JP4249543B2 - 回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板（プリント回路基板）のパターンの微細化が進み、これに伴って回路基板に電子部品を実装する製造工程において、回路基板の外観検査が重要になってきた。これに伴い、種々の回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置が開発されている。
【０００３】
特開平５−００７１００号公報に従来例の電子部品実装装置が記載されている。以下、従来例の電子部品実装装置について、図７を用いて説明する。図７は従来例の電子部品実装装置の構成を示すブロック図である。
図７において、バーコードプリンタ７０１は、回路基板にバーコードを印刷する。クリーム半田印刷機７０２は、回路基板にクリーム半田を印刷する。バーコードリーダ７０３は、バーコードプリンタ７０１により回路基板に印刷された回路基板の識別子を読み出す。印刷検査機７０４は、印刷状態を検査する。印刷データ処理装置７０７は、回路基板の識別子及び検査データ（ランド位置と実際の印刷位置との誤差等）を記憶する。また、その誤差に応じてクリーム半田印刷機７０２に印刷条件の補正信号を出力し、且つ誤差が許容値以上のときには分岐装置７０５に不良品分岐信号を出力する。分岐装置７０５は、不良品分岐信号を入力すると、その回路基板を不良品ストッカ７０６に蓄える。印刷データ処理装置７０７は、回路基板の識別子とその検査データを適宜にデータ管理部７２０に伝送する。
【０００４】
部品実装機７０８が回路基板に電子部品を実装する。バーコードリーダ７０９は、回路基板の識別子を読み出す。実装検査機７１０は、実装状態を検査する。実装データ処理装置７１３は、回路基板の識別子及び検査データ（ランド位置と電子部品の実装位置との誤差等）を記憶する。誤差が許容値以上のときには分岐装置７１１に不良品分岐信号を出力する。分岐装置７１１は、不良品分岐信号を入力すると、その回路基板を不良品ストッカ７１２に蓄える。実装データ処理装置７１３は、回路基板の識別子とその検査データを適宜にデータ管理部７２０に伝送する。
【０００５】
リフロー装置７１４が回路基板をリフローし、電子部品を定着させる。バーコードリーダ７１５は、回路基板の識別子を読み出す。半田付検査機７１０は、半田付状態を検査する。半田付データ処理装置７１９は、回路基板の識別子及び検査データ（半田ブリッジ等）を記憶する。半田ブリッジ等の不良が発見されたならば分岐装置７１７に不良品分岐信号を出力する。分岐装置７１７は、不良品分岐信号を入力すると、その回路基板を不良品ストッカ７１８に蓄える。半田付データ処理装置７１９は、回路基板の識別子とその検査データを適宜にデータ管理部７２０に伝送する。
【０００６】
データ管理部７２０は、印刷データ処理装置７０７、実装データ処理装置７１３、半田付けデータ処理装置７１９から入力した回路基板の識別子と対応付けられたデータに基づいて、生産実績、稼働実績、誤差や不良発生の動向と月日をデータベースとして記憶し、誤差や不良発生の原因の分析、誤差や不良発生が回路基板側のミスによるのか処理側のミスによるのかの分析を行い、必要に応じて各データ処理装置７０７、７１３、７１９にフィードバックを行う。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−００７１００号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回路基板の外観検査方法においては、各製造工程（クリーム半田印刷工程、電子部品実装工程、リフロー工程）における良否の判定データをばらばらにしか出力できなかった。多くの回路基板の外観検査装置では、各製造工程において不良品を修理した後では、後の製造工程においてそれが実際にどのような不良であったのかを画像としては再確認できなかった。後の製造工程において、製造担当者が先の製造工程における画像情報を見ることが出来る回路基板の外観検査装置においても、平面画像のみ、又は各製造工程毎に別個の視点から見た３次元画像しか見ることが出来なかった。各製造工程の検査データ（特に画像情報）を同一の視点から立体的に比較することができなかった。そのため、製造工程を推移する過程で、回路基板の表面の立体的な形状の変化が実装不良を引き起こす影響を具体的に把握できなかった。各製造工程が後の製造工程に与える影響度を予測しても、それを実際に確認できないという問題があった。それ故に、製造担当者が各製造工程の条件、各製造工程における良否判定検査の判定基準値を適切に設定することを困難であった。
【０００９】
本発明は、製造担当者が複数の製造工程における検査データである３次元画像を、同一の視点からひとつの画面上で見ること出来る回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置を提供することを目的とする。
本発明は、後の製造工程における検査データに基づいて、先の製造工程の設計値（例えば動作条件設定値）及び／又は検査条件（例えば良否の判定基準値）を適切に自動的に補正する回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、回路基板に電子部品を実装して半田付する製造工程において、印刷後の半田形状、半田上の装着された電子部品の姿勢、半田付け後の半田及び部品の状態等を３次元図形情報（立体形状データやベクトルデータ等の数値情報を含んでも良い。）として表示できる。製造担当者は、これらの３次元画像情報を比較して見て、その推移状態を把握することが出来る。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、設計値に基づいて半田を回路基板に付着させる第１の製造工程の後に、前記回路基板に印刷された半田の印刷形状を３次元測定し、３次元測定結果情報を生成する第１の３次元測定工程と、前記第１の製造工程により半田を付着された前記回路基板に対し、設計値に基づいて電子部品を配置する第２の製造工程の後に、前記電子部品の配置姿勢を３次元測定し、３次元測定結果情報を生成する第２の３次元測定工程と、前記第２の製造工程により前記電子部品を配置された前記回路基板に設計値に基づいて熱を加えて前記電子部品を半田で定着させる第３の製造工程の後に、半田の形状及び／又は前記電子部品の姿勢を３次元測定し、３次元測定結果情報を生成する第３の３次元測定工程と、のうち少なくとも２つ以上の３次元測定工程と、２つ以上の前記３次元測定工程で生成された、同一の前記回路基板の複数の前記３次元測定結果情報を同一画面上に表示する表示工程と、を有し、複数の前記３次元測定結果情報はそれぞれ３次元画像情報を含み、前記３次元画像情報は同一位置の視点による斜視図であることを特徴とする回路基板の外観検査方法である。
【００１２】
本発明は、製造担当者が複数の製造工程における検査データである３次元画像を、同一の視点からひとつの画面上で見ること出来る回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置を実現できるという作用を有する。
同一位置の視点は、無限遠点の視点（消失点のない斜視図）を含む。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記３次元測定結果情報は、更に前記３次元画像情報から導出された半田及び／又は前記電子部品の立体形状データを含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の外観検査方法である。
立体形状データは、例えば体積データ、表面積データ、位置データ、面積データ、高さデータである。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記回路基板は固有識別情報を有し、前記表示工程において、前記固有識別情報を認識し、同一の前記回路基板の複数の前記３次元測定結果情報を選択して、同一画面上に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路基板の外観検査方法である。
例えば製造工程途中で不良品の回路基板を抜くことによって、前の製造工程と後の製造工程で回路基板枚数のカウント値がずれても、ユーザが指定した特定の回路基板についての各製造工程の３次元測定結果情報を適切に選択して表示できる。これにより、特定の回路基板の製造工程間の遷移情報を得ることが出来る。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記表示工程において、ユーザの指示に従って複数の前記３次元画像情報を座標変換し、新たに定められた同一位置の視点による複数の斜視図を表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。製造担当者は、任意の視点から、各製造工程の３次元画像情報を比較して見て、その遷移状態を知ることが出来る。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記表示工程において、同一の前記回路基板についての、ユーザにより指定された任意の前記電子部品が配置される位置の近傍の複数の前記３次元測定結果情報を表示することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。製造担当者は、１つの電子部品について、各製造工程の３次元画像情報を比較して見て、その遷移状態を知ることが出来る。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の発明は、前記第１の３次元測定工程及び／又は前記第２の３次元測定工程と、前記第３の３次元測定工程とにおいて、前記３次元測定結果情報と検査条件設定値とに基づいて前記回路基板の良否を判定し、前記第３の３次元測定工程が出力する前記回路基板の良否判定結果と、前記第１の３次元測定工程及び／又は前記第２の３次元測定工程における前記検査条件設定値と、の因果関係を解析し、その解析結果を出力する解析工程を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。
【００１８】
先の製造工程における検査条件設定値と、後の製造工程の検査結果との間がどのような関連を有するかという有用な情報が得られる。
例えば、第１の３次元測定工程において、ある回路基板の３次元測定結果情報を不良と判定しても、後工程である第３の３次元測定工程において、その回路基板の３次元測定結果情報を良品と判定したならば、第１の３次元測定工程の検査条件設定値（例えば判定基準値）は、第３の３次元測定工程における回路基板の良否結果と適切な因果関係を有しない（第１の３次元測定工程において、その検査条件設定値に基づいて回路基板を不良と判定したならば、そのことに起因して、第３の３次元測定工程において、その回路基板は不良と判定されるという結果が生じるという因果関係がない）という解析結果を出力する。好ましくは、この場合、第１の３次元測定工程の検査条件設定値を、第３の３次元測定工程における回路基板の良否結果とより高い相関関係を有する値に自動的に補正する。
【００１９】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記表示工程において、前記因果関係の解析結果を表示することを特徴とする請求項６に記載の回路基板の外観検査方法である。製造担当者は、解析結果を視覚的に知ることが出来る。
【００２０】
本発明の請求項８に記載の発明は、前記解析結果に基づいて、前記第１の３次元測定工程及び／又は前記第２の３次元測定工程の前記検査条件設定値を、前記第３の３次元測定工程における前記回路基板の良否結果とより高い相関関係を有する値に自動的に補正する補正工程を更に有することを特徴とする請求項６に記載の回路基板の外観検査方法である。
先の製造工程における検査条件設定値を、後の製造工程の検査結果に基づいて、適切な値に設定できる。
【００２１】
本発明の請求項９に記載の発明は、前記第１から第３の３次元測定工程のいずれかの３次元測定工程において、前記３次元測定結果情報に基づいて前記回路基板の良否を判定し、その良否判定結果と、その３次元測定工程に対応する前記製造工程より前の前記製造工程における前記設計値と、の因果関係を解析し、その解析結果を出力する解析工程を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。
先の製造工程における設計値（例えば半田印刷部等の動作設定条件）と、後の製造工程の検査結果との間がどのような関連を有するかという有用な情報が得られる。
【００２２】
本発明の請求項１０に記載の発明は、前記解析結果に基づいて、より高い確率で前記回路基板が良品と判定されるように、前記設計値を自動的に補正する補正工程を更に有することを特徴とする請求項９に記載の回路基板の外観検査方法である。先の製造工程における設計値を、後の製造工程の検査結果に基づいて、適切な値に設定できる。
【００２３】
本発明の請求項１１に記載の発明は、前記表示工程において、前記３次元測定結果情報と、その３次元測定結果情報を生成した前記３次元測定工程に対応する前記製造工程の設計値と、を同一画面上に表示することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。製造担当者は、視覚的に、３次元測定結果情報と設計値とを比較検討できる。
【００２４】
本発明の請求項１２に記載の発明は、前記表示工程において、予め任意に指定された前記電子部品の近傍の前記回路基板の前記３次元測定結果情報を、その良否に関係なく表示することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。連続的に同一回路基板を製造する製造工程において、特定の電子部品の実装及び半田付の状態を常に監視することが出来る。
【００２５】
本発明の請求項１３に記載の発明は、予め任意に指定された前記電子部品の近傍の前記回路基板の前記３次元測定結果情報を、その良否に関係なく全て保持する工程を更に有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。連続的に同一回路基板を製造する製造工程において、特定の電子部品の実装及び半田付の状態を常に監視することが出来る。
【００２６】
本発明の請求項１４に記載の発明は、前記表示工程において、いずれかの前記３次元測定工程で生成された検査対象である前記回路基板の前記３次元測定結果情報と、その３次元測定工程と同一の前記３次元測定工程で過去に生成され且つ良品と判定された前記３次元測定結果情報と、を同一画面上に表示することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法である。製造担当者が、良品と判定された３次元測定結果情報と、検査対象である回路基板とを比較して見ることが出来るので、視覚判断による検査対象である回路基板の良否判定が容易になり、間違った判定を下す確率が低くなる。
【００２７】
本発明の請求項１５に記載の発明は、過去に生成され且つ良品と判定された前記３次元測定結果情報が、その３次元測定工程において、過去に生成され且つ良品と判定された前記３次元測定結果情報の平均値からなることを特徴とする請求項１４に記載の回路基板の外観検査方法である。良品と判定された３次元測定結果情報が平均的な良品の画像（特別優れた良品ではない。）である故、製造担当者は、視覚判断による検査対象である回路基板の良否判定を更に適切に行うことが出来る。
【００２８】
本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１から請求項１５のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法を実行することを特徴とする回路基板の外観検査装置である。本発明は、上記と同様の効果を奏する回路基板の外観検査装置を実現できるという作用を有する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施の形態について図面とともに記載する。
【００３０】
《実施の形態１》
図１及び図２を用いて、本発明の実施の形態１の回路基板の外観検査装置及び回路基板の外観検査方法を説明する。図１は、本発明の実施の形態１の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態１の回路基板の外観検査装置は、半田印刷装置（実施の形態１においてはクリーム半田印刷装置）１０１、電子部品配置装置（実施の形態１においては電子部品実装装置）１０２、半田付け装置（実施の形態１においてはリフロー装置）１０３、データ管理部１０４（実施の形態１においてはコンピュータ）、表示部１０５（実施の形態１においては液晶ディスプレイ）を有する。
半田印刷装置１０１は、半田印刷部１１１及び半田印刷検査部１１２を有する。
電子部品配置装置１０２は、電子部品配置部１１３及び電子部品配置検査部１１４を有する。半田付け装置１０３は、半田付け部１１５及び半田付け検査部１１６を有する。
【００３１】
最初にバーコードプリンタ（図示しない。）が各回路基板の所定の位置にバーコード（回路基板の固有識別子）を印刷する。
半田印刷部１１１は、設計値（動作条件設計値）に基づいて回路基板の必要な箇所にクリーム半田を印刷する（第１の製造工程）。回路基板に半田を付着させる方法は任意である。例えば、インクジェットプリンタで判断を射出印刷しても良い。
半田印刷検査部１１２は、バーコードリーダを有する。半田印刷検査部１１２はバーコードを読み取り、クリーム半田を印刷された回路基板を検査する。半田印刷検査部１１２は、半田印刷部１１１によりクリーム半田が印刷された回路基板の特定の範囲を選択して、選択した範囲を３次元測定方式によりスキャンし、選択した範囲の３次元立体形状データを生成する。３次元立体形状データとは、クリーム半田の高さ、面積、体積などの数値情報である。これを繰り返し、半田印刷検査部１１２は、クリーム半田が印刷された回路基板全体の３次元立体形状データを生成する。
【００３２】
半田印刷検査部１１２は、３次元立体形状データから、クリーム半田を印刷した回路基板の３次元画像情報を生成する。半田印刷検査部１１２は、３次元立体形状データ及び所定の検査条件設定値（例えば良否判定基準値）に基づいて（典型的には３次元立体形状データと良否判定基準値とを比較して）、クリーム半田印刷の良否判定結果である印刷検査結果データを生成する（第１の３次元測定工程）。半田印刷検査部１１２が生成する情報の全体を第１の３次元測定結果情報１２１と呼ぶ。
半田印刷検査部１１２は第１の３次元測定結果情報１２１をその回路基板の固有識別子と対応付けてデータ管理部１０４に送付する。
【００３３】
電子部品配置部１１３は、設計値（動作条件設計値）に基づいて、クリーム半田が印刷された回路基板に電子部品を配置（実装）する（第２の製造工程）。
電子部品配置検査部１１４は、バーコードリーダを有する。電子部品配置検査部１１４はバーコードを読み取り、電子部品を実装した回路基板を検査する。
電子部品配置検査部１１４は、電子部品配置部１１３により電子部品が配置（実装）された回路基板の特定の範囲を選択して、選択した範囲を３次元測定方式によりスキャンし、選択した範囲の３次元立体形状データを生成する。３次元立体形状データとは、実装された電子部品の位置、その配置姿勢などの数値情報である。これを繰り返し、電子部品配置検査部１１４は、電子部品が配置（実装）された回路基板全体の３次元立体形状データを生成する。
【００３４】
電子部品配置検査部１１４は、３次元立体形状データから、電子部品を実装した回路基板の３次元画像情報を生成する。電子部品配置検査部１１４は、３次元立体形状データ及び所定の検査条件設定値（例えば良否判定基準値）に基づいて（典型的には３次元立体形状データと良否判定基準値とを比較して）、電子部品実装の良否判定結果である実装検査結果データを生成する（第２の３次元測定工程）。電子部品配置検査部１１４が生成する情報の全体を第２の３次元測定結果情報１２２と呼ぶ。
電子部品配置検査部１１４は第２の３次元測定結果情報１２２をその回路基板の固有識別子と対応付けてデータ管理部１０４に送付する。
【００３５】
半田付部１１５（リフロー装置）は、設計値（動作条件設計値）に基づいて電子部品を実装した回路基板をリフローする（半田付けする。）（第３の製造工程）。
半田付検査部１１６は、バーコードリーダを有する。半田付検査部１１６はバーコードを読み取り、半田付された回路基板を検査する。
半田付検査部１１６は、半田付部１１５により半田付された回路基板の特定の範囲を選択して、選択した範囲を３次元測定方式によりスキャンし、選択した範囲の３次元立体形状データを生成する。３次元立体形状データとは、半田の高さ、面積、体積などの数値情報、及び電子部品の位置、固定された姿勢などの数値情報である。これを繰り返し、半田付検査部１１６は、半田付された回路基板全体の３次元立体形状データを生成する。
【００３６】
半田付検査部１１６は、３次元立体形状データから、半田付された回路基板の３次元画像情報を生成する。半田付検査部１１６は、３次元立体形状データ及び所定の検査条件設定値（例えば良否判定基準値）に基づいて（典型的には３次元立体形状データと良否判定基準値とを比較して）、半田付の良否判定結果である半田付検査結果データを生成する（第３の３次元測定工程）。半田付検査部１１６が生成する情報の全体を第３の３次元測定結果情報１２３と呼ぶ。
半田付検査部１１６は第３の３次元測定結果情報１２３をその回路基板の固有識別子と対応付けてデータ管理部１０４に送付する。
【００３７】
データ管理部１０４は、第１の３次元測定結果情報１２１、第２の３次元測定結果情報１２２、第３の３次元測定結果情報１２３を入力し、固有識別子に基づいて個々の回路基板毎に第１〜第３の３次元測定結果情報を集計する。固有識別子を用いて集計することにより、製造工程の途中で不良回路基板を取り除いたとしても、回路基板の枚数のカウントずれにより異なる回路基板の３次元測定結果情報を誤って対応付ける恐れは無い。
【００３８】
データ管理部１０４は、第１の３次元測定結果情報１２１、第２の３次元測定結果情報１２２、第３の３次元測定結果情報１２３のそれぞれに含まれる３次元画像情報から基準マークを検出し、且つ回路基板の表面を検出する。データ管理部１０４は、これらの情報に基づいて、第１の３次元測定結果情報１２１、第２の３次元測定結果情報１２２、第３の３次元測定結果情報１２３のそれぞれに含まれる３次元画像情報（いずれか２つの３次元画像情報であっても良い。）を位置合わせし、座標回転させ、所定の位置（同一位置）の視点による３枚の斜視図を生成する。好ましくは、３枚の斜視図は同一の大きさにされる（拡大率が同一）。データ管理部１０４は、同一の回路基板の３枚の斜視図２１１〜２１３と、設計イメージ図２０１とを同一画面上に表示した画像を生成し、出力する。表示部１０５は、その画像を表示する。
【００３９】
図２は、データ管理部１０４が生成する画像の一例である。図２において、斜視図２１１は、クリーム半田を印刷された回路基板の斜視図、斜視図２１２は、電子部品を実装した回路基板の斜視図、斜視図２１３は、半田付された回路基板の斜視図である。設計イメージ図２０１は、理想的な（良品の）クリーム半田を印刷された回路基板の斜視図、電子部品を実装した回路基板の斜視図、又は半田付された回路基板の斜視図である。表示される設計イメージ図２０１は、製造担当者が、クリーム半田を印刷された回路基板の斜視図、電子部品を実装した回路基板の斜視図、及び半田付された回路基板の斜視図の中から、任意に選択することができる。各製造工程における３枚の設計イメージ図を同時に表示しても良い。好ましくは、設計イメージ図２０１は、斜視図２１１〜２１３と同一位置の視点による斜視図である。
【００４０】
データ管理部１０４は、製造担当者の指示に従い、３枚の斜視図２１１〜２１３を更に座標回転させ、新たに定められた同一位置の視点による複数の斜視図を表示することが出来る。好ましくは、設計イメージ図２０１も同時に座標回転させ、同一位置の視点による斜視図として表示する。
データ管理部１０４は、製造担当者が電子部品を指定すると、３枚の斜視図２１１〜２１３の、その電子部品が配置される位置の近傍を同一比率で拡大し、表示する。好ましくは、設計イメージ図２０１も同時にその電子部品が配置される位置の近傍を同一比率で拡大し、表示する。
【００４１】
《実施の形態２》
図３を用いて、本発明の実施の形態２の回路基板の外観検査装置及び回路基板の外観検査方法を説明する。図３は、本発明の実施の形態２の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態２の回路基板の外観検査装置は、実施の形態１と類似する構成を有する。図３において、図１と同一のブロックには同一の符号を付している。実施の形態２の回路基板の外観検査装置は、実施の形態１（図１）における半田印刷装置１０１、電子部品配置装置１０２、半田付け装置１０３、データ管理部１０４、半田印刷検査部１１２、電子部品配置検査部１１４、半田付け検査部１１６に代えて、半田印刷装置３０１、電子部品配置装置３０２、半田付け装置３０３、データ管理部３０４、半田印刷検査部３１２、電子部品配置検査部３１４、半田付け検査部３１６を有する。実施の形態２の各ブロックの機能は、実施の形態１における同一名称の回路ブロックの機能と基本的に同一である。以下、実施の形態２において、実施の形態１と異なる点のみを説明する。
【００４２】
データ管理部３０４は、実施の形態１に記載の機能に加えて、第１の３次元測定結果情報１２１、第２の３次元測定結果情報１２２、第３の３次元測定結果情報１２３を入力し、固有識別子に基づいて個々の回路基板毎に第１〜第３の３次元測定結果情報を集計する。固有識別子を用いて集計することにより、製造工程の途中で不良回路基板を取り除いたとしても、回路基板の枚数のカウントずれにより異なる回路基板の３次元測定結果情報を誤って対応付ける恐れは無い。
【００４３】
実施の形態１と同様に、データ管理部３０４は、図２の画像を生成し、出力する。表示部１０５は、その画像を表示する。
【００４４】
データ管理部３０４は、更に、半田付の良否判定結果である半田付検査結果データ（第３の３次元測定工程における回路基板の良否判定結果）と、その前の工程である、第１の３次元測定工程（半田印刷検査部３１２が測定する工程）及び／又は第２の３次元測定工程（電子部品配置検査部３１４が測定する工程）における検査条件設定値（例えば良否判定基準値）と、の因果関係を解析し、その解析結果を出力する（解析工程）。
データ管理部３０４が解析結果を画像信号として出力し、表示部１０５がその画像を表示しても良い。
【００４５】
データ管理部３０４は、解析結果に基づいて、第１の３次元測定工程（半田印刷検査部３１２が測定する工程）及び／又は第２の３次元測定工程（電子部品配置検査部３１４が測定する工程）の検査条件設定値を、第３の３次元測定工程（半田付検査部３１６が測定する工程）における回路基板の良否結果とより高い相関関係を有する値に自動的に補正する（補正工程）。
半田印刷検査部３１２及び／又は電子部品配置検査部３１４は、補正された新たな検査条件設定値で検査を行う。
【００４６】
例えば、第１の３次元測定工程（半田印刷検査部３１２が測定する工程）において、ある回路基板の３次元測定結果情報を不良と判定しても、後工程である第３の３次元測定工程（半田付検査部３１６が測定する工程）において、その回路基板の３次元測定結果情報を良品と判定したならば、第１の３次元測定工程の検査条件設定値（例えば判定基準値）は、第３の３次元測定工程における回路基板の良否結果と適切な因果関係を有しないことになる。
【００４７】
データ管理部３０４は、解析結果に基づいて補正された検査条件設定値である第１の判定基準値３３１を生成し、第１の判定基準値３３１を半田印刷検査部３１２に送る。半田印刷検査部３１２は、入力した第１の判定基準値３３１に、検査条件設定値を置き換える。補正された検査条件設定値は、第１の３次元測定工程（半田印刷検査部３１２が測定する工程）において、その新たな検査条件設定値に基づいて回路基板の良否を判定したならば、補正前の検査条件設定値に基づいて回路基板の良否を判定するよりも、その判定結果と、第３の３次元測定工程（半田付検査部３１６が測定する工程）における回路基板の良否の判定結果との相関が高くなるような値である。即ち、第１の３次元測定工程における判定結果が良品であれば、第３の３次元測定工程において良品と判定される確率が高くなり、第３の３次元測定工程における判定結果が不良品であれば、第３の３次元測定工程において不良品と判定される確率が高くなる。
【００４８】
同様に、データ管理部３０４は、解析結果に基づいて補正された検査条件設定値である第２の判定基準値３３２を生成し、第２の判定基準値３３２を電子部品配置検査部３１４に送る。電子部品配置検査部３１４は、入力した第２の判定基準値３３２に、検査条件設定値を置き換える。補正された検査条件設定値は、第２の３次元測定工程（電子部品配置検査部３１４が測定する工程）において、その新たな検査条件設定値に基づいて回路基板の良否を判定したならば、補正前の検査条件設定値に基づいて回路基板の良否を判定するよりも、その判定結果と、第３の３次元測定工程（半田付検査部３１６が測定する工程）における回路基板の良否の判定結果との相関が高くなるような値である。
更に、データ管理部３０４は、解析結果に基づいて補正された検査条件設定値である第３の判定基準値３３３を生成し、第３の判定基準値３３３を半田付検査部３１６に送る。
【００４９】
《実施の形態３》
図４を用いて、本発明の実施の形態３の回路基板の外観検査装置及び回路基板の外観検査方法を説明する。図４は、本発明の実施の形態３の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図である。
実施の形態３の回路基板の外観検査装置は、実施の形態２と類似する構成を有する。図４において、図３と同一のブロックには同一の符号を付している。実施の形態３の回路基板の外観検査装置は、実施の形態２（図３）における半田印刷装置３０１、電子部品配置装置３０２、半田付け装置３０３、データ管理部３０４、半田印刷部１１１、電子部品配置部１１３、半田付部１１５に代えて、半田印刷装置４０１、電子部品配置装置４０２、半田付け装置４０３、データ管理部４０４、半田印刷部４１１、電子部品配置部４１３、半田付部４１５を有する。実施の形態３の各ブロックの機能は、実施の形態２における同一名称の回路ブロックの機能と基本的に同一である。以下、実施の形態３において、実施の形態２と異なる点のみを説明する。
【００５０】
データ管理部４０４は、第１の３次元測定結果情報１２１、第２の３次元測定結果情報１２２、第３の３次元測定結果情報１２３を入力し、固有識別子に基づいて個々の回路基板毎に第１〜第３の３次元測定結果情報を集計する。固有識別子を用いて集計することにより、製造工程の途中で不良回路基板を取り除いたとしても、回路基板の枚数のカウントずれにより異なる回路基板の３次元測定結果情報を誤って対応付ける恐れは無い。
【００５１】
実施の形態１及び２と同様に、データ管理部４０４は、図２の画像を生成し、出力する。表示部１０５は、その画像を表示する。実施の形態２と同様に、データ管理部４０４は、第１〜第３の判定基準値３３１〜３３３を生成し、それぞれ半田印刷検査部３１２、電子部品配置検査部３１４、半田付検査部３１６に送る。
【００５２】
データ管理部４０４は、更に、半田付の良否判定結果である半田付検査結果データ（第３の３次元測定工程における回路基板の良否判定結果）と、その前の工程である、第１の製造工程（半田印刷部４１１が実行する工程）及び／又は第２の製造工程（電子部品配置部４１３が実行する工程）における設計値（例えば動作条件設定値）と、の因果関係を解析し、その解析結果を出力する（解析工程）。
データ管理部４０４が解析結果を画像信号として出力し、表示部１０５がその画像を表示しても良い。
【００５３】
データ管理部４０４は、解析結果に基づいて、半田付検査結果データにおいて、より高い確率で回路基板が良品と判定されるように、第１の製造工程（半田印刷部４１１が実行する工程）及び／又は第２の製造工程（電子部品配置部４１３が実行する工程）における設計値（例えば動作条件設定値）を自動的に補正する（補正工程）。
データ管理部４０４は、補正された第１の設計値４４１を半田印刷部４１１に送り、補正された第２の設計値４４２を電子部品配置部４１３に送る。
データ管理部４０４は、補正された第３の設計値４４３を半田付部４１５に送る。
半田印刷部４１１は補正された第１の設計値４４１で処理を実行する。電子部品配置部４１３は補正された第２の設計値４４２で処理を実行する。半田付部４１５は、補正された第３の設計値４４３をで処理を実行する。
【００５４】
《実施の形態４》
図５を用いて、本発明の実施の形態４の回路基板の外観検査装置及び回路基板の外観検査方法を説明する。図１は、本発明の実施の形態４の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図である。実施の形態４の回路基板の外観検査装置は、実施の形態１と同一の構成（図１）を有する。図１は既に説明した。
実施の形態４において、データ管理部１０４が生成する画像（図５）が実施の形態１の画像（図２）と異なる。それ以外の点において、実施の形態４は実施の形態１と同一である。
【００５５】
図５は、実施の形態４のデータ管理部１０４が生成する画像の一例である。図５に示すように、データ管理部１０４は、同一の回路基板の３枚の斜視図２１１〜２１３と、設計イメージ図２０１と、それぞれの斜視図に対応した立体形状データと、回路基板の良否の判定結果（良又は不良の表示）とを同一画面上に表示した画像を生成し、出力する。表示部１０５は、その画像を表示する。
クリーム半田を印刷された回路基板の斜視図２１１に対応させて、回路基板の特定の電子部品の実装位置に印刷されたクリーム半田の高さ、面積、体積（立体形状データ）が表示される。
電子部品を実装した回路基板の斜視図２１２に対応させて、回路基板に実装された特定の電子部品の高さ（このデータに基づき、回路基板から浮いて取り付けられているか否かを判断できる。）、目標位置からのずれ（立体形状データ）が表示される。
半田付された回路基板の斜視図２１３に対応させて、回路基板の半田の高さ、面積、体積（立体形状データ）が表示される。
【００５６】
立体形状データを画面上に表示する電子部品の特定は、製造担当者によって入力される。
連続して同一の回路基板に電子部品を実装して半田付する場合、予め任意に指定された電子部品の近傍の回路基板の３次元測定結果情報（その電子部品の近傍の拡大された斜視図及びその部分の立体形状データ）を、その良否に関係なく表示しても良い。その場合、各回路基板の、予め任意に指定された電子部品の近傍の３次元測定結果情報を、その良否に関係なく全て保持する。
好ましくは、３次元測定結果情報と、その３次元測定結果情報を生成した３次元測定工程の検査条件設定値及び／又はその３次元測定結果情報を生成した３次元測定工程に対応する製造工程の設計値と、を同一画面上に表示する。このことは、実施の形態２又は実施の形態３において、特に有用である。
製造担当者は、表示されたデータに基づいて、適切な設計値及び／又は検査条件設定値を設定することも出来る。
【００５７】
《実施の形態５》
図６を用いて、本発明の実施の形態５の回路基板の外観検査装置及び回路基板の外観検査方法を説明する。図１は、本発明の実施の形態５の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図である。実施の形態５の回路基板の外観検査装置は、実施の形態１と同一の構成（図１）を有する。図１は既に説明した。
実施の形態５において、データ管理部１０４が生成する画像（図６）が実施の形態１の画像（図２）と異なる。それ以外の点において、実施の形態５は実施の形態１と同一である。
【００５８】
図６は、実施の形態５のデータ管理部１０４が生成する画像の一例である。図６に示すように、データ管理部１０４は、検査対象である同一の回路基板の各３次元測定工程において生成された３枚の斜視図２１１〜２１３と、その３次元測定工程と同一の３次元測定工程において、過去に生成され且つ良品と判定された回路基板の３枚の斜視図（良品半田印刷回路基板、良品部品実装回路基板、良品半田付回路基板）６０１〜６０３とを同一画面上に表示した画像を生成し、出力する。表示部１０５は、その画像を表示する。
実施の形態５において、過去に生成され且つ良品と判定された回路基板の斜視図は、その３次元測定工程において、過去に生成され且つ良品と判定された３次元測定結果情報の平均値から生成された３次元画像情報である。
好ましくは、過去に生成され且つ良品と判定された回路基板の斜視図６０１〜６０３は、斜視図２１１〜２１３と同一位置の視点による斜視図である。
【００５９】
データ管理部１０４は、製造担当者の指示に従い、３枚の斜視図２１１〜２１３を更に座標回転させ、新たに定められた同一位置の視点による複数の斜視図を表示することが出来る。好ましくは、過去に生成され且つ良品と判定された回路基板の斜視図６０１〜６０３も同時に座標回転させ、同一位置の視点による斜視図として表示する。
データ管理部１０４は、製造担当者が電子部品を指定すると、３枚の斜視図２１１〜２１３の、その電子部品が配置される位置の近傍を同一比率で拡大し、表示する。好ましくは、過去に生成され且つ良品と判定された回路基板の斜視図６０１〜６０３も同時にその電子部品が配置される位置の近傍を同一比率で拡大し、表示する。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、製造担当者が複数の製造工程における検査データである３次元画像を、同一の視点からひとつの画面上で見ること出来る回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置を実現できるという有利な効果が得られる。印刷後の半田形状、半田上の装着された電子部品の姿勢および半田付け後の半田および部品の状態への遷移を、３次元情報として把握することが可能となる。また、同一部品の工程間の形状変化を視覚的に捉えることが可能となり、検査結果の解析が容易となる。さらに、実装工程の各部及び各検査装置に適切な設定を容易に与えることが可能であり、生産効率、品質の向上の効果を得ることができる。本発明によれば、後の製造工程における検査データに基づいて、先の製造工程の設計値（例えば動作条件設定値）及び／又は検査条件（例えば良否の判定基準値）を適切に自動的に補正する回路基板の外観検査方法及び回路基板の外観検査装置を実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１において、データ管理部が生成する画像の一例
【図３】本発明の実施の形態２の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３の回路基板の外観検査装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態４において、データ管理部が生成する画像の一例
【図６】本発明の実施の形態５において、データ管理部が生成する画像の一例
【図７】従来例の電子部品実装装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、３０１、４０１ 半田印刷装置
１０２、３０２、４０２ 電子部品配置装置
１０３、３０３、４０３ 半田付装置
１０４、３０４、４０４ データ管理部
１０５ 表示部
１１１、４１１ 半田印刷部
１１２、３１２ 半田印刷検査部
１１３、４１３ 電子部品配置部
１１４、３１４ 電子部品配置検査部
１１５、４１５ 半田付部
１１６、３１６ 半田付検査部

Claims (16)

1. 設計値に基づいて半田を回路基板に付着させる第１の製造工程の後に、前記回路基板に印刷された半田の印刷形状を３次元測定し、３次元測定結果情報を生成する第１の３次元測定工程と、
   前記第１の製造工程により半田を付着された前記回路基板に対し、設計値に基づいて電子部品を配置する第２の製造工程の後に、前記電子部品の配置姿勢を３次元測定し、３次元測定結果情報を生成する第２の３次元測定工程と、
   前記第２の製造工程により前記電子部品を配置された前記回路基板に設計値に基づいて熱を加えて前記電子部品を半田で定着させる第３の製造工程の後に、半田の形状及び／又は前記電子部品の姿勢を３次元測定し、３次元測定結果情報を生成する第３の３次元測定工程と、
   のうち少なくとも２つ以上の３次元測定工程と、
   ２つ以上の前記３次元測定工程で生成された、同一の前記回路基板の複数の前記３次元測定結果情報を同一画面上に表示する表示工程と、
   を有し、複数の前記３次元測定結果情報はそれぞれ３次元画像情報を含み、前記３次元画像情報は同一位置の視点による斜視図であることを特徴とする回路基板の外観検査方法。
2. 前記３次元測定結果情報は、更に前記３次元画像情報から導出された半田及び／又は前記電子部品の立体形状データを含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板の外観検査方法。
3. 前記回路基板は固有識別情報を有し、前記表示工程において、前記固有識別情報を認識し、同一の前記回路基板の複数の前記３次元測定結果情報を選択して、同一画面上に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回路基板の外観検査方法。
4. 前記表示工程において、ユーザの指示に従って複数の前記３次元画像情報を座標変換し、新たに定められた同一位置の視点による複数の斜視図を表示することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
5. 前記表示工程において、同一の前記回路基板についての、ユーザにより指定された任意の前記電子部品が配置される位置の近傍の複数の前記３次元測定結果情報を表示することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
6. 前記第１の３次元測定工程及び／又は前記第２の３次元測定工程と、前記第３の３次元測定工程とにおいて、前記３次元測定結果情報と検査条件設定値とに基づいて前記回路基板の良否を判定し、
   前記第３の３次元測定工程が出力する前記回路基板の良否判定結果と、前記第１の３次元測定工程及び／又は前記第２の３次元測定工程における前記検査条件設定値と、の因果関係を解析し、その解析結果を出力する解析工程を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
7. 前記表示工程において、前記因果関係の解析結果を表示することを特徴とする請求項６に記載の回路基板の外観検査方法。
8. 前記解析結果に基づいて、前記第１の３次元測定工程及び／又は前記第２の３次元測定工程の前記検査条件設定値を、前記第３の３次元測定工程における前記回路基板の良否結果とより高い相関関係を有する値に自動的に補正する補正工程を更に有することを特徴とする請求項６に記載の回路基板の外観検査方法。
9. 前記第１から第３の３次元測定工程のいずれかの３次元測定工程において、前記３次元測定結果情報に基づいて前記回路基板の良否を判定し、
   その良否判定結果と、その３次元測定工程に対応する前記製造工程より前の前記製造工程における前記設計値と、の因果関係を解析し、その解析結果を出力する解析工程を更に有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
10. 前記解析結果に基づいて、より高い確率で前記回路基板が良品と判定されるように、前記設計値を自動的に補正する補正工程を更に有することを特徴とする請求項９に記載の回路基板の外観検査方法。
11. 前記表示工程において、前記３次元測定結果情報と、その３次元測定結果情報を生成した前記３次元測定工程に対応する前記製造工程の設計値と、を同一画面上に表示することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
12. 前記表示工程において、予め任意に指定された前記電子部品の近傍の前記回路基板の前記３次元測定結果情報を、その良否に関係なく表示することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
13. 予め任意に指定された前記電子部品の近傍の前記回路基板の前記３次元測定結果情報を、その良否に関係なく全て保持する工程を更に有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
14. 前記表示工程において、いずれかの前記３次元測定工程で生成された検査対象である前記回路基板の前記３次元測定結果情報と、その３次元測定工程と同一の前記３次元測定工程で過去に生成され且つ良品と判定された前記３次元測定結果情報と、を同一画面上に表示することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法。
15. 過去に生成され且つ良品と判定された前記３次元測定結果情報が、その３次元測定工程において、過去に生成され且つ良品と判定された前記３次元測定結果情報の平均値からなることを特徴とする請求項１４に記載の回路基板の外観検査方法。
16. 請求項１から請求項１５のいずれかの請求項に記載の回路基板の外観検査方法を実行することを特徴とする回路基板の外観検査装置。

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