分を求める。このように求められる重複部分が接触面積である。ここでは、パッド１１ａ、１１ｂのそれぞれに対応して求めた接触面積を、それぞれ接触面積Ｓａ、Ｓｂとして表す。
【００６８】
乗算部１２２は、パッド１１ａに対応してはんだ情報２１０から読み込んだはんだ体積Ｖａと上記接触面積Ｓａとを乗算する。また、パッド１１ｂに対応してはんだ情報２１０から読み込んだはんだ体積Ｖｂと上記接触面積Ｓｂとを乗算する。つまり、下記の式により、パッド１１ａ、１１ｂのそれぞれに対応する乗算値ＳＶａ、ＳＶｂを算出するものである。
ＳＶａ＝Ｓａ・Ｖａ
ＳＶｂ＝Ｓｂ・Ｖｂ
【００６９】
評価値算出部１１３は、上記乗算値ＳＶａ、ＳＶｂを利用して評価値Ｅを算出する。具体的には、下記の式により評価値Ｅを算出する。
Ｅ＝｜（ＳＶａ／ＳＶｂ）−１｜
上記のように求められる評価値Ｅは、乗算値ＳＶａとＳＶｂが等しければ「０」であり、両者の差が大きくなるのに応じて増加する。これは、評価値Ｅが大きいほど部品浮きが発生する可能性が高くなることを意味している。この評価値Ｅは、乗算値ＳＶａとＳＶｂにより求められるが、乗算値ＳＶａとＳＶｂは、それぞれ、はんだ体積Ｖａと接触面積Ｓａの積、はんだ体積Ｖｂと接触面積Ｓｂの積である。つまり、先に図４と図５により説明したように部品浮きの原因となるはんだ体積と接触面積の両方の要素が含まれたものとなっている。
【００７０】
［不良判定部の不良判定処理例］
不良判定部１１４は、上記のように求められた評価値Ｅに基づいて、以下のように判定対象の部品ごとに不良判定処理を実行する。つまり、不良判定部１１４は、評価値Ｅと予め設定された閾値ｔｈとを比較して
Ｅ≦ｔｈ
が成立するか否かについて判定する。不良判定部１１４は、判定対象の部品３０について、上式が成立した場合に部品浮きの発生は無いとみてよいとみなし、不良無しであると判定する。これに対して、評価値Ｅが閾値ｔｈを越えて上式が成立しなかった場合には、以降のリフロー工程によってはんだ浮きが発生する可能性が高いとして、不良有りと判定する。
【００７１】
上記不良判定の一具体例について、図１１から図１３を参照して説明する。図１１には、部品装着工程後の基板１０が示されている。この場合、図１１（ａ）の平面図に示すように、平面方向からみたはんだ２１ａとはんだ２１ｂの面積は同じである。これに対して、図１１（ｂ）の側面図に示すように、厚さ（高さ）については、はんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きい。これは、はんだ体積についてみれば、はんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きいことを示している。ここでのはんだ体積の比率は、はんだ２１ｂを「１」とすると、はんだ２１ａは「１．５」であるとする。
【００７２】
また、この図の部品３０は、パッド１１ａとパッド１１ｂとに対して、それぞれ電極３１ａと３１ｂが均等に位置している。したがって、部品３０とパッド１１ａとの接触面積Ｓａと、部品３０とパッド１１ｂとの接触面積Ｓｂは（１：１」で等しい状態にある。
【００７３】
つまり、図１１に示す状態は、はんだ体積についてはパッド１１ａ側と１１ｂ側とで差異が生じているが、接触面積についてはパッド１１ａ側と１１ｂ側とで同じである場合を示している。この場合の評価値Ｅは、「０．５」となる。
【００７４】
次に、図１２に示す部品装着工程後の基板１０の状態について説明する。図１２の場合、はんだ体積については、図１１の場合と同様にはんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きい状態にある。ここでも、ここでのはんだ体積の比率も、はんだ２１ｂを「１」として、はんだ２１ａは「１．５」であるとする。
【００７５】
そのうえで、図１２の場合には、部品３０が図１１の場合よりもパッド１１ａ側に偏って装着されている。これにより、パッド１１ａ側よりもパッド１１ｂ側の部品３０との接触面積のほうが大きくなるように差異が生じている。ここでは、パッド１１ａ側とパッド１１ｂ側の接触面積ＳａとＳｂの比は、「５：３」となっている。
【００７６】
このように、図１２は、はんだ体積と接触面積のいずれについてもパッド１１ａ側とパッド１１ｂ側とで差異が生じている状態を示している。そのうえで、この場合には、パッド１１ａ側において、はんだ体積と接触面積の両者が大きくなっている。したがって、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈとしては、パッド１１ｂ側に対してパッド１１ａ側のほうが相当に大きくなっている状態である。
【００７７】
次に、図１３に示す部品装着工程後の基板１０の状態であるが、はんだ体積については、図１１および図１２の場合と同様に、はんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きい状態にある。ここでも、ここでのはんだ体積の比率も、はんだ２１ｂを「１」として、はんだ２１ａは「１．５」であるとする。
【００７８】
さらに、図１３の場合には、部品３０がパッド１１ｂ側に偏って装着されている。これにより、パッド１１ａ側の接触面積Ｓａよりもパッド１１ｂ側の接触面積Ｓｂのほうが大きくなるように差異が生じている。ここでは、接触面積ＳａとＳｂの比は、「３：５」となっている。
【００７９】
このように、図１３においては、はんだ体積と接触面積のいずれについてもパッド１１ａ側とパッド１１ｂ側とで差異が生じている。ただし、はんだ体積が大きいのはパッド１１ａ側であるのに対して、接触面積が大きいのはパッド１１ｂ側となっており、それぞれの要因により増加する表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは互いに反対方向となって打ち消し合う関係にある。
【００８０】
先の評価値Ｅを求める式によれば、上記図１１に示す状態において求められる評価値Ｅは「０．５」である。図１２に示す状態において求められる評価値Ｅは「１．５」である。図１３に示す状態において求められる評価値Ｅは「０．１」である。
【００８１】
ここで、例えば試験やシミュレーションなどにより、図１１に示す状態は浮き不良が発生する可能性が低く、図１２に示す状態は浮き不良が発生する可能性が高く、図１３に示す状態は浮き不良が発生する可能性が低いとの結果が得られたものと想定する。このような結果を考慮して、閾値ｔｈについて例えば「１」を設定することができる。この「１」の閾値ｔｈを利用することで、不良判定部１１４は、図１１に示す状態を不良無しと判定し、図１２に示す状態を不良有りと判定し、図１３に示す状態を不良無しと判定する。
【００８２】
また、はんだ体積または接触面積のアンバランスの度合いが高ければ、そのいずれか一方を要因として部品浮きが発生する場合もある。具体例として、図１１と図１２に示す状態は浮き不良が発生する可能性が高く、図１３に示す状態は浮き不良が発生する可能性が低いとの試験の結果が得られた場合を想定する。これに対応しては、例えば閾値ｔｈについて「０．４」を設定することができる。これにより、不良判定部１１４は、図１１と図１２に示す状態とを不良有りと判定し、図１３に示す状態を不良無しと判定することができる。このように本実施形態においては、はんだ体積と接触面積の両者の不良発生要因を考慮した的確な不良判定が可能になる。
【００８３】
これまでの説明から分かるように、本実施形態の評価値Ｅは、はんだ体積とパッド１１に対する部品３０の接触面積の積である乗算値ＳＶａ、ＳＶｂに基づいている。つまり、先に図４と図５により説明したように部品浮きの原因となるはんだ体積と接触面積の両方の要素が含まれたものとなっている。したがって、上記不良判定部１１４による判定対象の部品３０ごとの不良判定は、はんだ体積と接触面積の両方の要素を考慮して行っているということになる。これにより、本実施形態では、はんだ体積と接触面積の個々の要素によっては不良とみなされないが両者が組み合わされたことにより部品浮きが発生するような場合であっても、的確に不良であると判定することができる。
【００８４】
不良判定部１１４は、上記のように、判定対象の部品ごとに評価値Ｅに基づいた部品浮きの発生可能性の判定、つまり不良判定を行う。そして、基板１０におけるすべての部品３０についての不良判定を行った結果に基づき、基板１０が不良であるか否かの基板不良判定を行う。つまり、少なくとも１つの部品３０について不良有りと判定された場合には基板不良であると判定し、すべての部品３０について不良無しと判定されたのであれば基板不良ではないと判定する。
【００８５】
［部品実装システムの工程手順例］
図１４は、図１に示した部品実装システム１により行われる、１枚の基板１０を対象とする工程手順例を示すフローチャートである。まず、はんだ印刷装置２は、はんだ印刷工程としてのはんだ印刷を行う（ステップＳ１０１）。これにより基板１０のパッド１１に対してはんだ２１が塗布される。
【００８６】
次に、はんだ測定装置３は、はんだ印刷装置２によりはんだ２１が塗布された基板１０を対象に、塗布されたはんだ２１ごとのはんだ体積、はんだ外形、はんだ印刷位置を測定する（ステップＳ１０２）。そして、はんだ測定装置３は、これらの測定結果を含むはんだ情報２１０を生成し、基板検査装置１００に出力する（ステップＳ１０３）。
【００８７】
部品装着装置４は、部品装着工程に対応して、上記はんだ測定装置３による測定が終了した基板１０に対して部品３０を装着する（ステップＳ１０４）。
【００８８】
次に、部品測定装置５は、部品３０が装着された基板１０を対象に、装着された部品３０ごとの部品外形、部品装着位置を測定する（ステップＳ１０５）。そして、部品測定装置５は、これらの測定結果を含むはんだ情報２１０を生成し、基板検査装置１００に出力する（ステップＳ１０６）。
【００８９】
基板検査装置１００は、ステップＳ１０３によりはんだ測定装置３から出力されたはんだ情報２１０と、ステップＳ１０６により部品測定装置５から出力された部品情報２２０を取得する。そのうえで、これらの取得したはんだ情報２１０と部品情報２２０とを利用して基板不良判定を行う（ステップＳ１０７）。
【００９０】
基板検査装置１００は、上記ステップＳ１０７による基板不良判定により基板不良有りとの判定結果が得られたか否かについて判定する（ステップＳ１０８）。ここで、基板不良無しと判定された場合（ステップＳ１０８−ＮＯ）、基板１０はリフロー炉６に搬入される。リフロー炉６は、搬入された基板１０を加熱してはんだ付けするリフロー工程を行う（ステップＳ１０９）。これに対して、基板不良有りと判定した場合、基板１０をステップＳ１０９のリフロー工程に送ることなく、基板検査装置１００における通知制御部１１５が基板不良発生に応じた通知のための制御を実行する（ステップＳ１１０）。
【００９１】
このように、本実施形態においては、リフロー工程の前段階において基板不良を判定できる。例えば特許文献１では、基板不良の検査はリフロー工程後において行われるようになっている。部品実装完了後（リフロー工程後）の基板に不良が検出された場合には、この基板から部品を取り外して付け直しなどの修正を行うことになるが、リフロー工程後においては、部品と基板のパッドとはんだにより既に接合された状態になっているため、はんだを溶かすなどして部品を外す必要があり手間がかかる。これに対して、本実施形態のようにリフロー工程の前段階で不良が検出可能となれば、まだはんだによる接合が完了していないので、基板に実装された部品の取り外し作業は非常に容易なものとなり、製造効率が向上する。
【００９２】
［基板検査装置の処理手順例］
図１５のフローチャートは、上記図１４のステップＳ１０７としての基板不良判定のために基板検査装置１００が実行する処理手順例を示している。この図に示す処理は、図７および図８に示したＣＰＵ１０１における機能部が実行するものとしてみることができる。
【００９３】
まず、はんだ情報取得部１１１は、図１４のステップＳ１０３によりはんだ測定装置３から出力されたはんだ情報２１０を取得する（ステップＳ２０１）。取得したはんだ情報２１０は前述のようにＲＡＭ１０２に記憶される。
【００９４】
また、部品情報取得部１１２は、図１４のステップＳ１０６により部品測定装置５から出力された部品情報２２０を取得する（ステップＳ２０２）。取得したはんだ情報２１０はＲＡＭ１０２に記憶される。
【００９５】
次に、評価値算出部１１３は、判定対象の部品３０を１つ選択する（ステップＳ２０３）。そして、ＲＡＭ１０２に記憶されるはんだ情報２１０と部品情報２２０から、判定対象の部品３０に対応付けられている所定の情報を読み込む（ステップＳ２０４）。つまり、はんだ情報２１０からは、判定対象の部品３０のパッド１１ａ、１１ｂごとに対応するはんだ外形とはんだ印刷位置とはんだ体積Ｖａ、Ｖｂを読み込む。また、部品情報２２０からは、判定対象の部品３０に対応する部品外形と部品装着位置を読み込む。
【００９６】
次に、評価値算出部１１３の接触面積算出部１２１は、上記のように読み込んだはんだ外形、はんだ印刷位置、部品外形および部品装着位置を利用して、前述のように、パッド１１ａ、１１ｂごとに対応する接触面積Ｓａ、Ｓｂを算出する（ステップＳ２０５）。
【００９７】
評価値算出部１１３の乗算部１２２は、接触面積Ｓａとはんだ体積Ｖａを乗算してパッド１１ａに対応した乗算値ＳＶａを求めるとともに、接触面積Ｓｂとはんだ体積Ｖｂを乗算してパッド１１ｂに対応した乗算値ＳＶｂを求める（ステップＳ２０６）。そして、評価値算出部１１３の評価値演算部１２３は、乗算値ＳＶａ、ＳＶｂを利用して、前述のように評価値Ｅを算出する（ステップＳ２０７）。
【００９８】
不良判定部１１４は、上記のように算出された評価値Ｅと閾値ｔｈとについて、前述のように（Ｅ≦ｔｈ）が成立するか否かについて判定する（ステップＳ２０８）。（Ｅ≦ｔｈ）が成立する場合（ステップＳ２０８−ＹＥＳ）、不良判定部１１４は、判定対象の部品３０について部品浮きの不良無しと判定する（ステップＳ２０９）。これに対して、（Ｅ≦ｔｈ）が成立しない場合（ステップＳ２０８−ＮＯ）、不良判定部１１４は、判定対象の部品３０について部品浮きの不良有りと判定する（ステップＳ２１０）。
【００９９】
上記ステップＳ２０９またはＳ２１０の判定の後、不良判定部１１４は、基板不良判定対象の基板１０におけるすべての部品３０についての不良判定を終了したか否かについて判定する（ステップＳ２１１）。ここで、まだ不良判定を行っていない部品３０が残っている場合には（ステップＳ２１１−ＮＯ）、ステップＳ２０３に戻ることで、次の判定対象の部品３０についての不良判定処理に移行する。
【０１００】
これに対して、すべての部品３０の不良判定を終了した場合（ステップＳ２１１−ＹＥＳ）、不良判定部１１４は、これまでの部品３０ごとの不良判定によりすべての部品について不良無しの判定結果が得られているか否かについて判定する（ステップＳ２１２）。ここで、すべての部品３０について不良無しの判定結果が得られていると判定した場合には（ステップＳ２１２−ＹＥＳ）、基板不良無しと判定する（ステップＳ２１３）。これに対して、少なくとも１つの部品３０について不良有りの判定結果が得られている場合（ステップＳ２１２−ＮＯ）、不良判定部１１４は、基板不良有りと判定する（ステップＳ２１４）。
【０１０１】
なお、上述の基板検査装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した不良判定の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【０１０２】
また、図7における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本実施形態における不良判定を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１０３】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 部品実装システム
２ 印刷装置
３ はんだ測定装置
４ 部品装着装置
５ 部品測定装置
６ リフロー炉
１０ 基板
１１、１１ａ、１１ｂ パッド
３０ 部品
３１、３１ａ、３１ｂ 電極
１００ 基板検査装置
１１１ はんだ情報取得部
１１２ 部品情報取得部
１１３ 評価値算出部
１１４ 不良判定部
１１５ 通知制御部
１２１ 接触面積算出部
１２２ 乗算部
１２３ 評価値演算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のはんだ付け不良を検査する基板検査装置、基板検査方法およびプログラムに関する。また、基板検査装置を備える部品実装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に対する部品実装技術としてＳＭＴ（Surface Mount Technology：表面実装技術）が知られている。ＳＭＴは、基板に部品実装用の孔部を形成するのではなく、基板上に載置するように部品を装着し、装着面に対するはんだ付けにより部品の固定と接続を行うという技術である。このＳＭＴによる基板への部品実装は、はんだ印刷工程、部品装着工程、リフロー工程の順に行われる。
【０００３】
このＳＭＴにより実装される部品として、その両端にそれぞれ電極を有するチップ型の部品が広く知られている。このチップ型の部品は、リフロー工程後において「部品浮き」または「部品立ち（マンハッタンあるいはツームストーン）」などと呼ばれるはんだ付け不良が発生する場合がある。この部品浮きとは、チップ型の部品の一方の端部が基板から浮き上がる（立ち上がる）ことではんだと電極の接合が不良となる現象である。
【０００４】
上記部品浮きによる不良を検査するものとして、以下の特許文献１の技術が知られている。つまり、はんだ印刷工程、部品装着工程およびリフロー工程の各工程において基板を撮像し、リフロー工程の撮像画像から浮き不良を検査し、浮き不良が検出された場合に、部品実装工程の撮像画像からはんだにじみの有無を判定し、はんだにじみが有る場合に、浮き不良の発生原因がはんだペースト量の過多であると特定する。また、はんだにじみが無い場合には、部品両端のはんだ面積の差異が閾値以上であれば、はんだペースト量が過多であったと判定するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６１７９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の技術によれば、はんだにじみの有無に基づいて、はんだペースト量の過多を原因とする不良を検出できる。また、部品両端のはんだ面積の差異に基づいてはんだペースト量の過多を原因とする不良を検出できる。しかし、これらの不良の検出は、それぞれが個別に独立して行われている。
【０００７】
実際においては、複数の原因が複合してはじめて不良が発生する場合もある。また、これらの複数の原因が互いの作用を打ち消し合う結果、不良が発生しない場合もある。特許文献１のように複数の原因を個別に解析する構成では、上記のような複数の原因が複合することによる不良発生の有無を的確に検出することができない。
【０００８】
そこでこの発明は、複数の不良発生原因に対応して的確にはんだ付け不良を検出可能な基板検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、本発明の一態様としての基板検査装置は、はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得部と、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部とを備える。
【００１０】
また、本発明の一態様としての部品実装システムは、基板のパッドにはんだを塗布するはんだ印刷工程を行うはんだ印刷装置と、前記はんだ印刷装置により塗布されたはんだを対象として測定を行い、その測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を生成するはんだ測定装置と、前記はんだ印刷装置によりはんだが塗布された前記基板に部品を装着する部品装着工程を行う部品装着装置と、前記部品装着装置により装着された前記部品を対象として測定を行い、その測定結果を含む部品情報を生成する部品測定装置と、前記部品装着装置により前記部品が装着された前記基板を加熱して前記はんだを溶融させることにより、装着された前記部品を前記パッドにはんだ付けするリフロー工程を行うリフロー炉と、前記基板におけるはんだ付け不良を検査する基板検査装置とを備え、前記基板検査装置は、前記はんだ測定装置から前記はんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、前記部品装着装置から前記部品情報を取得する部品情報取得部と、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部とを備える。
【００１１】
また、本発明の一態様としての基板検査方法は、はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得ステップと、前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得ステップと、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出ステップと、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定ステップとを備える。
【００１２】
また、本発明の一態様としてのプログラムは、コンピュータを、はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得手段、前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得手段、前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出手段、前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の不良発生原因に対応して的確にはんだ付け不良を検出可能な基板検査装置を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態としての基板検査装置を含む部品実装システムの構成例を示す図である。
【図２】はんだ印刷工程によりはんだが印刷された基板を示す図である。
【図３】部品装着工程により部品が装着された基板を示す図である。
【図４】リフロー工程によりはんだが溶融している状態で生じる、はんだ体積に応じた表面張力を模式的に示す図である。
【図５】リフロー工程によりはんだが溶融している状態で生じる、パッドと部品の接触面積に応じた表面張力を模式的に示す図である。
【図６】本実施形態における基板検査装置の構成例を示す図である。
【図７】本実施形態における基板検査装置の機能構成例を示す図である。
【図８】はんだ情報の構造例を示す図である。
【図９】部品情報の構造例を示す図である。
【図１０】本実施形態における評価値算出部の構成例を示す図である。
【図１１】部品装着工程後における部品に対するパッドの接触面積とはんだ体積の一状態例を示す図である。
【図１２】部品装着工程後における部品に対するパッドの接触面積とはんだ体積の一状態例を示す図である。
【図１３】部品装着工程後における部品に対するパッドの接触面積とはんだ体積の一状態例を示す図である。
【図１４】本実施形態の部品実装システムの工程手順を示すフローチャートである。
【図１５】本実施形態の基板検査装置が実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［部品実装システムの構成］
図１は、本実施形態の基板検査装置１００を含む部品実装システム１の構成例を示している。本実施形態の部品実装システム１は、基板のしかるべき位置に対して部品をはんだ付けすることにより部品実装を行うものであり、そのための複数の装置から成る。また、本実施形態の部品実装システム１は、ＳＭＴ（Surface Mount Technology）に対応する。ＳＭＴは、基板上に部品を装着し、基板上の部品実装面に対してはんだ付けを行うことにより部品の固定と接続を行うというものであり、はんだ印刷工程、部品装着工程、リフロー工程の順で進行する。
【００１６】
はんだ印刷工程は、基板に形成されたパッドといわれる電極３１に対してクリーム状のはんだを塗布する工程である。部品装着工程は、上記のようにクリーム状のはんだが塗布されたパッド位置に対して部品を載せ置くように装着する工程である。リフロー工程は、部品が装着された基板全体を加熱することによりはんだを溶融させ、これにより基板に部品を固定させる工程である。
【００１７】
本実施形態の部品実装システム１は、はんだ印刷装置２、はんだ測定装置３、部品装着装置４、部品測定装置５、リフロー炉６および基板検査装置１００から成る。
【００１８】
はんだ印刷装置２は、はんだ印刷工程としての動作を実行する装置である。はんだ印刷装置２には、部品が固定される導体であるパッドのパターンが形成された基板１０が搬入されてくる。はんだ印刷装置２は、搬入されてくる基板１０のパッドに対してクリーム状のはんだを塗布する。このはんだの塗布は、例えばスクリーン印刷ともいわれる。
【００１９】
はんだの塗布が終了してはんだ印刷装置２から排出された基板１０は、はんだ測定装置３に搬送される。はんだ測定装置３は、搬送された基板１０ごとに、はんだ印刷装置２により塗布されたはんだを対象として測定を行い、その測定結果としてはんだの体積を示すはんだ体積を含むはんだ情報を生成する。具体的に、はんだ測定装置３は、上記はんだ体積のほか、はんだ外形と、はんだ印刷位置を測定する。はんだ外形は、例えば塗布されたはんだの平面方向におけるサイズ（面積に相当）や厚さ（高さ）を示す。はんだ印刷位置は、はんだが印刷された位置として、例えば基板１０における所定位置を基準座標としてはんだが印刷された座標を示す。
【００２０】
部品装着装置４には、上記のようにはんだ印刷装置２によりはんだが塗布され、はんだ測定装置３による測定が終了した基板１０が搬入される。部品装着装置４は、この基板１０のパッドに対して電極が位置するように部品を装着する部品装着工程を行う。
【００２１】
部品の装着が終了して部品装着装置４から排出された基板１０は、部品測定装置５に搬送される。部品測定装置５は、搬送された基板１０ごとに、部品装着装置４により装着された部品を対象として測定を行い、その測定結果を含む部品情報を生成する。具体的に、部品測定装置５は、部品外形と、部品装着位置を測定する。部品外形は、例えば装着された部品の平面方向におけるサイズを含む。はんだ印刷位置は、部品が装着された位置として、例えば基板１０における所定位置を基準座標として部品が装着された座標を示す。
【００２２】
リフロー炉６には、上記のように部品装着装置４により部品が装着され、部品測定装置５による測定が終了した基板１０が搬入される。リフロー炉６は、搬入された基板１０を加熱してはんだを溶融させることにより、装着された前記部品を前記パッドにはんだ付けするリフロー工程を行う。これにより、リフロー炉６からは、部品が固定された状態で実装された基板１０が排出されることになる。
【００２３】
基板検査装置１００は、基板１０におけるはんだ付け不良を検査する。つまり、基板検査装置１００によるはんだ付け不良の有無について判定する。なお、基板検査装置１００がはんだ付け不良の有無を判定するための構成については後述する。
【００２４】
［はんだ印刷工程と部品装着工程に応じた基板状態例］
図２（ａ）および図２（ｂ）は、はんだ印刷装置２（はんだ印刷工程）によりはんだの塗布が行われた基板１０の状態例を示す平面図および側面図である。
【００２５】
この図においては、基板１０の上において形成されるパッドのうち、１つの同じ部品に対応する一対のパッド１１ａ、１１ｂを抜き出して示している。このパッド１１ａ、１１ｂに対応する部品はチップ部品ともいわれるもので、チップ型の外形形状を有し、その両端においてパッド１１ａ、１１ｂの各々とはんだ付けにより接合されるべき電極が設けられている。はんだ印刷装置２が行うスクリーン印刷により、図示するようにこのパッド１１ａ、１１ｂの上に対してクリーム状のはんだ２１ａ、２１ｂが塗布される。
【００２６】
また、図３（ａ）の平面図および図３（ｂ）の側面図は、部品装着装置４（部品装着工程）により、上記図２（ａ）および図２（ｂ）に示した基板１０に対して部品３０が装着された状態を示している。この図に示すように、上記チップ部品としての部品３０は、その両端の電極３１ａ、３１ｂがそれぞれ、パッド１１ａ、１１ｂに位置して載せ置かれるように装着される。これにより、部品３０は、その両端の電極３１ａ、３１ｂが、それぞれ、はんだ２１ａ、２１ｂの上に押し当てられる状態となる。
【００２７】
［はんだ付け不良発生原因の考察］
上記チップ部品は、リフロー工程後において「部品浮き」と呼ばれるはんだ付け不良が発生する場合がある。この部品浮きとは、チップ型の部品の一方の端部が基板から浮き上がる（立ち上がる）ことではんだと電極の接合が不良となる現象である。なお、このような不良は、「部品立ち（マンハッタンあるいはツームストーン）」などともいわれる。
【００２８】
そこで、この部品浮きの発生原因について図４および図５を参照して考察する。図４（ａ）には、部品３０の両端のうちの一方の電極３１ａの近傍を拡大し、リフロー工程としてのリフロー炉６の加熱によって、パッド１１ａに塗布されたはんだ２１ａが溶融している状態を示している。
【００２９】
なお、この図に示されるパッド１１ａ、はんだ２１、電極３１は、図３の電極３１ａ、はんだ２１ａ、パッド１１ａの組と、パッド１１ｂ、はんだ２１ｂ、電極３１ｂの組のいずれか一方に相当する。以降において、パッド１１ａとパッド１１ｂ、はんだ２１ａとはんだ２１ｂ、電極３１ａと電極３１ｂについて、両者を特に区別する必要のない場合には、同図のようにパッド１１、はんだ２１、電極３１と表記する。
【００３０】
はんだ２１が溶融している状態において生じる表面張力Ｆは、図示するように、電極３１とはんだ２１の界面に対してはんだ２１の表面の接線方向に働く。また、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは、電極３１の上端部に対して水平方向に働く力であり、接触角θの正弦と表面張力Ｆの積で表される。水平方向成分Ｆｈは、点Ｃとして示される電極３１の下側角部を回転中心とするトルクとして働くことから、部品浮きの発生要因との関係性が大きいと考えられる。つまり、はんだ２１ａ、２１ｂの各水平方向成分Ｆｈについて、一方が他方に対して大きくなるほど、その一方により部品３０を引っ張られる力が強く働き、部品浮きが発生する可能性が高くなるということである。
【００３１】
そこで、いつくかのはんだ２１の典型的な状態例における水平方向成分Ｆｈについて考察する。まず、図４（ｂ）は、はんだ印刷工程によるはんだ２１の塗布量が図４（ａ）の場合よりも少ない場合を示す。このようにはんだ２１の塗布量が少ない場合、はんだ２１が電極３１からパッド１１にかけて薄く広がる状態となるため、接触角θは図４（ａ）の場合よりも小さくなる。ここではんだ２１の成分に大きなばらつきがないことを前提とすれば、図４（ａ）と図４（ｂ）の場合とで出表面張力Ｆは等しい。これにより、図４（ｂ）の水平方向成分Ｆｈは図４（ａ）の場合より小さくなる。
【００３２】
これに対して、図４（ｃ）は、はんだ印刷工程によるはんだ２１の塗布量が図４（ａ）の場合よりも多い場合を示す。この場合には、はんだ２１が盛り上がるような状態となることから接触角θは図４（ａ）の場合よりも大きくなる。この場合にも、図４（ａ）と図４（ｃ）の場合とで出表面張力Ｆは等しい。これにより、図４（ｃ）の水平方向成分Ｆｈは図４（ａ）の場合より大きくなる。
【００３３】
このように、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは、塗布されたはんだ２１の量、すなわちはんだ２１の体積に応じて異なるものとなる。
【００３４】
次に、図５を参照して、パッド１１に対する電極３１の位置に応じた表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈについて考察する。図５（ａ）は、パッド１１の上面に対して、電極３１の下面の一部が外れるようにしてずれた位置状態を示している。これに対して、図５（ｂ）は、パッド１１の上面に対して、電極３１の下面の全領域が収まるように位置している状態を示している。
【００３５】
ここで、図５（ａ）と図５（ｂ）におけるパッド１１と部品３０の接触面の幅をそれぞれＷ１、Ｗ２として表すと、（Ｗ１＜Ｗ２）の関係が成立する。この関係は、平面図による図示は省略するが、パッド１１と部品３０の接触面積は、図５（ａ）に対して図５（ｂ）のほうが大きいことを示している。
【００３６】
図５（ａ）の場合、パッド１１と部品３０の接触面積が小さくなるのに応じて、パッド１１が部品３０と接触しない面部の面積が大きくなり、この面部に対してはんだ２１が薄く広がることになる。一方、図５（ｂ）の場合には、パッド１１と部品３０の接触面積が大きくなるのに応じて、パッド１１が部品３０と接触しない面部の面積は小さくなるため、はんだ２１は盛り上がる状態となる。これにより、接触角θは、図５（ｂ）のほうが図５（ａ）より大きくなる。これに応じて、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈも図５（ｂ）のほうが図５（ａ）より大きくなる。
【００３７】
このように、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは、パッド１１と部品３０の接触面積に応じて異なるものとなる。
【００３８】
上記図４および図５によれば、部品浮きを発生させる原因としては、部品３０両端のはんだ２１ａ、２１ｂにおける水平方向成分Ｆｈの差であることになる。そのうえで、水平方向成分Ｆｈの大きさは、はんだ体積とパッド１１に対する部品３０の接触面積のそれぞれに応じて変化することが分かる。これは、部品浮きの発生原因として、部品３０両端におけるはんだ体積の差と、上記接触面積の差の２つが存在することを意味している。
【００３９】
実際の部品浮きの発生に際しては、上記はんだ体積と接触面積のいずれか一方のみが原因となる場合がある。また、上記はんだ体積と接触面積の個々の要因によっては直接に部品浮きを発生させるものではないが、両者が複合することによりはじめて部品浮きを発生させる場合もある。また、逆に、はんだ体積と接触面積の個々の要因に着目すれば不良と判定できてしまうが、それぞれの要因が相殺することによって実際には不良が発生しない場合もある。このように、部品浮きによる不良判定は、はんだ体積と接触面積の関係を考慮して行うべき必要がある。
【００４０】
［基板検査装置の構成］
本実施形態の基板検査装置１００は、上記のはんだ体積と接触面積の関係を考慮した部品浮きについての不良判定を的確に行うことができるように構成される。以下に、基板検査装置１００の構成について説明する。
【００４１】
図６は、基板検査装置１００の構成例を示している。この図に示す基板検査装置１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、記憶部１０３、入力インターフェース１０４、出力インターフェース１０５およびデータインターフェース１０６を備える。また、これらの部位はデータバス１０７により接続される。
【００４２】
ＣＰＵ１０１は、記憶部１０３に記憶されるプログラムを実行することにより、基板検査装置１００としての動作を実現する部位である。
【００４３】
ＲＡＭ１０２は、主記憶装置として機能するもので、ＣＰＵ１０１が実行すべきプログラムが記憶部１０３から読み出されて展開される。また、ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が演算処理を実行する際の作業領域として使用される。
【００４４】
記憶部１０３は、補助記憶装置として機能するもので、ＣＰＵ１０１により実行されるプログラムや各種データを格納する。なお、この記憶部１０３には、例えばハードディスクやフラッシュメモリなどの半導体記憶装置を採用することができる。
【００４５】
入力インターフェース１０４は、例えばキーボードやマウスなどの操作デバイスをはじめとする入力デバイスを一括して示したものである。出力インターフェース１０５は、例えばディスプレイデバイス（表示部）やスピーカ（音声出力部）などの出力デバイスを一括して示したものである。
【００４６】
データインターフェース１０６は、ＣＰＵ１０１の制御に応じて、所定の１以上のデータインターフェース規格に対応して通信を実行する。本実施形態においては、データインターフェース１０６に対してはんだ測定装置３と部品測定装置５が接続される。これにより、基板検査装置１００は、はんだ測定装置３にて生成されたはんだ情報と、部品測定装置５にて生成された部品情報をデータインターフェース１０６経由で入力することができる。なお、この図６に示す構成は、例えばコンピュータ装置により具現化することができる。
【００４７】
［基板検査装置の機能構成例］
図７は基板検査装置１００のＣＰＵ１０１がプログラムを実行することにより実現される機能部の構成例を示している。ＣＰＵ１０１は、図示するようにはんだ情報取得部１１１、部品情報取得部１１２、評価値算出部１１３、不良判定部１１４および通知制御部１１５としての各機能部を備える。また、同図においては、ＲＡＭ１０２が記憶するデータのうち、ＣＰＵ１０１が基板検査に利用するデータとして、はんだ情報２１０と部品情報２２０が示される。
【００４８】
はんだ情報取得部１１１は、はんだ測定装置３から出力されたはんだ情報２１０を取得する。つまり、はんだ情報取得部１１１は、データインターフェース１０６経由で入力したはんだ情報２１０をＲＡＭ１０２に記憶させる。
【００４９】
部品情報取得部１１２は、部品測定装置５から出力された部品情報２２０を取得する。つまり、部品情報取得部１１２は、データインターフェース１０６経由で入力した部品情報２２０をＲＡＭ１０２に記憶させる。なお、はんだ情報２１０と部品情報２２０の構造例については後述する。
【００５０】
評価値算出部１１３は、部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める。このために、評価値算出部１１３は、判定対象の部品が接合されるパッドごとに対応付けられたはんだ情報２１０と部品情報２２０とに基づいて、当該判定対象の部品が接合されるパッド１１ごとに部品３０との接触面積を算出する。そして、この算出された接触面積と、はんだ情報２１０に含まれるはんだ体積とに基づいて上記評価値を求める。
【００５１】
不良判定部１１４は、上記評価値に基づいて判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定するもので、具体的には、上記評価値と閾値を比較した結果に基づいて不良の有無を判定する。また、不良判定部１１４は、基板１０におけるすべての部品３０のはんだ付けについて不良無しと判定した場合に基板１０の不良が無いと判定する。
【００５２】
通知制御部１１５は、不良判定部１１４により基板１０について不良有りと判定されたことに応じて、作業者に対して基板不良の発生を通知するための制御を実行する。通知の具体例としては、通知制御部１１５により、出力インターフェース１０５におけるスピーカなどから、基板不良が発生したことを通知するアラーム音を出力させることが考えられる。また、不良が発生した基板１０を示す情報や基板１０において不良が発生した箇所を示す情報などを出力インターフェース１０５におけるディスプレイデバイスなどに表示させることが考えられる。
【００５３】
［はんだ情報と部品情報の構成］
図８は、はんだ情報２１０の構造例を示している。このはんだ情報２１０は、１つの基板１０についてはんだ測定装置３が測定した結果を反映している。はんだ情報２１０は、図示するように、部品識別子領域２１１、パッド情報領域２１２、はんだ体積領域２１３、はんだ外形領域２１４およびはんだ印刷位置領域２１５を対応付けた構造を有する。
【００５４】
部品識別子領域２１１は、対応の基板１０において装着される部品３０ごとの部品識別子を格納する。
【００５５】
パッド情報領域２１２は、１つの部品識別子領域２１１により識別される部品３０が接合されるパッド１１ａ、１１ｂごとについての所定のパッド情報を格納する。パッド情報の具体例として、パッド１１ａ、１１ｂの位置（座標）、パッド識別子などを挙げることができる。
【００５６】
はんだ体積領域２１３は、対応のパッド情報領域２１２に格納されるパッド情報が対応するパッド１１に塗布されたはんだ２１を対象としてはんだ測定装置３が測定したはんだ体積を示す値を格納する。
【００５７】
はんだ外形領域２１４は、対応のパッド情報領域２１２に格納されるパッド情報が対応するパッド１１に塗布されたはんだ２１を対象としてはんだ測定装置３が測定した外形（面積および高さ）を示す値を格納する。
【００５８】
はんだ印刷位置領域２１５は、対応のパッド情報領域２１２に格納されるパッド情報が対応するパッド１１に塗布されたはんだ２１を対象としてはんだ測定装置３が測定した位置（座標）を格納する。
【００５９】
図９は、部品情報２２０の構造例を示している。この部品情報２２０は、１つの基板１０について部品測定装置５が測定した結果を反映している。部品情報２２０は、図示するように、部品識別子領域２２１、パッド情報領域２２２、部品外形領域２２３および部品装着位置領域２２４を対応付けた構造を有する。
【００６０】
部品識別子領域２２１およびパッド情報領域２２２は、図８の部品識別子領域２１１およびパッド情報領域２１２と同様である。
【００６１】
部品外形領域２２３は、対応の部品識別子領域２２１に格納される部品識別子により特定される部品３０を対象として部品測定装置５が測定した外形を示す値を格納する。
【００６２】
部品装着位置領域２２４は、対応の部品識別子領域２２１に格納される部品識別子により特定される部品３０を対象として部品測定装置５が測定した位置（座標）を格納する。
【００６３】
［評価値算出部の構成］
図１０を参照して、先に図７に示した評価値算出部１１３の構成例について説明する。この図に示す評価値算出部１１３は、評価値算出部１１３は、接触面積算出部１２１、乗算部１２２および評価値演算部１２３を備える。
【００６４】
接触面積算出部１２１は、はんだ情報２１０と部品情報２２０に基づいて判定対象の部品３０とパッド１１ａ、１１ｂごとの接触面積を算出する。具体的に、接触面積算出部１２１は、１つの判定対象の部品３０を選択すると、はんだ情報２１０から、判定対象の部品３０に対応するパッド１１ａ、１１ｂのはんだ外形とはんだ印刷位置を読み込む。つまり、接触面積算出部１２１は、はんだ情報２１０から判定対象の部品３０の部品識別子を格納する部品識別子領域２１１に対応付けられたはんだ外形領域２１４とはんだ印刷位置領域２１５を検索し、ここに格納されているはんだ外形とはんだ印刷位置を読み込む。
【００６５】
また、接触面積算出部１２１は、部品情報２２０から、判定対象の部品３０に対応するパッド１１ａ、１１ｂの部品外形と部品装着位置を読み込む。つまり、接触面積算出部１２１は、部品情報２２０から判定対象の部品３０の部品識別子を格納する部品識別子領域２２１に対応付けられた部品外形領域２２３と部品装着位置領域２２４を検索し、ここに格納されている部品外形と部品装着位置を読み込む。
【００６６】
上記の読み込みにより、接触面積算出部１２１は、判定対象の部品３０に対応するパッド１１ａ、１１ｂのそれぞれに塗布されたはんだ２１ａ、２１ｂのはんだ外形とはんだ印刷位置を取得したことになる。また、接触面積算出部１２１は、判定対象の部品３０の外形と部品装着位置を取得したことになる。
【００６７】
そこで、接触面積算出部１２１は、はんだ印刷位置と部品装着位置に基づいて、部品３０の両端のそれぞれにおけるはんだ外形が示す面積と、部品外形が示す部品の面積の重複部分を求める。このように求められる重複部分が接触面積である。ここでは、パッド１１ａ、１１ｂのそれぞれに対応して求めた接触面積を、それぞれ接触面積Ｓａ、Ｓｂとして表す。
【００６８】
乗算部１２２は、パッド１１ａに対応してはんだ情報２１０から読み込んだはんだ体積Ｖａと上記接触面積Ｓａとを乗算する。また、パッド１１ｂに対応してはんだ情報２１０から読み込んだはんだ体積Ｖｂと上記接触面積Ｓｂとを乗算する。つまり、下記の式により、パッド１１ａ、１１ｂのそれぞれに対応する乗算値ＳＶａ、ＳＶｂを算出するものである。
ＳＶａ＝Ｓａ・Ｖａ
ＳＶｂ＝Ｓｂ・Ｖｂ
【００６９】
評価値算出部１１３は、上記乗算値ＳＶａ、ＳＶｂを利用して評価値Ｅを算出する。具体的には、下記の式により評価値Ｅを算出する。
Ｅ＝｜（ＳＶａ／ＳＶｂ）−１｜
上記のように求められる評価値Ｅは、乗算値ＳＶａとＳＶｂが等しければ「０」であり、両者の差が大きくなるのに応じて増加する。これは、評価値Ｅが大きいほど部品浮きが発生する可能性が高くなることを意味している。この評価値Ｅは、乗算値ＳＶａとＳＶｂにより求められるが、乗算値ＳＶａとＳＶｂは、それぞれ、はんだ体積Ｖａと接触面積Ｓａの積、はんだ体積Ｖｂと接触面積Ｓｂの積である。つまり、先に図４と図５により説明したように部品浮きの原因となるはんだ体積と接触面積の両方の要素が含まれたものとなっている。
【００７０】
［不良判定部の不良判定処理例］
不良判定部１１４は、上記のように求められた評価値Ｅに基づいて、以下のように判定対象の部品ごとに不良判定処理を実行する。つまり、不良判定部１１４は、評価値Ｅと予め設定された閾値ｔｈとを比較して
Ｅ≦ｔｈ
が成立するか否かについて判定する。不良判定部１１４は、判定対象の部品３０について、上式が成立した場合に部品浮きの発生は無いとみてよいとみなし、不良無しであると判定する。これに対して、評価値Ｅが閾値ｔｈを越えて上式が成立しなかった場合には、以降のリフロー工程によってはんだ浮きが発生する可能性が高いとして、不良有りと判定する。
【００７１】
上記不良判定の一具体例について、図１１から図１３を参照して説明する。図１１には、部品装着工程後の基板１０が示されている。この場合、図１１（ａ）の平面図に示すように、平面方向からみたはんだ２１ａとはんだ２１ｂの面積は同じである。これに対して、図１１（ｂ）の側面図に示すように、厚さ（高さ）については、はんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きい。これは、はんだ体積についてみれば、はんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きいことを示している。ここでのはんだ体積の比率は、はんだ２１ｂを「１」とすると、はんだ２１ａは「１．５」であるとする。
【００７２】
また、この図の部品３０は、パッド１１ａとパッド１１ｂとに対して、それぞれ電極３１ａと３１ｂが均等に位置している。したがって、部品３０とパッド１１ａとの接触面積Ｓａと、部品３０とパッド１１ｂとの接触面積Ｓｂは（１：１」で等しい状態にある。
【００７３】
つまり、図１１に示す状態は、はんだ体積についてはパッド１１ａ側と１１ｂ側とで差異が生じているが、接触面積についてはパッド１１ａ側と１１ｂ側とで同じである場合を示している。この場合の評価値Ｅは、「０．５」となる。
【００７４】
次に、図１２に示す部品装着工程後の基板１０の状態について説明する。図１２の場合、はんだ体積については、図１１の場合と同様にはんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きい状態にある。ここでも、ここでのはんだ体積の比率も、はんだ２１ｂを「１」として、はんだ２１ａは「１．５」であるとする。
【００７５】
そのうえで、図１２の場合には、部品３０が図１１の場合よりもパッド１１ａ側に偏って装着されている。これにより、パッド１１ａ側よりもパッド１１ｂ側の部品３０との接触面積のほうが大きくなるように差異が生じている。ここでは、パッド１１ａ側とパッド１１ｂ側の接触面積ＳａとＳｂの比は、「５：３」となっている。
【００７６】
このように、図１２は、はんだ体積と接触面積のいずれについてもパッド１１ａ側とパッド１１ｂ側とで差異が生じている状態を示している。そのうえで、この場合には、パッド１１ａ側において、はんだ体積と接触面積の両者が大きくなっている。したがって、表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈとしては、パッド１１ｂ側に対してパッド１１ａ側のほうが相当に大きくなっている状態である。
【００７７】
次に、図１３に示す部品装着工程後の基板１０の状態であるが、はんだ体積については、図１１および図１２の場合と同様に、はんだ２１ａのほうがはんだ２１ｂよりも大きい状態にある。ここでも、ここでのはんだ体積の比率も、はんだ２１ｂを「１」として、はんだ２１ａは「１．５」であるとする。
【００７８】
さらに、図１３の場合には、部品３０がパッド１１ｂ側に偏って装着されている。これにより、パッド１１ａ側の接触面積Ｓａよりもパッド１１ｂ側の接触面積Ｓｂのほうが大きくなるように差異が生じている。ここでは、接触面積ＳａとＳｂの比は、「３：５」となっている。
【００７９】
このように、図１３においては、はんだ体積と接触面積のいずれについてもパッド１１ａ側とパッド１１ｂ側とで差異が生じている。ただし、はんだ体積が大きいのはパッド１１ａ側であるのに対して、接触面積が大きいのはパッド１１ｂ側となっており、それぞれの要因により増加する表面張力Ｆの水平方向成分Ｆｈは互いに反対方向となって打ち消し合う関係にある。
【００８０】
先の評価値Ｅを求める式によれば、上記図１１に示す状態において求められる評価値Ｅは「０．５」である。図１２に示す状態において求められる評価値Ｅは「１．５」である。図１３に示す状態において求められる評価値Ｅは「０．１」である。
【００８１】
ここで、例えば試験やシミュレーションなどにより、図１１に示す状態は浮き不良が発生する可能性が低く、図１２に示す状態は浮き不良が発生する可能性が高く、図１３に示す状態は浮き不良が発生する可能性が低いとの結果が得られたものと想定する。このような結果を考慮して、閾値ｔｈについて例えば「１」を設定することができる。この「１」の閾値ｔｈを利用することで、不良判定部１１４は、図１１に示す状態を不良無しと判定し、図１２に示す状態を不良有りと判定し、図１３に示す状態を不良無しと判定する。
【００８２】
また、はんだ体積または接触面積のアンバランスの度合いが高ければ、そのいずれか一方を要因として部品浮きが発生する場合もある。具体例として、図１１と図１２に示す状態は浮き不良が発生する可能性が高く、図１３に示す状態は浮き不良が発生する可能性が低いとの試験の結果が得られた場合を想定する。これに対応しては、例えば閾値ｔｈについて「０．４」を設定することができる。これにより、不良判定部１１４は、図１１と図１２に示す状態とを不良有りと判定し、図１３に示す状態を不良無しと判定することができる。このように本実施形態においては、はんだ体積と接触面積の両者の不良発生要因を考慮した的確な不良判定が可能になる。
【００８３】
これまでの説明から分かるように、本実施形態の評価値Ｅは、はんだ体積とパッド１１に対する部品３０の接触面積の積である乗算値ＳＶａ、ＳＶｂに基づいている。つまり、先に図４と図５により説明したように部品浮きの原因となるはんだ体積と接触面積の両方の要素が含まれたものとなっている。したがって、上記不良判定部１１４による判定対象の部品３０ごとの不良判定は、はんだ体積と接触面積の両方の要素を考慮して行っているということになる。これにより、本実施形態では、はんだ体積と接触面積の個々の要素によっては不良とみなされないが両者が組み合わされたことにより部品浮きが発生するような場合であっても、的確に不良であると判定することができる。
【００８４】
不良判定部１１４は、上記のように、判定対象の部品ごとに評価値Ｅに基づいた部品浮きの発生可能性の判定、つまり不良判定を行う。そして、基板１０におけるすべての部品３０についての不良判定を行った結果に基づき、基板１０が不良であるか否かの基板不良判定を行う。つまり、少なくとも１つの部品３０について不良有りと判定された場合には基板不良であると判定し、すべての部品３０について不良無しと判定されたのであれば基板不良ではないと判定する。
【００８５】
［部品実装システムの工程手順例］
図１４は、図１に示した部品実装システム１により行われる、１枚の基板１０を対象とする工程手順例を示すフローチャートである。まず、はんだ印刷装置２は、はんだ印刷工程としてのはんだ印刷を行う（ステップＳ１０１）。これにより基板１０のパッド１１に対してはんだ２１が塗布される。
【００８６】
次に、はんだ測定装置３は、はんだ印刷装置２によりはんだ２１が塗布された基板１０を対象に、塗布されたはんだ２１ごとのはんだ体積、はんだ外形、はんだ印刷位置を測定する（ステップＳ１０２）。そして、はんだ測定装置３は、これらの測定結果を含むはんだ情報２１０を生成し、基板検査装置１００に出力する（ステップＳ１０３）。
【００８７】
部品装着装置４は、部品装着工程に対応して、上記はんだ測定装置３による測定が終了した基板１０に対して部品３０を装着する（ステップＳ１０４）。
【００８８】
次に、部品測定装置５は、部品３０が装着された基板１０を対象に、装着された部品３０ごとの部品外形、部品装着位置を測定する（ステップＳ１０５）。そして、部品測定装置５は、これらの測定結果を含むはんだ情報２１０を生成し、基板検査装置１００に出力する（ステップＳ１０６）。
【００８９】
基板検査装置１００は、ステップＳ１０３によりはんだ測定装置３から出力されたはんだ情報２１０と、ステップＳ１０６により部品測定装置５から出力された部品情報２２０を取得する。そのうえで、これらの取得したはんだ情報２１０と部品情報２２０とを利用して基板不良判定を行う（ステップＳ１０７）。
【００９０】
基板検査装置１００は、上記ステップＳ１０７による基板不良判定により基板不良有りとの判定結果が得られたか否かについて判定する（ステップＳ１０８）。ここで、基板不良無しと判定された場合（ステップＳ１０８−ＮＯ）、基板１０はリフロー炉６に搬入される。リフロー炉６は、搬入された基板１０を加熱してはんだ付けするリフロー工程を行う（ステップＳ１０９）。これに対して、基板不良有りと判定した場合、基板１０をステップＳ１０９のリフロー工程に送ることなく、基板検査装置１００における通知制御部１１５が基板不良発生に応じた通知のための制御を実行する（ステップＳ１１０）。
【００９１】
このように、本実施形態においては、リフロー工程の前段階において基板不良を判定できる。例えば特許文献１では、基板不良の検査はリフロー工程後において行われるようになっている。部品実装完了後（リフロー工程後）の基板に不良が検出された場合には、この基板から部品を取り外して付け直しなどの修正を行うことになるが、リフロー工程後においては、部品と基板のパッドとはんだにより既に接合された状態になっているため、はんだを溶かすなどして部品を外す必要があり手間がかかる。これに対して、本実施形態のようにリフロー工程の前段階で不良が検出可能となれば、まだはんだによる接合が完了していないので、基板に実装された部品の取り外し作業は非常に容易なものとなり、製造効率が向上する。
【００９２】
［基板検査装置の処理手順例］
図１５のフローチャートは、上記図１４のステップＳ１０７としての基板不良判定のために基板検査装置１００が実行する処理手順例を示している。この図に示す処理は、図７および図８に示したＣＰＵ１０１における機能部が実行するものとしてみることができる。
【００９３】
まず、はんだ情報取得部１１１は、図１４のステップＳ１０３によりはんだ測定装置３から出力されたはんだ情報２１０を取得する（ステップＳ２０１）。取得したはんだ情報２１０は前述のようにＲＡＭ１０２に記憶される。
【００９４】
また、部品情報取得部１１２は、図１４のステップＳ１０６により部品測定装置５から出力された部品情報２２０を取得する（ステップＳ２０２）。取得したはんだ情報２１０はＲＡＭ１０２に記憶される。
【００９５】
次に、評価値算出部１１３は、判定対象の部品３０を１つ選択する（ステップＳ２０３）。そして、ＲＡＭ１０２に記憶されるはんだ情報２１０と部品情報２２０から、判定対象の部品３０に対応付けられている所定の情報を読み込む（ステップＳ２０４）。つまり、はんだ情報２１０からは、判定対象の部品３０のパッド１１ａ、１１ｂごとに対応するはんだ外形とはんだ印刷位置とはんだ体積Ｖａ、Ｖｂを読み込む。また、部品情報２２０からは、判定対象の部品３０に対応する部品外形と部品装着位置を読み込む。
【００９６】
次に、評価値算出部１１３の接触面積算出部１２１は、上記のように読み込んだはんだ外形、はんだ印刷位置、部品外形および部品装着位置を利用して、前述のように、パッド１１ａ、１１ｂごとに対応する接触面積Ｓａ、Ｓｂを算出する（ステップＳ２０５）。
【００９７】
評価値算出部１１３の乗算部１２２は、接触面積Ｓａとはんだ体積Ｖａを乗算してパッド１１ａに対応した乗算値ＳＶａを求めるとともに、接触面積Ｓｂとはんだ体積Ｖｂを乗算してパッド１１ｂに対応した乗算値ＳＶｂを求める（ステップＳ２０６）。そして、評価値算出部１１３の評価値演算部１２３は、乗算値ＳＶａ、ＳＶｂを利用して、前述のように評価値Ｅを算出する（ステップＳ２０７）。
【００９８】
不良判定部１１４は、上記のように算出された評価値Ｅと閾値ｔｈとについて、前述のように（Ｅ≦ｔｈ）が成立するか否かについて判定する（ステップＳ２０８）。（Ｅ≦ｔｈ）が成立する場合（ステップＳ２０８−ＹＥＳ）、不良判定部１１４は、判定対象の部品３０について部品浮きの不良無しと判定する（ステップＳ２０９）。これに対して、（Ｅ≦ｔｈ）が成立しない場合（ステップＳ２０８−ＮＯ）、不良判定部１１４は、判定対象の部品３０について部品浮きの不良有りと判定する（ステップＳ２１０）。
【００９９】
上記ステップＳ２０９またはＳ２１０の判定の後、不良判定部１１４は、基板不良判定対象の基板１０におけるすべての部品３０についての不良判定を終了したか否かについて判定する（ステップＳ２１１）。ここで、まだ不良判定を行っていない部品３０が残っている場合には（ステップＳ２１１−ＮＯ）、ステップＳ２０３に戻ることで、次の判定対象の部品３０についての不良判定処理に移行する。
【０１００】
これに対して、すべての部品３０の不良判定を終了した場合（ステップＳ２１１−ＹＥＳ）、不良判定部１１４は、これまでの部品３０ごとの不良判定によりすべての部品について不良無しの判定結果が得られているか否かについて判定する（ステップＳ２１２）。ここで、すべての部品３０について不良無しの判定結果が得られていると判定した場合には（ステップＳ２１２−ＹＥＳ）、基板不良無しと判定する（ステップＳ２１３）。これに対して、少なくとも１つの部品３０について不良有りの判定結果が得られている場合（ステップＳ２１２−ＮＯ）、不良判定部１１４は、基板不良有りと判定する（ステップＳ２１４）。
【０１０１】
なお、上述の基板検査装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した不良判定の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【０１０２】
また、図7における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本実施形態における不良判定を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１０３】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 部品実装システム
２ 印刷装置
３ はんだ測定装置
４ 部品装着装置
５ 部品測定装置
６ リフロー炉
１０ 基板
１１、１１ａ、１１ｂ パッド
３０ 部品
３１、３１ａ、３１ｂ 電極
１００ 基板検査装置
１１１ はんだ情報取得部
１１２ 部品情報取得部
１１３ 評価値算出部
１１４ 不良判定部
１１５ 通知制御部
１２１ 接触面積算出部
１２２ 乗算部
１２３ 評価値演算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、
前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得部と、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部と
を備えることを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記はんだ情報は、前記はんだを対象とした測定結果として、はんだの外形を示すはんだ外形と、はんだが塗布された基板上の座標を示すはんだ印刷位置をさらに含み、
前記部品情報は、前記部品を対象とした測定結果として、部品の外形を示す部品外形と、部品が装着された基板上の座標を示す部品装着位置を含み、
前記評価値算出部は、
前記はんだ外形と前記はんだ印刷位置と前記部品外形と前記部品装着位置に基づいて、前記判定対象の部品とパッドごとの前記接触面積を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記評価値算出部は、
前記判定対象の部品とパッドごとの前記接触面積と前記はんだ体積を乗算した乗算値に基づいて評価値を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記評価値算出部は、
前記判定対象の部品が接合されるパッドごとに対応して求められた前記乗算値の相違の割合を評価値として求める
ことを特徴とする請求項３に記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記不良判定部は、基板におけるすべての部品のはんだ付けについて不良無しと判定した場合に、基板の不良が無いと判定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板検査装置。
【請求項６】
基板のパッドにはんだを塗布するはんだ印刷工程を行うはんだ印刷装置と、
前記はんだ印刷装置により塗布されたはんだを対象として測定を行い、その測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を生成するはんだ測定装置と、
前記はんだ印刷装置によりはんだが塗布された前記基板に部品を装着する部品装着工程を行う部品装着装置と、
前記部品装着装置により装着された前記部品を対象として測定を行い、その測定結果を含む部品情報を生成する部品測定装置と、
前記部品装着装置により前記部品が装着された前記基板を加熱して前記はんだを溶融させることにより、装着された前記部品を前記パッドにはんだ付けするリフロー工程を行うリフロー炉と、
前記基板におけるはんだ付け不良を検査する基板検査装置とを備え、
前記基板検査装置は、
前記はんだ測定装置から前記はんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、
前記部品装着装置から前記部品情報を取得する部品情報取得部と、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部とを備える
ことを特徴とする部品実装システム。
【請求項７】
はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得ステップと、
前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得ステップと、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出ステップと、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定ステップと
を備えることを特徴とする基板検査方法。
【請求項８】
コンピュータを、
はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得手段、
前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得手段、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出手段、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定手段
として機能させるプログラム。
【請求項１】
はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、
前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得部と、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部と
を備えることを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記はんだ情報は、前記はんだを対象とした測定結果として、はんだの外形を示すはんだ外形と、はんだが塗布された基板上の座標を示すはんだ印刷位置をさらに含み、
前記部品情報は、前記部品を対象とした測定結果として、部品の外形を示す部品外形と、部品が装着された基板上の座標を示す部品装着位置を含み、
前記評価値算出部は、
前記はんだ外形と前記はんだ印刷位置と前記部品外形と前記部品装着位置に基づいて、前記判定対象の部品とパッドごとの前記接触面積を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板検査装置。
【請求項３】
前記評価値算出部は、
前記判定対象の部品とパッドごとの前記接触面積と前記はんだ体積を乗算した乗算値に基づいて評価値を求める
ことを特徴とする請求項２に記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記評価値算出部は、
前記判定対象の部品が接合されるパッドごとに対応して求められた前記乗算値の相違の割合を評価値として求める
ことを特徴とする請求項３に記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記不良判定部は、基板におけるすべての部品のはんだ付けについて不良無しと判定した場合に、基板の不良が無いと判定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板検査装置。
【請求項６】
基板のパッドにはんだを塗布するはんだ印刷工程を行うはんだ印刷装置と、
前記はんだ印刷装置により塗布されたはんだを対象として測定を行い、その測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を生成するはんだ測定装置と、
前記はんだ印刷装置によりはんだが塗布された前記基板に部品を装着する部品装着工程を行う部品装着装置と、
前記部品装着装置により装着された前記部品を対象として測定を行い、その測定結果を含む部品情報を生成する部品測定装置と、
前記部品装着装置により前記部品が装着された前記基板を加熱して前記はんだを溶融させることにより、装着された前記部品を前記パッドにはんだ付けするリフロー工程を行うリフロー炉と、
前記基板におけるはんだ付け不良を検査する基板検査装置とを備え、
前記基板検査装置は、
前記はんだ測定装置から前記はんだ情報を取得するはんだ情報取得部と、
前記部品装着装置から前記部品情報を取得する部品情報取得部と、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出部と、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定部とを備える
ことを特徴とする部品実装システム。
【請求項７】
はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得ステップと、
前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得ステップと、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出ステップと、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定ステップと
を備えることを特徴とする基板検査方法。
【請求項８】
コンピュータを、
はんだ印刷工程により基板のパッドに塗布されたはんだを対象とした測定結果としてはんだ体積を含むはんだ情報を取得するはんだ情報取得手段、
前記はんだ印刷工程の後の部品装着工程によって前記基板に装着された部品を対象とした測定結果を含む部品情報を取得する部品情報取得手段、
前記はんだ情報と前記部品情報とに基づいて、判定対象の部品とパッドの接触面積を算出し、当該算出された接触面積と前記はんだ体積とに基づいて、前記判定対象の部品におけるはんだ付けの不良の有無を判定するのに利用する評価値を求める評価値算出手段、
前記評価値に基づいて前記判定対象の部品ごとにおけるはんだ付けの不良の有無を判定する不良判定手段
として機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−６９８７２（Ｐ２０１３−６９８７２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７４５１（Ｐ２０１１−２０７４５１）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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