JP6301635B2 - Board inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品が装着された基板を検査する基板検査方法に関し、より詳細には、上流側の部品実装工程で誤って落下させた電子部品が基板上に異物として有るか無いかを検査する方法に関する。 The present invention relates to a board inspection method for inspecting a board on which an electronic component is mounted. More specifically, the present invention inspects whether an electronic component accidentally dropped in an upstream component mounting process is present as a foreign matter on the board. On how to do.
多数の電子部品が装着された基板を生産する装置として、半田印刷装置、部品装着装置、リフロー装置、基板検査装置などがある。これらの装置を基板搬送装置で連結して基板生産ラインを構築することが一般的になっている。ここで、基板上に電子部品を重ねて装着する場合がある。例えば、低背の小形部品を跨いで大形部品を二重実装したり、遮蔽対象部品を覆うようにシールド部品を装着したりする。このような場合に、大形部品やシールド部品を装着した後では下側に入った小形部品や遮蔽対象部品を検査できない。これに対応するために、小形部品や遮蔽対象部品を装着する部品装着装置と、大形部品やシールド部品を装着する第2の部品装着装置との間に、基板検査装置を配置することが行われている。この基板検査装置は、装着済みの小形部品や遮蔽対象部品を検査することに加えて、これから装着する大形部品やシールド部品の装着位置について異物の有無を検査(異物検査)できるようになっていることが好ましい。 There are a solder printing device, a component mounting device, a reflow device, a substrate inspection device, and the like as a device for producing a substrate on which a large number of electronic components are mounted. It is common to construct a substrate production line by connecting these devices with a substrate transfer device. Here, there is a case where electronic components are mounted on the substrate in an overlapping manner. For example, a large component is double-mounted across a low-profile small component, or a shield component is mounted so as to cover a shielding target component. In such a case, after mounting a large part or a shield part, it is impossible to inspect a small part or a part to be shielded that has entered the lower side. In order to cope with this, a board inspection device is arranged between a component mounting device for mounting a small component or a shielding target component and a second component mounting device for mounting a large component or a shield component. It has been broken. In addition to inspecting mounted small parts and shielding target parts, this board inspection apparatus can inspect the presence / absence of foreign matter (foreign matter inspection) at the mounting positions of large parts and shield parts to be mounted in the future. Preferably it is.
ところで、基板生産ラインは、防塵機能を有するクリーンルームなどの清浄な雰囲気中に構築されるのが一般的である。このため、基板検査装置の異物検査で検知される異物は、外部から混入したものではなく、上流側の部品装着装置で誤って落下させた電子部品である場合が多い。加えて、部品装着装置の動作信頼性は近年著しく向上しており、電子部品の落下も稀にしか発生しない。それゆえ、全部の基板を検査対象として異物検査を実施しても、殆どの基板では問題ないのが実態である。このような実態を考慮すると、異物検査の実施方法を改善できれば、生産性が向上すると期待される。 By the way, the substrate production line is generally constructed in a clean atmosphere such as a clean room having a dustproof function. For this reason, the foreign matter detected by the foreign matter inspection of the board inspection device is not an externally mixed one, but is often an electronic component that is accidentally dropped by the upstream component mounting device. In addition, the operational reliability of the component mounting apparatus has been remarkably improved in recent years, and electronic components are rarely dropped. Therefore, even if the foreign matter inspection is performed on all the substrates as an inspection object, there is no problem in most substrates. In consideration of such actual conditions, it is expected that productivity can be improved if the foreign substance inspection method can be improved.
基板に落下させた電子部品の有無の検査を行う技術例が特許文献1に開示されている。特許文献1の請求項2の電子部品装着方法は、吸着ノズルによりプリント基板上に順次電子部品が装着される過程で電子部品の落下異常が起こったか否かが判定され、落下異常が起こったときには落下異常の前後の装着点に対して異物の検査を行うことを特徴としている。つまり、吸着ノズルが電子部品を吸着して移動する途中で落下させた可能性のある範囲を検査対象範囲として、落下させた電子部品を探索している。さらに、請求項4には、異物有りと判定されると、電子部品の装着運転を停止する態様が開示されている。
A technical example for inspecting the presence or absence of an electronic component dropped on a substrate is disclosed in
ところで、特許文献1の技術例では、部品装着装置に異物検査機能を付与することになるため、装置コストが大幅に上昇する。逆に言えば、部品装着装置でなく、装着済みの電子部品を検査するために一般的に設けられている基板検査装置で異物検査を行うようにすれば、基板生産ラインのコストパーフォマンスが向上する。
By the way, in the technical example of
また、特許文献1の技術例では、電子部品の落下異常が起こったときに、装着運転を停止して直ちに異物検査を実施するようになっている。しかしながら、この方法では基板の生産が中断されて生産性が低下する。このため、電子部品を誤って落下させても、リトライ動作により同一種類の次の電子部品を装着して、基板の生産を継続する場合がある。この場合、落下させた電子部品の探索は、下流側の基板検査工程に委ねられる。実用上において、落下させた電子部品は、大形部品やシールド部品をこれから装着する装着位置に入り込まない限り、後で除去できるのでその影響は殆ど懸念されない。
Also, in the technical example of
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、部品実装工程で電子部品の落下が発生しても基板の生産を継続しつつ、電子部品の落下が発生した当該の基板のみ基板検査工程で異物の有無の検査を行うことで生産性を高め、加えて基板生産ラインのコストパーフォマンスの向上に寄与する基板検査方法を提供することを解決すべき課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the background art, and even if an electronic component is dropped in the component mounting process, the substrate in which the electronic component is dropped is maintained while continuing to produce the substrate. It is an object to be solved to provide a substrate inspection method that increases productivity by inspecting for the presence or absence of foreign matter only in the substrate inspection process and contributes to improvement of cost performance of the substrate production line.
上記課題を解決する請求項1に係る基板検査方法の発明は、基板搬送方向の上流側の部品装着装置、および下流側の基板検査装置を含む基板生産ラインにおいて、前記部品装着装置による部品実装工程で部品供給装置から供給された電子部品を部品移載装置の吸着ノズルで吸着し基板上の装着位置まで搬送して装着した基板を検査対象として、前記基板検査装置による基板検査工程で検査を行う基板検査方法であって、前記部品実装工程で前記電子部品の落下を監視し、前記落下を検知したときに当該の基板を異物検査対象基板に設定して、前記電子部品の装着を継続する検査基板設定ステップと、前記基板検査装置により前記異物検査対象基板について異物の有無の検査を行う検査実施ステップと、を有する。
The invention of the board inspection method according to
これによれば、部品実装工程で電子部品の落下を監視し、落下を検知したときに当該の基板を異物検査対象基板に設定するだけであるので、リトライ動作により同一種類の次の電子部品を装着して、基板の生産を継続できる。また、基板検査工程では、異物検査対象基板に限定して異物の有無の検査を行えばよいので、従来技術で全部の基板の異物検査を行うことと比較して検査を効率化できる。したがって、部品実装工程での基板の生産継続、および基板検査工程での検査の効率化の両面で、生産性を向上できる。 According to this, since the drop of the electronic component is monitored in the component mounting process, and only when the fall is detected, the corresponding board is set as the foreign object inspection target board, the next electronic component of the same type can be obtained by the retry operation. You can continue to produce the board. Further, in the substrate inspection process, it is only necessary to inspect the presence / absence of foreign matter by limiting to the target substrate for foreign matter inspection, so that the inspection can be made more efficient as compared with the case where foreign matter inspection is performed on all substrates in the prior art. Therefore, productivity can be improved in terms of both the continuation of board production in the component mounting process and the efficiency of inspection in the board inspection process.
また、基板検査工程で装着済みの電子部品の外観検査に用いられる基板検査装置は、検査に適した視野範囲や解像度を有する検査用カメラ装置を備えるので、この検査用カメラ装置を異物検査に兼用することは易しい。一方、部品装着装置が一般的に備える基板認識用カメラ装置は、基板を特定するIDコードや位置決めの基準となるフィデューシャルマークなどを認識できればよいので視野範囲や解像度が限定されており、異物検査には適していない。このため、特許文献1に例示されるように、部品装着装置に異物検査機能を付与するためには、カメラ装置およびその周辺部分を作り替える必要が生じて、装置コストが大幅に上昇する。したがって、本発明によれば、外観検査用の基板検査装置を異物検査用に有効利用できて、基板生産ラインのコストパーフォマンスが向上する。
In addition, since the board inspection apparatus used for visual inspection of electronic components mounted in the board inspection process includes an inspection camera apparatus having a visual field range and resolution suitable for inspection, the inspection camera apparatus is also used for foreign object inspection. It's easy to do. On the other hand, a board recognition camera device generally provided in a component mounting apparatus has a limited field-of-view range and resolution because it only needs to be able to recognize an ID code that identifies a board or a fiducial mark that serves as a positioning reference. Not suitable for inspection. For this reason, as exemplified in
本発明の実施形態の基板検査方法について、図1〜図4を参考にして説明する。図1は、実施形態の基板検査方法を実施する基板生産ライン9のライン構成を例示した正面図である。基板生産ライン9は、2枚の基板Kを並行して搬送するデュアルレーンタイプのラインである。図示されるように、基板生産ライン9は、半田印刷装置1、部品装着装置群2、基板検査装置3、後工程部品装着装置4、およびリフロー装置5が、この順番で上流側(図1の左側)から下流側(図1の右側)へと列設されている。これら5装置1〜5の列設方向は、基板Kを搬送するX軸方向に一致している。
A substrate inspection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view illustrating a line configuration of a
5装置1〜5の上流側および下流側には、それぞれ基板を搬入出する基板搬送装置61〜66が設けられている。5装置1〜5内にも、それぞれ基板を搬送および位置決めする図示省略の基板搬送装置が設けられている。また、基板Kの生産データを保持するとともに、5装置1〜5の生産進捗状況を管理する図示省略のホストコンピュータが設けられている。5装置1〜5とホストコンピュータとの間はそれぞれ通信接続されており、必要に応じて生産データ、進捗状況データおよびその他のデータが通信を介して授受される。基板生産ライン9は、低背の小形部品を跨いで大形部品を二重実装した基板Kや、遮蔽対象部品を覆うシールド部品を装着した基板Kを生産できるようになっている。
半田印刷装置1は、搬入された基板Kの所定位置にペースト状の半田を印刷する。部品装着装置群2は、同一構成の部品装着装置21〜24が4台列設されて構成されている。各部品装着装置21〜24は、部品実装工程を担当する。各部品装着装置21〜24は、基板Kの半田上に電子部品を装着する。基板検査装置3は、基板検査工程を担当する。基板検査装置3は、部品装着装置群2で基板Kに装着された電子部品の外観検査を実施する。また、基板検査装置3は、後述するように、異物検査対象基板については外観検査に併せて異物の有無の検査(異物検査)を実施する。基板検査装置3は、検査に適した視野範囲や解像度を有する検査用カメラ装置を備え、外観検査用ソフトウェアおよび異物検査用ソフトウェアで動作する。
The
後工程部品装着装置4は、第2部品実装工程を担当する。後工程部品装着装置4は、基板検査装置3で検査済みの基板Kに大形部品やシールド部品などを装着する。後工程部品装着装置4は、大形部品やシールド部品を供給するトレイ式部品供給装置を備えている。リフロー装置5には、大形部品やシールド部品を含む電子部品を装着した基板Kが搬入される。リフロー装置5は、ペースト状の半田を加熱して再溶融した後に冷却固化して、電子部品の装着を完結させる。
The post-process component mounting apparatus 4 takes charge of the second component mounting process. The post-process component mounting device 4 mounts a large component, a shield component, or the like on the substrate K that has been inspected by the
次に、部品装着装置群2を構成する部品装着装置21〜24の詳細構造について説明する。図2は、部品装着装置21〜24の詳細構造を示した平面図である。部品装着装置21〜24は、基板搬送装置71、部品供給装置72、73、部品移載装置74、部品カメラ装置751、752、および廃棄ボックス761、762などが機台79に組み付けられて構成されている。
Next, the detailed structure of the
基板搬送装置71は、基板K(図2では便宜的にハッチングを付して示す)を機台79の中央部に設定された装着実施位置に搬入、位置決め、および搬出する。基板搬送装置71は、機台79上で平行配置された第1基板搬送レーン711および第2基板搬送レーン715からなる。第1基板搬送レーン711は、平行してX軸方向に延びる1対のガイドレール712、713、および1対のエンドレスのコンベアベルト(図示省略)を有している。コンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Kを戴置した状態でガイドレール712、713に沿って輪転し、基板Kを搬送する。同様に、第2基板搬送レーン715は、1対のガイドレール716、717および1対のコンベアベルトを有して、基板Kを搬送する。
The
第1基板搬送レーン711および第2基板搬送レーン715の装着実施位置のコンベアベルトの下方には、それぞれクランプ装置(図示省略)が設けられている。クランプ装置は、基板Kを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置74は、装着実施位置で電子部品の装着動作を行えるようになる。
Clamp devices (not shown) are respectively provided below the conveyor belts at the mounting positions of the first
2台の部品供給装置72、73は、部品供給位置725、735に順次電子部品を供給する。2台の部品供給装置72、73は、基板搬送装置71を間に挟んだ機台79の前側および後側(図2の紙面上側および下側)に、互いに向かい合うように配設されている。各部品供給装置72、73は、部品供給ステージ721、731、および複数のカセット式フィーダ722、732からなる。部品供給ステージ721、731は略矩形であり、機台79の上面に着脱可能に搭載されている。部品供給ステージ721、731の上面には、Y軸方向(図2の紙面上下方向)に平行して複数(図2では18条)のスロットが刻設されている。各スロットにはそれぞれ、幅の狭いカセット式フィーダ722、732が着脱可能にセットされている。
The two
各カセット式フィーダ722、732は、本体723、733および部品供給リール724、734からなる。本体723、733は、先端部に部品供給位置725、735を有するとともに、後方側に部品供給リール724、734を回動可能に支承している。部品供給リール724、734には、電子部品が所定ピッチで封入された細長いテープ(図示省略)が巻回されている。このテープは、本体723、733に設けられたテープ繰り出し機構(図示省略)により所定ピッチずつ部品供給位置725、735に繰り出される。部品供給位置725、735では、テープの封入状態が解除されて電子部品が供給されるようになっている。
Each
部品移載装置74は、部品供給装置72、73から供給された電子部品を部品供給位置725、735で吸着し、基板K上の装着位置まで搬送して装着する。部品移載装置74は、Y軸スライダ741(一点鎖線示)、X軸スライダ742(一点鎖線示)、装着ヘッド743、および図示省略のY軸レール、Y軸駆動機構、X軸駆動機構などで構成されている。Y軸スライダ741は、Y軸方向に延在するY軸レールに装架されている。Y軸スライダ741は、Y軸駆動機構によりY軸方向に駆動される。X軸スライダ742は、Y軸スライダ741に装架されている。X軸スライダ742は、X軸駆動機構によりX軸方向に駆動される。装着ヘッド743は、X軸スライダ742に一体的に移動するように配設されている。装着ヘッド743は、2台の部品供給装置72、73の間で基板Kよりも高い位置をX軸方向およびY軸方向に駆動される。
The
装着ヘッド743は、ヘッド本体744、吸着ノズル745、基板認識用カメラ装置746、ノズルカメラ装置747、および図示省略のノズル駆動機構、空気圧制御部などからなる。ヘッド本体744の下側には、吸着ノズル745が下向きに設けられている。吸着ノズル745は、内部に吸着路を有している。吸着路の開口した下端は、電子部品を吸着する部品吸着部となっている。吸着ノズル745は、ノズル駆動機構によって昇降および回動される。吸着ノズル745の吸着路の内部空気圧は、空気圧制御部により正圧および負圧に制御される。
The mounting
吸着路の内部空気圧が負圧に制御されると、吸着ノズル745は、部品吸着部に電子部品を吸着する。また、吸着路の内部空気圧が正圧に制御されると、吸着ノズル745は、部品吸着部から電子部品を離して基板Kに装着する。空気圧制御部は、負圧および正圧の生成部を備えるとともに、吸着路内の空気圧を測定する圧力センサおよび吸着路に流れる空気量を測定する流量センサの少なくとも一方を備えている。なお、吸着ノズル745の本数は、1本であってもよく、回動可能なレボルバに複数本設けられていてもよい。
When the internal air pressure of the suction path is controlled to a negative pressure, the
ヘッド本体744の下側には、さらに、基板認識用カメラ装置746およびノズルカメラ装置747が設けられている。基板認識用カメラ装置746は、基板Kの表面に付設されたIDコードやフィデューシャルマークなどを撮像して画像データを取得する。この画像データを画像処理することで、基板Kの種類を特定し、また、位置決めされた基板Kの正確な座標位置を検出できる。そして、基板K上のX軸およびY軸の座標値が較正され、吸着ノズル745の装着位置への位置制御が正確に行われる。ノズルカメラ装置747は、吸着ノズル745の下端の部品吸着部を側方から撮像して、吸着している電子部品を含んだ画像データを取得する。なお、本願出願人は、吸着ノズル745が複数本の構成におけるノズルカメラ装置747に関して、特許第5253540号に開示済みである。
A substrate
ノズルカメラ装置747および空気圧制御部は、吸着ノズル745が誤って電子部品を落下させることを別々に監視できる。詳述すると、ノズルカメラ装置747は、吸着ノズル745が所定高さに位置したときに、側方からの撮像で画像データを取得する。したがって、吸着ノズル745が部品吸着部に電子部品を吸着しているか否かは、画像データを画像処理することで容易に判別できる。また、吸着ノズル745が部品吸着部に電子部品を吸着している場合と吸着していない場合とでは、吸着路の内部空気圧や空気流量が異なる。したがって、空気圧制御部の圧力センサおよび流量センサの少なくとも一方により、電子部品の落下を検知できる。また、ノズルカメラ装置747および空気圧制御部を併用して電子部品の落下を監視すれば、検知精度はさらに一層向上する。
The
2台の部品カメラ装置751、752はそれぞれ、基板搬送装置71と2台の部品供給装置72、73との間の機台79の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ装置751、752は、吸着ノズル745が部品供給装置72、73から基板K上に移動する途中で、吸着されている電子部品を撮像して画像データを取得する。画像データの画像処理によって、電子部品の吸着された姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、必要に応じて部品移載装置74の装着動作が微調整される。当然ながら、部品カメラ装置751、752の画像データによれば、吸着ノズル745が電子部品を吸着しているか否かを判別できる。
The two
2個の廃棄ボックス761、762は、それぞれ部品カメラ装置751、752に隣接して配設されている。廃棄ボックス761、762は、廃棄される電子部品を収容するものである。例えば、吸着ノズル745が電子部品を吸着したときに、部品カメラ装置751、752の画像データで電子部品の吸着された姿勢が不良と判定される場合が有る。この場合に、当該の電子部品は、基板Kに装着することが困難であるので、廃棄ボックス761、762に廃棄される。
The two
次に、実施形態の基板検査方法について説明する。実施形態の基板検査方法は、部品実装工程を担当する部品装着装置群2と、基板検査工程を担当する基板検査装置3との協業によって実施される。図3は、部品装着装置群2で実施する部品実装工程のフロー図である。また、図4は、基板検査装置3で実施する基板検査工程のフロー図である。
Next, the substrate inspection method of the embodiment will be described. The board inspection method of the embodiment is carried out in cooperation with the component mounting
図3の部品装着装置群2の部品実装工程では、ステップS1の部品実装ループの開始からステップS13の部品実装ループの終了までの間を、基板Kに装着する電子部品の点数だけ繰り返す。このとき、部品装着装置21〜24で装着する電子部品の種類や個数、部品装着装置21〜24が有する吸着ノズル745の本数などは限定されない。ステップS2で、まず、部品移載装置74の吸着ノズル745は、部品供給装置72、73の部品供給位置725、735まで駆動されて、電子部品を吸着する。
In the component mounting process of the component mounting
次に、ステップS3で、電子部品の吸着に成功したか否かを判定する。この判定は、前述したノズルカメラ装置747および空気圧制御部の少なくとも一方を用いて行うことができる。仮に、部品供給リール724、734のテープの所定位置に電子部品が欠品していたときには、吸着ノズル745は電子部品を吸着できない。このときステップS2に戻り、吸着ノズル745は、部品供給装置72、73がテープを繰り出した後にあらためて電子部品を吸着する。また仮に、テープの所定位置に電子部品が有りながらもこれを吸着できなかったときも、ステップS2に戻りあらためて電子部品を吸着する。後者のときには、電子部品を落下させていることになる。しかしながら、部品供給位置725、735は基板Kから離れているため、落下した電子部品が基板Kに達することは殆ど懸念されない。ステップS3で、電子部品の吸着に成功しているとき、ステップS4に進む。
Next, in step S3, it is determined whether or not the electronic component has been successfully attracted. This determination can be performed using at least one of the
ステップS4で、吸着ノズル745は、電子部品を基板Kの装着位置まで搬送する途中で、部品カメラ装置751、752の上方に停止し、または上方を通過する。部品カメラ装置751、752は、吸着ノズル745が吸着した電子部品を撮像して画像データを取得する。この画像データは画像処理される。そして、ステップS5で、画像処理結果に基づいて電子部品の有無を判定する。吸着ノズル745の部品吸着部に電子部品が見つからないときにステップS6に進み、見つかったときにステップS7に進む。
In step S4, the
ステップS6では、当該の基板Kを異物検査対象基板に設定する。なぜなら、吸着ノズル745が部品供給位置725、735から部品カメラ装置751、752の上方まで移動する途中で、誤って電子部品を落下させたと推定できるからである。そして、落下した電子部品が移動速度の勢いで基板Kにまで達することが懸念されるからである。ステップS6の後は、ステップS2に戻る。
In step S6, the substrate K is set as a foreign object inspection target substrate. This is because it can be estimated that the electronic component is accidentally dropped while the
ステップS7で、吸着ノズル745は、基板Kの装着位置まで駆動された後に下降して、電子部品を装着する。次のステップS8では、装着動作の途中で誤って電子部品を落下させていないか判定する。この判定は、ステップS3と同様に、ノズルカメラ装置747および空気圧制御部の少なくとも一方を用いて行うことができる。電子部品の落下を検知したとき、当該の電子部品は基板Kに装着されておらず、基板K上に落下していることが懸念されるので、ステップS6に合流する。
In step S7, the
ステップS8で電子部品の落下を検知しなかったとき、ステップS9に進んで、吸着ノズル745を上昇させる。次のステップS10で、上昇した吸着ノズル745が電子部品を基板Kに装着せずに持ち帰っているか否かを判定する。何らかの原因で、吸着ノズル745が電子部品を持ち帰っているとき、当該の電子部品は不要となっており、ステップS11に進む。
If no drop of the electronic component is detected in step S8, the process proceeds to step S9, and the
ステップS11で、吸着ノズル745は、廃棄ボックス761、762まで駆動され、吸着している電子部品を離して廃棄する。次のステップS12で、廃棄ボックス761、762までの移動の間および廃棄動作の途中で誤って電子部品を落下させていないか判定する。この判定は、ステップS3およびステップS8と同様に、ノズルカメラ装置747および空気圧制御部の少なくとも一方を用いて行うことができる。電子部品の落下を検知したとき、当該の電子部品は基板Kに装着されておらず、かつ廃棄ボックス761、762にも入っておらず、基板K上に落下していることが懸念されるので、ステップS6に合流する。
In step S <b> 11, the
ステップS12で、電子部品の落下を検知しなかったとき、電子部品が廃棄ボックス761、762に廃棄されたと推定できる。つまり、電子部品が基板K上に落下している懸念はないが、基板Kへの装着も行われていない。したがって、ステップS6は経由せずに、ステップS2に戻る。
In step S12, when the falling of the electronic component is not detected, it can be estimated that the electronic component is discarded in the discard
ステップS10で電子部品を持ち帰っていない場合、吸着ノズル745は、装着動作を正常に終了したことになる。この場合、ステップS13で当該の電子部品に関するフローを終了し、ステップS1に戻って次の電子部品の装着に移る。これに対して、ステップS6およびステップS12からステップS2に戻った場合は、リトライ動作を行い、落下させたまたは廃棄した同じ部品種の電子部品を吸着する。
If the electronic component has not been taken home in step S10, the
図3の部品実装工程では、誤って落下させた電子部品が基板K上に落下している懸念が生じたときにだけ、当該の基板Kを異物検査対象基板に設定する。図3のステップS5、ステップS6、ステップS8、およびステップS12は、電子部品の落下を検知したときに当該の基板を異物検査対象基板に設定する本発明の検査基板設定ステップに相当している。当該の基板Kを異物検査対象基板に設定した旨の情報は、当該の基板Kの搬送に合わせて、下流側の基板検査装置3に通知される。
In the component mounting process of FIG. 3, only when there is a concern that an electronic component that has been accidentally dropped is falling on the substrate K, the substrate K is set as a foreign object inspection target substrate. Step S5, step S6, step S8, and step S12 in FIG. 3 correspond to the inspection board setting step of the present invention in which the board is set as a foreign object inspection target board when the fall of the electronic component is detected. Information indicating that the substrate K has been set as the foreign object inspection target substrate is notified to the downstream
図4の基板検査装置3の基板検査工程では、ステップS31で、まず、基板搬送装置63により基板Kを基板検査装置3に搬入する。このとき、基板Kが異物検査対象基板に設定されているか否かも基板検査装置3に通知される。次に、ステップS32で、全部の基板Kを検査対象として、部品装着装置群2で装着済みの電子部品の外観検査を実施する。次に、ステップS33で、異物検査対象基板の設定が有るか否か判定する。設定が無ければ、異物検査は実施せずに、当該の基板Kに対する基板検査工程を終了する。これにより、基板Kは、後工程部品装着装置4へ向けて搬出され、以降の工程が実施される。
In the substrate inspection process of the
ステップS33で異物検査対象基板の設定が有るとき、ステップS34に進んで、異物検査を実施する。このとき、異物検査対象基板の表面全体を異物検査対象領域とする必要は無く、落下した電子部品が有るとその影響が懸念される領域を異物検査対象領域に設定してもよい。実施形態においては、後工程部品装着装置4で装着する大形部品やシールド部品の装着位置に所定のマージンを考慮して異物検査対象領域を設定する。なお、異物検査の実施方法には、公知の各種方法、一般的には画像処理を用いる方法を適用できる。 When the foreign substance inspection target substrate is set in step S33, the process proceeds to step S34, and the foreign substance inspection is performed. At this time, it is not necessary to set the entire surface of the foreign object inspection target substrate as the foreign object inspection target region, and an area in which the influence may be caused when there is a dropped electronic component may be set as the foreign object inspection target region. In the embodiment, the foreign object inspection target region is set in consideration of a predetermined margin at the mounting position of the large component or shield component mounted by the post-process component mounting apparatus 4. Note that various known methods, generally a method using image processing, can be applied to the foreign substance inspection implementation method.
次のステップS35では異物検査の検査結果を参照し、異物が存在していないとき、当該の基板Kに対する基板検査工程を終了する。これに対して、異物が存在したときは、ステップS36で、異物検知の旨をオペレータに報知する。これにより、後工程部品装着装置4で、基板K上の異物(換言すると部品装着装置群2で落下させた電子部品)が存在する領域に大形部品やシールド部品を装着してしまうおそれを解消できる。 In the next step S35, the inspection result of the foreign substance inspection is referred to, and when no foreign substance exists, the substrate inspection process for the substrate K is finished. On the other hand, when there is a foreign object, the operator is notified of the detection of the foreign object in step S36. This eliminates the risk that the post-process component mounting apparatus 4 mounts a large component or shield component in an area where foreign matter on the board K (in other words, an electronic component dropped by the component mounting apparatus group 2) exists. it can.
図4のステップS34は、基板検査装置3により異物検査対象基板について異物の有無の検査を行う本発明の検査実施ステップに相当している。また、図4のステップS34において、後工程部品装着装置4で装着する大形部品やシールド部品の装着位置に所定のマージンを考慮して異物検査対象領域を設定することは、本発明の検査領域設定ステップに相当している。
Step S34 in FIG. 4 corresponds to an inspection execution step of the present invention in which the
実施形態の基板検査方法は、部品実装工程で部品供給装置72、73から供給された電子部品を部品移載装置74の吸着ノズル745で吸着し基板K上の装着位置まで搬送して装着した基板を検査対象として、基板検査工程で基板検査装置3により検査を行う基板検査方法であって、部品実装工程で電子部品の落下を監視し、落下を検知したときに当該の基板を異物検査対象基板に設定する検査基板設定スッテプ(ステップS5、ステップS6、ステップS8、およびステップS12)と、基板検査装置3により異物検査対象基板について異物の有無の検査を行う検査実施ステップ(ステップS34)と、を有する。
In the substrate inspection method according to the embodiment, the electronic component supplied from the
これによれば、部品実装工程を担当する部品装着装置群2で電子部品の落下を監視し、落下を検知したときに当該の基板を異物検査対象基板に設定するだけである。このため、部品装着装置群2ではリトライ動作により同一種類の次の電子部品を装着して、基板の生産を継続できる。また、基板検査工程を担当する基板検査装置3では、異物検査対象基板に限定して異物の有無の検査を行えばよいので、従来技術で全部の基板の異物検査を行う場合と比較して検査を効率化できる。したがって、部品実装工程での基板の生産継続、および基板検査工程での検査の効率化の両面で、生産性を向上できる。
According to this, the component mounting
また、基板検査工程で装着済みの電子部品の外観検査に用いられる基板検査装置3は、検査に適した視野範囲や解像度を有する検査用カメラ装置を備えるので、この検査用カメラ装置を異物検査に兼用することは易しい。一方、部品装着装置21〜24が一般的に備える基板認識用カメラ装置746は、基板Kを特定するIDコードや位置決めの基準となるフィデューシャルマークなどを認識できればよいので視野範囲や解像度が限定されており、異物検査には適していない。このため、特許文献1に例示されるように、部品装着装置21〜24に異物検査機能を付与するためには、カメラ装置およびその周辺部分を作り替える必要が生じて、装置コストが大幅に上昇する。したがって、本実施形態によれば、外観検査用の基板検査装置3を異物検査用に有効利用できて、基板生産ライン9のコストパーフォマンスが向上する。
Further, the
さらに、実施形態の基板検査方法は、異物検査対象基板の表面のうちで落下した電子部品が有るとその影響が懸念される領域を異物検査対象領域に設定する検査領域設定ステップ(ステップS34)をさらに有し、検査実施ステップで、基板検査装置3により異物検査対象基板の異物検査対象領域について異物の有無の検査を行う。
Furthermore, the substrate inspection method according to the embodiment includes an inspection region setting step (step S34) for setting a region in which the influence is concerned when there is an electronic component dropped on the surface of the substrate for foreign object inspection as a foreign object inspection target region. In addition, in the inspection execution step, the
これによれば、異物検査対象基板の表面全体でなく一部のみを異物検査対象領域に設定するので、異物検査の所要時間を短縮でき、その分だけ生産性を向上できる。 According to this, since only a part of the surface of the foreign object inspection target substrate is set as the foreign object inspection target region, the time required for the foreign object inspection can be shortened, and the productivity can be improved accordingly.
さらに、実施形態の基板検査方法においては、検査領域設定ステップで、異物検査対象領域は、部品実装工程および基板検査工程よりも後の第2部品実装工程を担当する後工程部品装着装置4で装着する特定の大形部品やシールド部品の装着位置に所定のマージンを考慮して設定される。 Furthermore, in the board inspection method of the embodiment, in the inspection area setting step, the foreign object inspection target area is mounted by the post-process component mounting apparatus 4 in charge of the component mounting process and the second component mounting process after the board inspection process. The mounting position of a specific large component or shield component is set in consideration of a predetermined margin.
これによれば、部品装着後には検査が困難となる大形部品やシールド部品の装着位置を検査対象領域として予め異物検査を行える。したがって、上流側で誤って落下させた電子部品を下側に挟み込んだ状態で大形部品やシールド部品を装着するおそれがなくなり、生産する基板の品質および信頼性が向上する。 According to this, foreign object inspection can be performed in advance with the mounting position of a large component or shield component that is difficult to inspect after mounting the component as an inspection target region. Therefore, there is no risk of mounting a large component or a shield component in a state where an electronic component accidentally dropped on the upstream side is sandwiched below, and the quality and reliability of the substrate to be produced are improved.
さらに、実施形態の基板検査方法においては、検査基板設定ステップで、電子部品の落下の監視は、吸着ノズル745が部品供給装置72、73で電子部品を吸着して装着位置まで搬送する途中で電子部品の吸着状態を部品カメラ装置751、752により撮像するとき、吸着ノズル745が装着位置で電子部品を装着するとき、および、吸着ノズル745が装着位置に装着しなかった電子部品を廃棄ボックス761、762まで搬送して廃棄するときに行われる。
Further, in the board inspection method of the embodiment, in the inspection board setting step, the electronic component drop is monitored by the
これによれば、上流側で誤って落下させた電子部品が基板K上に落下している懸念が生じたときに異物検査対象基板の設定を確実に行え、懸念が生じていないときは設定を行わない。つまり、異物検査の実施を必要最小限の基板に留めることができるので、大いに生産性が向上する。 According to this, when there is a concern that an electronic component that has been accidentally dropped on the upstream side is falling on the substrate K, the setting of the substrate to be inspected for foreign matter can be performed reliably, and when there is no concern, the setting is made. Not performed. In other words, since the foreign substance inspection can be performed on the minimum necessary substrate, the productivity is greatly improved.
さらに、実施形態の基板検査方法においては、検査基板設定ステップで、電子部品の落下の監視は、吸着ノズル745を撮像して取得した画像データを画像処理する方法、および吸着ノズル745の内部空気圧を制御する空気圧制御部の動作状況を検知する方法の少なくとも一方法によるものとしている。
Furthermore, in the substrate inspection method of the embodiment, in the inspection substrate setting step, the electronic component fall is monitored by a method of image processing the image data acquired by imaging the
これによれば、確実性の高い方法で電子部品の落下を検知できる。さらに、両方の方法を併用して電子部品の落下を監視すれば、検知精度はさらに一層向上する。 According to this, the fall of an electronic component can be detected by a highly reliable method. Furthermore, if both methods are used in combination to monitor the fall of the electronic component, the detection accuracy is further improved.
さらに、実施形態の基板検査方法においては、検査実施ステップで、全部の基板を検査対象として装着済みの電子部品の外観検査を実施し、異物検査対象基板については外観検査に併せて異物の有無の検査を実施する。 Further, in the substrate inspection method of the embodiment, in the inspection execution step, the appearance inspection of the mounted electronic components is performed with all the substrates as inspection targets, and the foreign object inspection target substrate is checked for the presence or absence of foreign matters along with the appearance inspection. Conduct an inspection.
これによれば、外観検査用の基板検査装置3を異物検査に有効利用できて、基板生産ライン9のコストパーフォマンスが向上する。
According to this, the
なお、図3のステップS3で、部品供給装置72、73の部品供給位置725、735からの電子部品の落下が懸念されるときにも、異物検査対象基板の設定を行うようにしてもよい。また、図4のステップS34で、異物検査対象基板の表面全体を検査対象領域として異物検査を実施してもよい。上述した以外にも、図3および図4のフロー図は適宜応用できる。
In step S3 in FIG. 3, the foreign substance inspection target board may be set also when there is a concern about the electronic component falling from the
さらになお、異物検査の実施は、実施形態で説明した基板検査装置3に限定されず、他の装置で行うようにしてもよい。例えば、部品装着装置群2の最も下流側の部品装着装置24に代えて、装着ヘッドおよび検査ヘッドを有するデュアルヘッド形の複合装置を列設してもよい。この態様では、複合装置の装着ヘッドで装着動作を終えた後に、検査ヘッドで異物検査を実施できる。また例えば、後工程部品装着装置4に代えて、検査ヘッドおよび装着ヘッドを有するデュアルヘッド形の複合装置を用いてもよい。この態様では、複合装置の検査ヘッドで異物検査を終えた後に、装着ヘッドで大形部品およびシールド部品を装着できる。また、上述した以外にも、基板生産ライン9は適宜変形できる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
Furthermore, the foreign substance inspection is not limited to the
1:半田印刷装置 2:部品装着装置群 21〜24:部品装着装置
3:基板検査装置 4:後工程部品装着装置 5:リフロー装置
61〜66:基板搬送装置
71:基板搬送装置 72、73:部品供給装置 74:部品移載装置
745:吸着ノズル 747:ノズルカメラ装置
751、752:部品カメラ装置 761、762:廃棄ボックス
9:基板生産ライン
K:基板
1: Solder printing device 2: Component mounting device group 21-24: Component mounting device 3: Board inspection device 4: Post-process component mounting device 5: Reflow device 61-66: Substrate transport device 71:
Claims (6)
前記部品実装工程で前記電子部品の落下を監視し、前記落下を検知したときに当該の基板を異物検査対象基板に設定して、前記電子部品の装着を継続する検査基板設定ステップと、
前記基板検査装置により前記異物検査対象基板について異物の有無の検査を行う検査実施ステップと、を有する基板検査方法。 In a board production line including an upstream component mounting apparatus and a downstream board inspection apparatus in the board transport direction, the electronic component supplied from the component supply apparatus in the component mounting process by the component mounting apparatus is adsorbed by the component transfer apparatus. A substrate inspection method for performing an inspection in a substrate inspection process by the substrate inspection apparatus , with a substrate mounted by being sucked by a nozzle and transported to a mounting position on the substrate as an inspection target,
An inspection board setting step for monitoring the fall of the electronic component in the component mounting process, setting the board as a foreign object inspection target board when the fall is detected , and continuing the mounting of the electronic component ;
A substrate inspection method comprising: performing an inspection for the presence or absence of foreign matter on the foreign matter inspection target substrate by the substrate inspection apparatus.
前記検査実施ステップで、前記基板検査装置により前記異物検査対象基板の前記異物検査対象領域について異物の有無の検査を行う請求項1に記載の基板検査方法。 An inspection region setting step of setting a region in which the influence of the electronic component that has fallen out of the surface of the substrate to be inspected for foreign matter is concerned as a foreign object inspection target region;
2. The substrate inspection method according to claim 1, wherein in the inspection execution step, the substrate inspection apparatus inspects the presence / absence of a foreign matter in the foreign matter inspection target region of the foreign matter inspection target substrate.
前記吸着ノズルが前記部品供給装置で前記電子部品を吸着して前記装着位置まで搬送する途中で前記電子部品の吸着状態を部品カメラ装置により撮像するとき、
前記吸着ノズルが前記装着位置で前記電子部品を装着するとき、および、
前記吸着ノズルが前記装着位置に装着しなかった電子部品を廃棄ボックスまで搬送して廃棄するときの少なくとも一つのときに行われる請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板検査方法。 In the inspection board setting step, the monitoring of the drop of the electronic component is as follows:
When the suction nozzle picks up the electronic component by the component supply device and picks up the electronic component with the component camera device while it is transported to the mounting position.
When the suction nozzle mounts the electronic component at the mounting position; and
The substrate inspection method according to claim 1, wherein the substrate inspection method is performed at least one time when an electronic component that has not been mounted at the mounting position by the suction nozzle is transported to a disposal box and discarded.
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