JP4801492B2 - 外観検査装置および同装置を用いたプリント配線基板の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線タグが実装されたプリント配線基板に搭載される電子部品の実装状況を、ビデオカメラにより撮影され取込まれる画像に基づき検査する、外観検査装置および同装置を用いたプリント配線基板の検査方法に関する。

電子部品が高密度実装されたプリント配線基板（ＰＣＢ）において、大きな１枚のＰＣＢ（以下、メインＰＣＢという）から複数枚のＰＣＢ（以下、サブＰＣＢという）を切り出す基板製造方法が知られている。
図１２に、そのプロセスフローが示されている。図１２において、メインＰＣＢは、前記メインＰＣＢが製造ライン上を搬送するための治具であるロードカセットに搭載され、図示せぬ搬送装置により製造ライン上を搬送される（ステップＳ１２１）。メインＰＣＢがクリーム半田印刷された後（ステップＳ１２２）、部品搭載機設置場所に至ると、必要な電子部品が自動で実装され（ステップＳ１２３）、電子部品の実装を終えたメインＰＣＢは、リフロー半田装置設置場所に搬送され、ここで半田付け処理が行われる（ステップＳ１２４）。
そして、半田付けされたメインＰＣＢは、外観検査装置に搬送され、外観検査を受ける（ステップＳ１２５）。

メインＰＣＢ上に実装された電子部品の実装状態を検査する外観検査装置は、メインＰＣＢ上の各電子部品の画像を取得し、この画像に基づいて実装部品が正しい位置に実装されているか、実装漏れがないか否かを判定するのが一般的である。このため、電子部品に印字された文字を照合することにより実装部品の正否を判定するか、部品の形状等についてあらかじめ作成したテンプレートを用いてパターンマッチングを行い、実装電子部品の実装位置の正否、および実装漏れを判定している。
外観検査後、メインＰＣＢはアンロードカセットにストックされ、以降、Ｖ字溝あるいはミシン目に沿ってサブＰＣＢの分離処理がなされる（ステップＳ１２６）。

一方、サブＰＣＢのそれぞれに無線タグチップ（ＲＦ−ＩＣ）を実装し、このＲＦ−ＩＣに記録された情報を読み出すことで、製造工程や製造後の履歴を管理する方法が知られている。
例えば、サブＰＣＢが多数形成されて成るメインＰＣＢにおいて、メインＰＣＢに回路部品を実装する前にＲＦ−ＩＣを実装しておき、そのＲＦ−ＩＣに電子回路部品実装用の情報を記憶させ、その内容に従い電子回路部品を実装する技術が知られている。また、ＲＦ−ＩＣに記録された情報に基づき、電子回路部品実装後のメインＰＣＢを仕分けることもできる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３０２９２７号公報（段落「０００７」〜「００１２」、図４）

しかしながら、前記した特許文献１に開示された技術によれば、製造ライン上の搬送途中でＲＦ−ＩＣのＩＤを一括読み取りしていたため、輻輳等の問題でサブＰＣＢの位置情報とＩＤとを正確に対応付けることが困難であり、したがって、サブＰＣＢに実装誤りや実装漏れ等があった場合、そのサブＰＣＢを特定することができず、また、サブＰＣＢは特定できてもメインＰＣＢが特定できない、あるいは、メインＰＣＢは特定できてもサブＰＣＢは特定できないといった課題があった。

本発明は前記した課題を解決するためになされたものであり、外観検査工程においてＲＦ−ＩＣのＩＤ読み取りを行うことにより、ＩＤとサブＰＣＢの位置情報との対応付けを正確に行い、実装誤りや実装漏れ等が発生した場合の対応を効率良く行うことのできる、外観検査装置および同装置を用いたプリント配線基板の検査方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために本発明は、１枚のメインプリント配線基板に、それぞれに無線タグが実装された複数枚のサブプリント配線基板が含まれ、前記メインプリント配線基板を単位に、搭載された電子部品の実装状況をビデオカメラにより撮影され取込まれる画像に基づき外観検査する外観検査装置であって、ステージ上に載置された前記メインプリント配線基板上で、前記ビデオカメラの視野と電波の放射範囲が重複するように配置された、前記無線タグのリーダのアンテナと、前記無線タグを含む検査対象部品の配置位置をそれぞれ定義した配置位置情報、および、前記無線タグを含む検査対象部品を画像認識する際に必要となるパターンマッチングデータを記憶した記憶部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記配置位置情報によって定義された前記メインプリント配線基板上の検査対象部品の配置位置に基づいて、前記メインプリント配線基板が載置されたステージを、前記ビデオカメラの視野および電波の放射範囲の重複範囲に前記検査対象部品が含まれるように移動制御し、前記ビデオカメラにより撮影され取り込まれる画像に前記無線タグが存在するか否かを前記パターンマッチングデータを用いて判定し、前記無線タグが存在すると判定されたときは、前記アンテナを介して無線タグからＩＤを読取る動作を行い、前記ＩＤを読み取れたときは外観検査を省略し、前記ＩＤを読み取れないとき、または前記取り込まれる画像が前記無線タグではないと判定したときは、前記ビデオカメラにより撮影され取り込まれる画像を前記パターンマッチングデータを用いてパターンマッチングすることにより前記検査対象部品の外観検査を行い、前記配置位置情報に定義された各検査対象部品の外観検査を終了後、前記サブプリント配線基板の位置情報と前記読み取られたＩＤとをリンクさせて検査結果情報を生成する検査結果ファイル生成部と、を備える構成とした。

本発明によれば、サブＰＣＢに実装されているそれぞれのＲＦ−ＩＣの実装位置に合わせてリーダとＰＣＢの相対位置を移動することで、メインＰＣＢ上のＲＦ−ＩＣの一括読み取りを回避できるため、サブＰＣＢの位置情報とＩＤとの対応付けを正確に行うことができ、したがって、電子部品の実装誤りや実装漏れ等が発生した場合の対応を効率良く行うことができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１にかかわる外観検査装置の構成を示すブロック図である。図１（ａ）に示されるように、本発明の実施の形態１にかかわる外観検査装置は、主制御装置１０を核に、Ｘ−Ｙステージ装置４と、ビデオカメラ５と、リーダ装置６と、リーダアンテナ７と、画像処理装置８と、ステージ制御装置９とで構成される。

Ｘ−Ｙステージ４上には、それぞれにＲＦ−ＩＣ２およびＲＦ−ＩＣアンテナ３が実装された複数枚のサブＰＣＢから成る１枚のメインＰＣＢ１が載置されている。図１（ｂ）に示されるように、メインＰＣＢ１は、Ｘ−Ｙステージ４と共にステージ制御装置９の制御により測定位置へ移動され、サブＰＣＢ毎任意の位置に実装されたＲＦ−ＩＣタグ２のＩＤが読み取られる。
また、Ｘ−Ｙステージ４の真上には、ビデオカメラ５が設置され、ビデオカメラ５近傍にはリーダ装置６のリーダアンテナ７が装着される。詳しくは、リーダアンテナ７は、電波の放射範囲とビデオカメラ５の視野が重複するような位置に装着される。したがって、ビデオカメラ５の視野と、リーダ装置６の読み取り範囲との関係は、図１（ｃ）のようになる。このため、サブＰＣＢに実装されているそれぞれのＲＦ−ＩＣ２直上でそのＩＤを読み取ることができる。

なお、画像処理装置８は、ビデオカメラ５によりメインＰＣＢ１に実装された電子部品の画像を取得し、この画像を拡大して電子部品が正しく実装されているか否か、実装漏れがないか等を判定するためのデータを生成して主制御装置１０へ出力する。
主制御装置１０は、ＲＦ−ＩＣ２を含む検査対象部品の配置が定義され記憶された検査データテーブル（リスト）を読み取り、ステージ制御装置９をコントロールして、メインＰＣＢ１が載置されたＸ−Ｙステージ４を検査データテーブルにより定義された前記メインＰＣＢ１内の前記検査対象部品の配置位置に基づいて、前記ビデオカメラ５の視野および電波の放射範囲の重複範囲と前記検査対象部品とがこの範囲内となるように移動制御する。

主制御装置１０は、検査データテーブル１０２より、検査対象部品がＲＦ−ＩＣ２か否かを判定する。そして、ＲＦ−ＩＣ２であると判定されたとき、Ｘ−Ｙステージ４を減速してリーダ装置６をコントロールしてＲＦ−ＩＣ２のＩＤを読み取って外観検査をスルーする。また、ＲＦ−ＩＣ２のＩＤを読取れないとき、画像処理による外観検査を行う。ＲＦ−ＩＣ２でないと判定されたとき、前記サブＰＣＢ内の検査対象部品の配置位置を前記範囲内にＸ−Ｙステージ４を停止させ、画像処理による外観検査を行う。
更に、主制御装置１０は、検査データテーブル１０２に定義された検査対象部品の外観検査を終了後、外観検査の結果をリーダ装置６によって読み取られたＩＤとサブＰＣＢ毎の位置情報および検査結果を関連付けた検査結果ファイルを生成する。

図２は、リーダアンテナ７の付帯設備を説明するために引用した図である。リーダアンテナ７は、Ｘ−Ｙステージ４上に載置されたＲＦ−ＩＣ２が複数実装されたメインＰＣＢ１と、リーダアンテナ７との垂直方向の距離と、ビデオカメラ５の光軸とリーダアンテナ７から放射される電波の放射中心がなす角度θを調整する調整機構を備えている。
この調整機構は、図２（ａ）の正面図に示されるように、Ｚ軸ステージ４０と連動して垂直方向に移動する機構と、図２（ｂ）の平面図に示されるように、リーダアンテナ７の中心を回転軸７０として、±９０度回転させる回転機構７ａ、７ｂとを備えている。

ＲＦ−ＩＣ２の近傍に背の高い電子部品が配置された場合、この電子部品の陰になってＲＦ−ＩＣ２のＩＤ読み取り率が低下する恐れがあるが、前記した調整機構を制御し、例えば、リーダアンテナ７と、メインＰＣＢ１との垂直方向の距離を伸ばし、カメラ光軸とリーダアンテナ７とがなす角度θを小さくすることでＲＦ−ＩＣ２のＩＤ読み取り率を上げることができる。

図３は、図１に示す主制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。図３に示されるように、主制御装置１０は、主制御部１００と、検査制御ファイル１０１ａ、及び検査位置座標ファイル１０１ｂと、検査データテーブル１０２と、ステージ移送制御部１０３と、ＩＤ読み取り制御部１０４と、画像取得部１０５と、パターンマッチング判定部１０６と、パターンＤＢ１０７と、検査結果ファイル生成部１０８と、検査結果ＤＢ１０９と、アンロードカセット位置情報受信部１１１とで構成される。
ここで、主制御部１００、検査データテーブル１０２、検査制御ファイル１０１ａ、検査位置座標ファイル１０１ｂおよびパターンＤＢ１０７は、それぞれ特許請求の範囲に記載の制御部、配置位置情報、検査制御情報、検査位置座標情報およびパターンマッチングデータに相当する。

検査データテーブル１０２は、検査制御ファイル１０１ａ、および検査位置座標ファイル１０１ｂにＲＦ−ＩＣ２を含む検査対象電子部品の配置が定義され記憶された情報を読み取り、これを展開し、検査データテーブルとして主制御部１００へ出力する。
検査データテーブル１０２は、等間隔（図７のピッチ）でマトリックス状に分割したメインＰＣＢ１上の各マス（サブＰＣＢ）をどの種類のサブＰＣＢとするかを定義（行、列で指定）している。また、検査位置座標ファイル１０１ｂ（図９（ａ）（ｂ）参照）は、各サブＰＣＢ内での各検査対象部品のＩＤ、位置（サブＰＣＢ内でのローカル座標の原点からのオフセット（Ｘｎ，Ｙｎ）で記述）および、撮影した画像と比較すべき画像（正常に配置された場合にどのように見えるかを示す座標）と、ＲＦ−ＩＣであればＩＤとを対応付けて格納している。したがって、検査データテーブル１０２に展開する各マス（サブＰＣＢ）を「行，列」で特定し、サブＰＣＢの種別を特定し、前記ピッチの情報と「行，列」の情報（図７の検査位置座標ファイルの指定）とからサブＰＣＢのローカル座標の原点（サブＰＣＢのオフセット位置）を特定し、さらに、サブＰＣＢ種別に対応する検査位置座標ファイルに定義された各検査対象部品のローカル座標とサブＰＣＢのオフセット位置（図７のサブＰＣＢのオフセット値）の和から、各検査対象部品のグローバルな座標が算出できる。前記のように算出された各検査対象部品のグローバル座標が検査データファイル１０２に格納される。
なお、検査制御ファイル１０１ａは図７に、検査位置座標ファイル１０１ｂは図９（ａ）（ｂ）にそのデータ構造の一例が示されている。詳細は後記する。
ステージ移送制御部１０３は、主制御部１００によるコントロールの下、メインＰＣＢ１が載置されたＸ−Ｙステージ４を、検査制御ファイル１０１ａによって定義された前記メインＰＣＢ１内の前記検査対象部品の配置位置に基づいて、前記ビデオカメラ５の視野および電波の放射範囲の重複範囲と前記検査対象部品とが範囲内となるように移動する。

ＩＤ読み取り制御部１０４は、主制御部１００のコントロールの下、Ｘ−Ｙステージ４に載置された各サブＰＣＢのＲＦ−ＩＣ２からＩＤを読み取って主制御部１００へ出力する。
また、画像取得部１０５は、ビデオカメラ５により撮影される画像を取得し、拡大してパターンマッチング判定部１０６へ出力する。パターンマッチング判定部１０６は、主制御部１００によるコントロールの下で、画像取得部１０５により取得した電子部品の画像と、パターンＤＢ１０７に格納された正常に実装された電子部品の基準画像との類似度判定を行い、その結果を主制御部１００へ出力する。

主制御部１００は、検査データテーブル１０２の出力により、まず、検査対象電子部品がＲＦ−ＩＣ２か否かを判定し、ＲＦ−ＩＣ２であると判定されたとき、ステージ移送制御部１０３をコントロールしてＸ−Ｙステージ４を減速し、また、ＩＤ読み取り制御部１０４をコントロールして、サブＰＣＢのＲＦ−ＩＣ２のＩＤを読み取り、外観検査をスルーする制御を行う。
ＲＦ−ＩＣ２のＩＤ読取りが不成功の場合、主制御部１００は、ステージ移送制御部１０３をコントロールしてＸ−Ｙステージ４を前記サブＰＣＢ内の前記電子部品の座標位置を前記交点の近傍に減速又は停止させる。そして、外観検査を行うように、画像取得部１０５を介して取込まれた画像をパターンマッチング判定部１０６へ入力させる。パターンマッチング判定部１０６は、パターンＤＢ１０７に記憶された基準画像パターンと、入力され取り込まれた検査対象電子部品の画像との比較により外観検査を行い、その結果を主制御部１００へ出力する。

主制御部１００はまた、ＲＦ−ＩＣ２のＩＤが読み取れなかったとき、Ｘ−Ｙステージ４を微動制御して読み取り位置を修正し、読み取りが成功したときに使用した読み取り位置から、オフセット量を算出してオフセット記憶部１１０に登録する制御を行う。そして、主制御部１００は、オフセット記憶部１１０に登録されたオフセット量を検査データテーブル１０２と検査位置座標ファイル１０１ｂに反映する。
検査結果ファイル生成部１０８は、主制御部１００によるコントロールの下、検査データテーブル１０２に定義された検査対象電子部品の外観検査を終了後、サブＰＣＢの位置情報と、読み取られたＩＤとを関連付け、それぞれに検査結果を付加して検査結果ファイルを生成し、検査結果ＤＢ１０９に出力する。
ここで、検査結果ファイルは、特許請求の範囲に記載の検査結果情報に相当する。

検査結果ＤＢ１０９に格納される検査結果ファイルのデータ構造の一例は、図４に示されている。
図４に示されるように、検査結果ＤＢ１０９は、メインＰＣＢ１毎、メインＰＣＢ１に実装されたサブＰＣＢのそれぞれのＩＤと、サブＰＣＢ毎のメインＰＣＢ１における位置情報と、検査結果が格納される。ここでは、電子部品実装前に１０枚積層され用意されたメインＰＣＢ１の１枚目（１／１０）に実装されたサブＰＣＢ（ＩＤ＃０１００〜ＩＤ＃０２００）のそれぞれは、メインＰＣＢの（１、１）〜（３、３）の座標を持つ。そして、サブＰＣＢの検査対象部品毎、その検査結果が付加される。検査結果ファイルのデータの詳細は、図７〜図９を参照しながら後記する。
なお、前記した主制御装置１０の機能構成である、主制御部１００、検査制御ファイル１０１ａ、検査位置座標ファイル１０１ｂ、検査データテーブル１０２、ステージ移送制御部１０３、ＩＤ読み取り制御部１０４、画像取得部１０５、パターンマッチング判定部１０６、パターンＤＢ１０７、検査結果ファイル生成部１０８、検査結果ＤＢ１０９およびアンロードカセット位置情報受信部１１１のそれぞれは、いずれもハードウェアとしての実装が可能であり、また、その一部はソフトウェアによる実装も可能である。

図５は、本発明の実施の形態１に係る外観検査装置の動作を説明するために引用したフローチャートであり、ここでは、外観検査およびＩＤ読み取りの処理手順を示す。
以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、図３に示す外観検査装置の動作について詳細に説明する。

まず、検査データテーブル１０２は、検査制御ファイル１０１ａ、および検査位置座標ファイル１０１ｂを読み込んで主制御部１００へ出力する（ステップＳ５０１）。検査データテーブル１０２には、メインＰＣＢ１に属するサブＰＣＢ毎、実装されるＲＦ−ＩＣ２を含む、外観検査の対象となる電子部品の座標および電子部品の属性情報があらかじめ定義され登録されている。
主制御部１００は、メインＰＣＢ１が載置されたＸ−Ｙステージ４を、検査データテーブル１０２により出力された検査制御ファイル１０１ａと検査位置座標ファイル１０１ｂに定義された前記メインＰＣＢ１内の前記電子部品の座標に基づいて、前記ビデオカメラ５の光軸および電波の放射方向の交点と前記電子部品とが近傍となるように移動制御する（ステップＳ５０２）。

そして、主制御部１００は、検査対象電子部品がＲＦ−ＩＣ２であるか否かをパターンマッチングにより判定する（ステップＳ５０３）。
パターンマッチング判定部１０６が、画像取得部１０５により取得された画像はＲＦ−ＩＣ２であると判定したとき、主制御部１００は、Ｘ−Ｙステージ４に載置されたメインＰＣＢ１に対してステージ移送制御部１０３をコントロールしてＸ−Ｙステージ４を減速制御し（ステップＳ５０６）、更に、ＩＤ読み取り制御部１０４をコントロールしてＲＦ−ＩＣ２のＩＤを読み取って外観検査の処理をスルーする（ステップＳ５０７）。

一方、検査データテーブル１０２の出力がＲＦ−ＩＣ２でないと判定したとき、主制御部１００は、ステージ移送制御部１０３をコントロールしてＸ−Ｙステージ４をサブＰＣＢ内の電子部品の座標位置を交点の近傍に減速または停止させる（ステップＳ５０４）。そして、外観検査を行うように、画像取得部１０５を介して取込まれた画像をパターンマッチング判定部１０６へ入力させる。パターンマッチング判定部１０６は、パターンＤＢ１０７に記憶された基準画像パターンと、入力され取り込まれた検査対象電子部品の画像との比較により外観検査を行い、その結果を主制御部１００へ出力する（ステップＳ５０５）。
主制御部１００は、前記したステップＳ５０２〜Ｓ５０７の処理を繰り返し、読み取られた検査データテーブルに定義された検査対象部品の外観検査を全て終了後（ステップＳ５０８）、検査結果ファイル生成部１０８を起動する。検査結果ファイル生成部１０８は、メインＰＣＢ１に含まれる各サブＰＣＢの位置情報とＩＤとをリンク付けするとともに、外観検査結果が付された検査結果ファイルを生成し、検査結果ＤＢ１０９に書き込む（ステップＳ５０９）。

前記した本発明の実施の形態１によれば、サブＰＣＢの位置情報と、読み取ったＩＤとが検査結果ＤＢ１０９上でリンクされるため、メインＰＣＢ１上の座標位置からサブＰＣＢのＩＤを特定でき、または、サブＰＣＢのＩＤからメインＰＣＢ１上の座標位置を特定することができる。このため、メインＰＣＢ１上で電子部品の不良が発見された場合、不良のサブＰＣＢを特定することができる。
また、前記したように、ＲＦ−ＩＣ２のＩＤ読み取りにあたり、Ｘ−Ｙステージ４を停止することなく減速状態でＩＤを読み取り、また、ＲＦ−ＩＣ２についてＩＤの読み取りが成功したことにより検査完了とし、外観検査を省略することで、外観検査のスループットの改善がはかれる。

なお、主制御部１００は、ＲＦ−ＩＣ２のＩＤが読み取れなかったとき、ステージ移送制御部１０３によりＸ−Ｙステージ４を微動制御して読み取り位置を修正し、読み取りが成功したときに使用した読み取り位置から、オフセット量を算出してオフセット記憶部１１０に登録する。
このことにより、２枚目以降のメインＰＣＢ１の外観検査時、オフセット記憶部１１０に記憶されたオフセット量に従いＸ−Ｙステージ４の読み取り位置を制御することでＩＤの読み取り率が向上し、一層、外観検査のスループットが向上する。

図６は、本発明の実施の形態１に係る外観検査装置の動作を説明するために引用したフローチャートであり、ここでは、外観検査終了後におけるサブＰＣＢのＩＤ読み取り処理の手順を示す。
以下、図６に示すフローチャートを参照しながら図３に示す外観検査装置の動作について詳細に説明する。

主制御部１００は、外観検査処理終了後、ステージ移送制御部１０３によりＸ−Ｙステージ４を減速制御して（ステップＳ６０１）、ＲＦ−ＩＣ２のＩＤを読み取る（ステップＳ６０２）。
ここで、ＩＤ読み取りが出来なかった場合にはＸ−Ｙステージを微動制御し（ステップＳ６０４）、ＩＤが読み取れるまで前記処理を繰り返す（ステップＳ６０５）。そして、Ｎ枚に分割されたサブＰＣＢにおける任意の一つのＩＤを読み取ることでメインＰＣＢ１を特定することができる（ステップＳ６０３）。
主制御部１００は、更に、検査結果ＤＢ１０９を参照し（ステップＳ６０６）、メインＰＣＢの外観検査後に製造ラインからはずして格納する場所であるアンロードカセット内の位置情報を検査結果ＤＢ１０９に格納する（ステップＳ６０７）。
同様に、外観検査処理終了後、アンロードカセットに搬送、格納されたメインＰＣＢの格納位置をアンロードカセットユニットよりの位置情報をアンロードカセット位置情報受信部１１１が取得し、主制御部１００に送信する。主制御部１００は、検査結果ＤＢ１０９にアンロードカセット位置情報を格納することもできる。

アンロードカセットの位置情報を特定するとき、サブＰＣＢにおける任意の１つのＩＤが読み取れればメインＰＣＢが特定できる。このことにより、アンロードカセット内の位置確認が可能となり、サブＰＣＢの不良電子部品を特定することができる。
なお、検査結果ＤＢ１０９はネットワーク接続すれば、外観検査以外に他の工程において使用される設備により共用使用が可能である。

以下、１枚のメインＰＣＢ１に仕様が異なるサブＰＣＢを合計９枚配置した場合を例示して、検査データテーブルの記述、メイン（サブ）ＰＣＢ配置、検査結果ファイルのそれぞれについて、図７〜図９を参照しながら説明する。

図７は、検査制御ファイルの記述の一例を示す。冒頭の３ラインで１枚のメインＰＣＢには３×３のサブＰＣＢが含まれ、１００×７０（ｍｍ）のピッチで配置されていることが定義されている。また、ここでは、オフセットは無しとして説明する。
そして、９枚のサブＰＣＢのうち、仕様が異なるＰＣＢ０１、ＰＣＢ０２仕様毎、その検査位置座標ファイル（ＰＣＢ０１．ｄａｔａ、ＰＣＢ０２．ｄａｔａ）が定義され、サブＰＣＢのオフセット値（０，０）が定義されている。

図８（ａ）は、図７によって定義されるメインＰＣＢ１に属するサブＰＣＢの配置が示されている。また、図８（ｂ）は、検査位置座標ファイルＰＣＢ０１．ｄａｔａで示される各測定点座標データおよびＲＦ−ＩＣ２を含めて配置される電子部品の属性が、図８（ｃ）は、検査位置座標ファイルＰＣＢ０２．ｄａｔａで示される各測定点座標データおよびＲＦ−ＩＣ２を含めて配置される電子部品の属性が示されている。
なお、図８（ｂ）におけるＰ７、図８（ｃ）におけるＰ５は、ともにＲＦ−ＩＣ２の読み取り座標位置である。

また、図９は、本発明の外観検査装置により検査されるＲＦ−ＩＣ２を含む検査対象電子部品の配置が定義され記憶された検査位置座標ファイルおよび、本発明の外観検査装置により外観検査が行われた結果、検査結果ファイル生成部１０８により生成される検査結果ファイルを示している。
図９（ａ）に、ＰＣＢ０１．ｄａｔａの検査位置座標ファイルが、図９（ｂ）に、ＰＣＢ０２．ｄａｔａの検査位置座標ファイルが、図９（ｃ）に、測定点毎の外観検査結果（ｏｋ／ｎｏｎｅ）が、それぞれサブＰＣＢのＩＤと対応付けて示されている。また、メインＰＣＢのアンロードカセットの位置情報が示されている。

以上説明のように本発明の実施の形態１によれば、サブＰＣＢに実装されているそれぞれのＲＦ−ＩＣ直上でそのＩＤを読み取ることで、サブＰＣＢの位置情報とＩＤとの対応付けを正確に行うことができ、したがって、電子部品の実装誤りや実装漏れ等が発生した場合の対応を効率良く行うことができる。

［実施の形態２］
図１０（ａ）は、本発明の実施の形態２にかかわる外観検査装置の構成を示すブロック図である。
図１０（ａ）において、図１（ａ）に示した実施の形態１との差異は、リーダアンテナ７１、７２がビデオカメラ５を挟んで装着されたことにある。リーダアンテナ７１、７２は、図１に示す実施の形態１同様、電波の放射範囲とビデオカメラの視野範囲が重複するような位置に装着される。したがって、ビデオカメラ５の視野と、リーダ装置６の読み取り範囲との関係は図１０（ｂ）のようになる。

ＲＦ−ＩＣ２の近傍に背の高い電子部品が配置された場合、この電子部品の陰に隠れてＲＦ−ＩＣの読み取り率が低下する可能性があるが、例えば、２つのリーダアンテナ７１、７２を装着することで背の高い電子部品の逆方向からの電波により、読み取りが可能になる。
なお、図１１に示されるように、図１の実施の形態１同様、Ｘ−Ｙステージ４上に載置されたＲＦ−ＩＣ２が複数実装されたメインＰＣＢ１と、リーダアンテナ７１、７２との垂直方向の距離と、ビデオカメラ５の光軸とリーダアンテナ７１、７２から放射される電波の放射方向がなす角度θを調整する調整機構（Ｚ軸ステージ４０および回転機構７１ａ、７１ｂ、７２ａ、７２ｂ）を備えることで、一層、ＲＦ−ＩＣ２の読み取り率の向上がはかれる。

なお、前記した本発明の実施の形態１、実施の形態２によれば、ともにビデオカメラ５とリーダアンテナ（７、７１，７２）が固定で、メインＰＣＢ１が載置されたＸ−Ｙステージ４が移動する外観検査装置を例示したが、メインＰＣＢ１を固定とし、ビデオカメラ５とリーダアンテナ７がＸ−Ｙステージ上を移動する外観検査装置であっても同じ効果が得られる。

また、図３に示す主制御部１００と、検査データテーブル１０２と、ステージ移送制御部１０３と、ＩＤ読み取り制御部１０４と、画像取得部１０５と、パターンマッチング判定部１０６と、検査結果ファイル生成部１０８のそれぞれが持つ機能は、主制御装置１０が持つＣＰＵが、記憶装置に格納されたプログラムを逐次読み出して実行し、図１に示すリーダ装置６、画像処理装置８、ステージ制御装置９を制御することにより実現される。
なお、このとき、検査データテーブル１０２と、パターンＤＢ１０７と、検査結果ＤＢ１０９、オフセット記憶部１１０のそれぞれは、記憶装置の作業領域に割り付けられ、記憶されるものとする。ここでは、ＣＰＵ、記憶装置ともに図示省略してある。

（ａ）は、本発明の実施の形態１にかかわる外観検査装置の構成を示す図である。 （ｂ）は、測定位置への移動の図である。 （ｃ）は、ビデオカメラおよびリーダアンテナの視野についての図である。 （ａ）は、図１に示すリーダアンテナの付帯設備を横から説明するために引用した図である。 （ｂ）は、図１に示すリーダアンテナの付帯設備を上から説明するために引用した図である。 図１に示す主制御装置の内部構成を示すブロック図である。 図３に示す検査結果ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１にかかわる外観検査装置の動作を説明するために引用したフローチャートである。 本発明の実施の形態１にかかわる外観検査装置の動作を説明するために引用したフローチャートである。 本発明の実施の形態１で使用される検査制御ファイルの記述の一例を示す図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態１で使用されるメインＰＣＢ配置の一例を示す図である。 （ｂ）は、本発明の実施の形態１で使用されるサブＰＣＢ０１配置の一例を示す図である。 （ｃ）は、本発明の実施の形態１で使用されるサブＰＣＢ０２配置の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１で使用される下記に示すように検査位置座標ファイルおよび検査結果ファイルの一例を示す図である。 （ａ）は、サブＰＣＢ０１の検査位置座標ファイル （ｂ）は、サブＰＣＢ０２の検査位置座標ファイル （ｃ）は、検査結果ファイル 本発明の実施の形態２にかかわる外観検査装置の構成を示す図である。 （ａ）は、図１０に示すリーダアンテナの付帯設備を横から説明するために引用した図である。 （ｂ）は、図１０に示すリーダアンテナの付帯設備を上から説明するために引用した図である。 ＰＣＢのプロセスフローの一例を示す図である。

符号の説明

１ メインＰＣＢ
２ ＲＦ−ＩＣ（無線タグチップ）
３ ＲＦ−ＩＣアンテナ
４ Ｘ−Ｙステージ
５ ビデオカメラ
６ リーダ装置
７ リーダアンテナ
８ 画像処理装置
９ ステージ制御装置
１０ 主制御装置
１００ 主制御部
１０１ａ 検査制御ファイル
１０１ｂ 検査位置座標ファイル
１０２ 検査データテーブル
１０３ ステージ移送制御部
１０４ ＩＤ読み取り制御部
１０５ 画像取得部
１０６ パターンマッチング判定部
１０７ パターンＤＢ
１０８ 検査結果ファイル生成部
１０９ 検査結果ＤＢ
１１０ オフセット記憶部
１１１ アンロードカセット位置情報受信部

Claims (5)

1. １枚のメインプリント配線基板に、それぞれに無線タグが実装された複数枚のサブプリント配線基板が含まれ、前記メインプリント配線基板を単位に、搭載された電子部品の実装状況をビデオカメラにより撮影され取込まれる画像に基づき外観検査する外観検査装置であって、
   ステージ上に載置された前記メインプリント配線基板上で、前記ビデオカメラの視野と電波の放射範囲が重複するように配置された、前記無線タグのリーダのアンテナと、
   前記無線タグを含む検査対象部品の配置位置をそれぞれ定義した配置位置情報、および、前記無線タグを含む検査対象部品を画像認識する際に必要となるパターンマッチングデータを記憶した記憶部と、
   制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記配置位置情報によって定義された前記メインプリント配線基板上の検査対象部品の配置位置に基づいて、前記メインプリント配線基板が載置されたステージを、前記ビデオカメラの視野および電波の放射範囲の重複範囲に前記検査対象部品が含まれるように移動制御し、
   前記ビデオカメラにより撮影され取り込まれる画像に前記無線タグが存在するか否かを前記パターンマッチングデータを用いて判定し、
   前記無線タグが存在すると判定されたときは、前記アンテナを介して無線タグからＩＤを読取る動作を行い、
   前記ＩＤを読み取れたときは外観検査を省略し、
   前記ＩＤを読み取れないとき、または前記取り込まれる画像が前記無線タグではないと判定したときは、前記ビデオカメラにより撮影され取り込まれる画像を前記パターンマッチングデータを用いてパターンマッチングすることにより前記検査対象部品の外観検査を行い、
   前記配置位置情報に定義された各検査対象部品の外観検査を終了後、前記サブプリント配線基板の位置情報と前記読み取られたＩＤとをリンクさせて検査結果情報を生成する検査結果ファイル生成部と、
   を備えたことを特徴とする外観検査装置。
2. 前記制御部は、
   前記ステージを減速して任意のサブプリント配線基板に実装された無線タグのＩＤを読み取ってメインプリント配線基板を特定し、前記特定されたメインプリント配線基板に基づき前記検査結果情報を参照して前記メインプリント配線基板がストックされるアンロードカセットの位置情報を特定することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
3. １枚のメインプリント配線基板に、それぞれに無線タグが実装された複数枚のサブプリント配線基板が含まれ、前記メインプリント配線基板を単位に、搭載された電子部品の実装状況をビデオカメラにより撮影され取込まれる画像に基づき外観検査する外観検査装置を用いたプリント配線基板の検査方法であって、
   前記外観検査装置は、ステージ上に載置された前記メインプリント配線基板上で、前記ビデオカメラの視野と電波の放射範囲が重複するように配置された、前記無線タグのリーダのアンテナを有し、
   前記外観検査装置を制御する制御部は、
   前記無線タグを含む検査対象部品の配置位置が定義され記憶された検査制御情報および検査位置座標情報より展開される配置位置情報を読み取る第１のステップと、
   前記配置位置情報によって定義された前記メインプリント配線基板上の検査対象部品の配置位置に基づいて、前記メインプリント配線基板が載置されたステージを、前記ビデオカメラの視野および電波の放射範囲の重複範囲に前記検査対象部品が含まれるように移動し、前記ビデオカメラにより撮影され取込まれる画像に前記無線タグが存在するか否かを、前記無線タグを含む検査対象部品を画像認識する際に必要となるパターンマッチングデータを用いて判定する第２のステップと、
   前記無線タグが存在すると判定されたときは、前記アンテナを介して無線タグからＩＤを読取る動作を行い、
   前記ＩＤを読み取れたときは外観検査を省略し、
   前記ＩＤを読み取れないとき、または前記取り込まれる画像が前記無線タグではないと判定したときは、前記ビデオカメラより撮影され取り込まれる画像を前記パターンマッチングデータを用いてパターンマッチングすることにより前記検査対象部品の外観検査を行う第３のステップと、
   前記第２、第３のステップの実行を繰り返し、前記配置位置情報に定義された各検査対象部品の外観検査を終了後、前記サブプリント配線基板の位置情報と前記読み取られたＩＤとをリンクさせて検査結果情報を生成する第４のステップと、
   を実行することを特徴とするプリント配線基板の検査方法。
4. 前記第３のステップにおいて、
   前記無線タグのＩＤが読み取れなかったとき、前記ステージを微動制御して読み取り位置を修正し、読み取りが成功したときに使用した読み取り位置から、オフセット量を算出して配置位置情報および検査位置座標情報に更新することを特徴とする請求項３に記載のプリント配線基板の検査方法。
5. 前記第４のステップの終了後、前記ステージを減速して任意のサブプリント配線基板に実装された無線タグのＩＤを読み取ってメインプリント配線基板を特定する第５のステップと、
   前記特定されたメインプリント配線基板に基づき前記検査結果情報を参照して前記メインプリント配線基板がストックされるアンロードカセットの位置情報を特定する第６のステップと、
   を実行することを特徴とする請求項３に記載のプリント配線基板の検査方法。

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