JP2018148003A - 装着使用データ管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に部品を装着する際に使用する装着使用データを修正し、若しくは、装着使用データの修正を案内可能な装着使用データ管理装置を提供する。【解決手段】装着使用データ管理装置は、画像取得部と監視部と修正管理部とを備える。画像取得部は、基板に部品が装着されている同種の複数の部品装着基板を撮像し、複数の部品装着基板の各々の画像を取得する。監視部は、画像取得部によって取得された画像の複数の部品装着基板間における変化を監視し、画像の変化が認められたときに、当該変化と当該変化が認められた画像を取得したときの部品装着基板における品質の劣化との間の相関関係の有無を判断する。修正管理部は、監視部によって相関関係が認められたときに、画像が変化した領域に装着された部品である対象部品を装着した際に使用した装着使用データを修正し、若しくは、装着使用データの修正を案内する。【選択図】図４

Description

本明細書は、基板に部品を装着する際に使用する装着使用データを管理する装着使用データ管理装置に関する技術を開示する。

特許文献１に記載の品質管理装置は、マウンタの観測データと各検査装置の検査データに基づき、適切な監視基準値を決定する。そして、監視基準設定部は、決定した監視基準値の情報を分析装置又は作業端末のモニタに出力して、オペレータにマウンタの実装プログラムの修正を促す。また、監視基準設定部は、マウンタ又は生産設備管理装置に格納された実装プログラムを自動で設定する（書き換える）こともできる。これにより、特許文献１に記載の品質管理装置は、マウンタの自動診断機能で利用される監視基準値をより適切な値に更新し、マウンタの異常の見逃しなどを低減しようとしている。

特開２０１５−１４２０８４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の品質管理装置は、基板に部品が装着されている複数の部品装着基板を撮像し、撮像された画像の複数の部品装着基板間における変化に基づいて、マウンタの実装プログラムの修正等を行うものではない。そのため、例えば、部品装着基板に装着されている部品の形状等が変更になった場合に、実装プログラムの修正等が、適切に行われない可能性がある。

本明細書は、基板に部品を装着する際に使用する装着使用データを修正し、若しくは、装着使用データの修正を案内可能な装着使用データ管理装置を開示する。

本明細書は、画像取得部と監視部と修正管理部とを備える装着使用データ管理装置を開示する。画像取得部は、基板に部品が装着されている同種の複数の部品装着基板を撮像し、複数の部品装着基板の各々の画像を取得する。監視部は、画像取得部によって取得された画像の複数の部品装着基板間における変化を監視し、画像の変化が認められたときに、当該変化と当該変化が認められた画像を取得したときの部品装着基板における品質の劣化との間の相関関係の有無を判断する。修正管理部は、監視部によって相関関係が認められたときに、画像が変化した領域に装着された部品である対象部品を装着した際に使用した装着使用データを修正し、若しくは、装着使用データの修正を案内する。

上記の装着使用データ管理装置によれば、装着使用データ管理装置は、修正管理部を備える。修正管理部は、複数の部品装着基板間における画像の変化と部品装着基板における品質の劣化との間の相関関係が認められたときに、装着使用データを修正し、若しくは、装着使用データの修正を案内する。これにより、装着使用データ管理装置は、複数の部品装着基板間における画像の変化に基づいて、装着使用データを修正し、若しくは、装着使用データの修正を案内することができる。

基板生産ライン１０の一例を示す構成図である。 部品装着基板ＰＷＢ１の一例を示す平面図である。 装着使用データＳＤ１に含まれるデータの一例を示す図である。 装着使用データ管理装置８０の制御ブロックの一例を示すブロック図である。 装着使用データ管理装置８０による制御フローの一例を示すフローチャートである。 部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化したときの画像の変化の一例を示す図である。 複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における部品Ｐ１の縦寸法のばらつきの一例を示す図である。 修正前後の装着使用データＳＤ１の表示例を示す図である。 修正前後の装着使用データＳＤ１の他の表示例を示す図である。 修正前後の装着使用データＳＤ１を重ねて表示する表示例を示す図である。 複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１のばらつき範囲ΔＫＸＵ１と、品質が良好な範囲を示す許容範囲ΔＫＸＣ１との関係の一例を示す図である。

１．基板生産ライン１０
基板生産ライン１０によって複数の部品装着基板ＰＷＢ１が生産される。図１は、基板生産ライン１０の構成例を示している。また、図２は、基板Ｗ１に部品Ｐ１，Ｐ２が装着されている部品装着基板ＰＷＢ１の一例を示している。図２では、説明の便宜上、二つの部品Ｐ１，Ｐ２のみが図示されているが、実際の基板Ｗ１には、多数の部品が装着されている。部品Ｐ１，Ｐ２は、例えば、電子部品であり、基板Ｗ１に部品Ｐ１，Ｐ２が装着されることにより電子回路が構成される。なお、本明細書では、部品Ｐ１，Ｐ２が装着されている基板Ｗ１を部品装着基板ＰＷＢ１という。また、部品装着基板ＰＷＢ１は、基板Ｗ１に一つの部品のみが装着されていても良い。

図１に示すように、基板生産ライン１０は、半田印刷機２０と、半田印刷検査機３０と、部品装着機４０と、基板外観検査機５０と、リフロー機６０と、ライン管理装置７０とを備えている。半田印刷機２０は、基板Ｗ１上の電極部（図示略）にペースト状の半田を印刷する。半田印刷機２０と半田印刷検査機３０の間は、基板搬送装置１１で連結されている。半田印刷検査機３０は、基板搬送装置１１によって搬送された基板Ｗ１の半田印刷状態を検査する。半田印刷検査機３０と部品装着機４０の間は、基板搬送装置１２で連結されている。部品装着機４０は、基板搬送装置１２によって搬送された基板Ｗ１の半田上に部品Ｐ１，Ｐ２を装着する。具体的には、部品装着機４０は、複数の吸着ノズル４１を有する部品装着ヘッド４０Ｈを備えている。複数の吸着ノズル４１の各々は、部品をそれぞれ吸着して基板Ｗ１に部品を装着することができる。なお、部品装着機４０は、一つの吸着ノズル４１を有する部品装着ヘッドを備えることもできる。

部品装着機４０と基板外観検査機５０の間は、基板搬送装置１３で連結されている。基板外観検査機５０は、基板搬送装置１３によって搬送された部品装着基板ＰＷＢ１の外観状態を検査する。基板外観検査機５０は、部品装着基板ＰＷＢ１を撮像する画像取得装置５１を備えている。基板外観検査機５０は、画像取得装置５１によって撮像された画像に基づいて、各種の検査項目について、部品装着基板ＰＷＢ１が正常（許容範囲）であるか否かの判定を行う。例えば、基板Ｗ１における部品Ｐ１，Ｐ２の装着位置ずれ、部品Ｐ１，Ｐ２の欠品、部品Ｐ１，Ｐ２の部品種の相違、部品Ｐ１，Ｐ２の極性の相違などが、検査項目として挙げられる。基板外観検査機５０とリフロー機６０の間は、基板搬送装置１４で連結されている。リフロー機６０は、基板搬送装置１３によって搬送された部品装着基板ＰＷＢ１（基板外観検査機５０で正常と判定された部品装着基板ＰＷＢ１）の半田を再溶融させ固化して、基板Ｗ１と部品Ｐ１，Ｐ２との間の接続状態を安定化する。

ライン管理装置７０は、公知の中央演算装置、記憶装置および入出力インターフェースを備えており、これらは、バスを介して電気的に接続されている（いずれも図示略）。ライン管理装置７０は、これらを用いて、種々の演算処理を行うことができる。また、図１に示すように、ライン管理装置７０は、表示装置７１と入力装置７２と通信線７３とを備えている。表示装置７１は、公知の表示装置であり、ライン管理装置７０の生産状態、制御状態などが表示可能になっている。表示装置７１は、後述する修正前後の装着使用データＳＤ１を表示することもできる。入力装置７２は、公知の入力装置であり、ライン管理装置７０を操作する操作者などが、ライン管理装置７０に対して種々の指示を行うことができる。ライン管理装置７０は、通信線７３を介して、半田印刷機２０、半田印刷検査機３０、部品装着機４０、基板外観検査機５０およびリフロー機６０と通信可能に接続されている。通信線７３は、有線であっても良く、無線であっても良い。なお、図１に示される基板生産ライン１０の構成は、一例であって、基板生産ライン１０は、公知の様々な形態をとり得る。基板生産ライン１０は、例えば、複数の部品装着機４０を備えるライン構成であっても良い。

２．基板座標系および装着使用データＳＤ１
図２に示すように、基板Ｗ１には、位置マークＦＭ１、ＦＭ２が設けられている。位置マークＦＭ１、ＦＭ２は、フィデューシャルマークと呼ばれる基板Ｗ１の位置決め基準部であり、位置マークＦＭ１、ＦＭ２は、基板Ｗ１の外縁部に設けられている。位置マークＦＭ１、ＦＭ２に基づいて、基板座標系が設定される。基板座標系は、基板Ｗ１に設定される座標系であり、基板座標系は、位置マークＦＭ１、ＦＭ２と、Ｘ軸方向ＸｂおよびＹ軸方向Ｙｂ並びに原点位置Ｂ０との位置関係によって規定することができる。本実施形態では、位置マークＦＭ１は、原点位置Ｂ０に設けられている。部品装着機４０は、例えば、位置マークＦＭ１、ＦＭ２を結ぶ矢印Ｌ１とＸ軸方向Ｘｂとの角度θｂを計測することによって、基板座標系（Ｘ軸方向Ｘｂ、Ｙ軸方向Ｙｂ、原点位置Ｂ０）を知得することができる。

基板Ｗ１における部品Ｐ１の装着位置は、基板座標系を用いて表すことができる。回路番号Ｒ１の部品Ｐ１のＸ軸方向Ｘｂの装着位置は、装着位置ＸＭ１であり、Ｙ軸方向Ｙｂの装着位置は、装着位置ＹＭ１である。また、部品Ｐ１の装着位置（装着位置ＸＭ１，装着位置ＹＭ１）における回転角は、回転角θ１である。同図に示す回転角θ１は、０°（回転なし）を表している。さらに、部品Ｐ１の大きさは、部品Ｐ１の縦方向（矢印Ｘ方向）の大きさ（縦寸法）が縦寸法ＫＸ１である。部品Ｐ１の横方向（矢印Ｙ方向）の大きさ（横寸法）は、横寸法ＫＹ１である。部品Ｐ１の高さ方向の大きさ（高さ寸法）は、高さ寸法ＫＨ１である。なお、図２は、平面図であるので、同図では、高さ寸法ＫＨ１は、図示されていない。また、部品Ｐ１の中心（大きさの中心）は、中心位置Ｃ１で示されており、部品Ｐ１の重心は、重心位置Ｇ１で示されている。部品Ｐ１は、中心位置Ｃ１と重心位置Ｇ１とが一致している。さらに、吸着ノズル４１によって吸着可能な部品Ｐ１の部位は、吸着面ＳＡ１で示されている。

部品Ｐ１について上述したことは、部品Ｐ２についても同様に言える。回路番号ＩＣ１の部品Ｐ２のＸ軸方向Ｘｂの装着位置は、装着位置ＸＭ２であり、Ｙ軸方向Ｙｂの装着位置は、装着位置ＹＭ２である。また、部品Ｐ２の装着位置（装着位置ＸＭ２，装着位置ＹＭ２）における回転角は、回転角θ２である。さらに、部品Ｐ２の大きさは、縦寸法ＫＸ２、横寸法ＫＹ２および高さ寸法ＫＨ２である。また、部品Ｐ２の中心は、中心位置Ｃ２で示されており、部品Ｐ２の重心は、重心位置Ｇ２で示されている。さらに、吸着ノズル４１によって吸着可能な部品Ｐ２の部位は、吸着面ＳＡ２で示されている。

なお、部品Ｐ２は、中心位置Ｃ２と重心位置Ｇ２とが異なる。部品Ｐ２は、本体部Ｐ２ａと、第一電極部Ｐ２ｂと、第二電極部Ｐ２ｃと、第三電極部Ｐ２ｄとを備えている。本体部Ｐ２ａは、集積回路（図示略）が収容されている部位を示している。第一電極部Ｐ２ｂ、第二電極部Ｐ２ｃおよび第三電極部Ｐ２ｄは、基板Ｗ１のパターンと電気的および機械的に接続される部位（リード部）を示している。本体部Ｐ２ａの中心位置は、部品Ｐ２の中心位置Ｃ２に対して、偏心しており、かつ、本体部Ｐ２ａは、第一電極部Ｐ２ｂ、第二電極部Ｐ２ｃおよび第三電極部Ｐ２ｄのいずれに対しても、質量が大きい。そのため、部品Ｐ２の重心位置Ｇ２は、部品Ｐ２の中心位置Ｃ２に対して、Ｘ軸方向Ｘｂに偏差ΔＫＸ２分、移動しており、Ｙ軸方向Ｙｂに偏差ΔＫＹ２分、移動している。

図３は、装着使用データＳＤ１に含まれるデータの一例を示している。装着使用データＳＤ１は、部品装着機４０が部品装着基板ＰＷＢ１を生産する際に使用するデータをいう。装着使用データＳＤ１には、部品装着機４０の吸着ノズル４１が部品Ｐ１，Ｐ２を吸着し、吸着ノズル４１によって吸着された部品Ｐ１，Ｐ２を基板Ｗ１に装着する際に使用するデータが含まれる。また、装着使用データＳＤ１には、部品装着基板ＰＷＢ１の生産に関する生産条件、使用する生産設備、基板Ｗ１および部品Ｐ１，Ｐ２に関する情報などが含まれる。同図に示すように、本実施形態では、装着使用データＳＤ１には、シーケンス番号、回路番号、部品番号、装着位置、吸着位置、ノズル種、部品供給位置、部品の大きさ、部品の形状および基板Ｗ１の厚みに関する情報が含まれる。なお、装着位置には、Ｘ軸方向Ｘｂの座標（Ｘｂ座標）、Ｙ軸方向Ｙｂの座標（Ｙｂ座標）および回転角が含まれる。また、部品の大きさには、縦寸法、横寸法および高さ寸法が含まれる。

回路番号、部品番号、装着位置および部品の大きさは、既述したとおりである。シーケンス番号は、部品装着機４０の吸着ノズル４１が部品Ｐ１，Ｐ２を吸着し、基板Ｗ１に部品Ｐ１，Ｐ２を装着する際の部品Ｐ１，Ｐ２の装着順序を示している。同図に示す装着使用データＳＤ１は、部品Ｐ１、部品Ｐ２の順に部品Ｐ１，Ｐ２が装着されることを示している。また、吸着位置は、吸着ノズル４１によって吸着される部品の当該部品における位置を示している。同図に示す装着使用データＳＤ１は、部品Ｐ１については、中心位置Ｃ１または重心位置Ｇ１を吸着位置として用い、部品Ｐ２については、重心位置Ｇ２を吸着位置として用いることを示している。これにより、部品Ｐ１の吸着時の姿勢が安定し、部品Ｐ１の装着時の姿勢が安定する。このことは、部品Ｐ２についても同様に言える。

ノズル種は、吸着ノズル４１の種類を示している。吸着ノズル４１のノズル径、図１に示すノズル先端部４２の形状もしくは材質などが、部品に合わせて指定される。同図に示す装着使用データＳＤ１は、部品Ｐ１については、ノズル種ＮＺ１の吸着ノズル４１を用い、部品Ｐ２については、ノズル種ＮＺ２の吸着ノズル４１を用いることを示している。また、部品供給位置は、部品を供給する部品供給媒体（例えば、フィーダ、トレイユニットなど）の位置を示している。同図に示す装着使用データＳＤ１は、部品Ｐ１については、部品供給媒体Ｆ１から部品Ｐ１を供給し、部品Ｐ２については、部品供給媒体Ｆ２から部品Ｐ２を供給することを示している。

部品の形状は、二次元もしくは三次元の形状に関する情報を示している。後述する画像取得部８１が三次元の画像を取得する場合は、形状に関する情報は、三次元の情報であると好適である。形状に関する情報は、数値情報であっても良く、画像情報などであっても良い。カメラなどによって部品を撮像した画像、コンピュータグラフィックスなどによって描写した画像、これらの画像を取得するためのアドレス（リンク先）などが、画像情報の一例として挙げられる。同図に示す装着使用データＳＤ１は、部品Ｐ１については、形状情報ＳＨ１を備え、部品Ｐ２については、形状情報ＳＨ２を備えることを示している。形状情報ＳＨ１および形状情報ＳＨ２は、いずれも三次元の画像情報であるが、部品Ｐ１および部品Ｐ２は形状が異なるので、情報は異なる。また、基板Ｗ１の厚みは、部品が装着される部位の基板Ｗ１の厚みを示している。当該部位の厚さが異なると、部品の高さ寸法が同一であっても、部品を基板Ｗ１に装着する際の部品の押し込み量が異なる。例えば、基板Ｗ１に凹部があり、当該凹部に部品を装着する場合が、想定される。同図に示す装着使用データＳＤ１は、部品Ｐ１については、基板Ｗ１の厚みが厚さＴＨ１であり、部品Ｐ２については、基板Ｗ１の厚みが厚さＴＨ２であることを示している。なお、装着使用データ管理装置８０は、装着使用データＳＤ１のうちの一部（例えば、部品の大きさ、部品の形状など）を抜き出して、別途、管理することもできる。

３．装着使用データ管理装置８０
装着使用データＳＤ１は、生産する部品装着基板ＰＷＢ１の基板種毎に異なる。また、基板種が同じであっても、基板Ｗ１の変化、基板Ｗ１に装着される部品の変化（ばらつきを含む）によって、生産される部品装着基板ＰＷＢ１の品質に影響が生じる可能性がある。そこで、本実施形態の装着使用データ管理装置８０は、必要に応じて、装着使用データＳＤ１を修正し、若しくは、装着使用データＳＤ１の修正を案内する。

図４は、装着使用データ管理装置８０の制御ブロックの一例を示している。装着使用データ管理装置８０は、制御ブロックとして捉えると、画像取得部８１と、監視部８２と、修正管理部８３とを備えている。本実施形態では、画像取得部８１は、図１に示す基板外観検査機５０に設けられており、監視部８２および修正管理部８３は、図１に示すライン管理装置７０に設けられている。装着使用データ管理装置８０は、部品装着機４０、基板外観検査機５０およびライン管理装置７０のうちのいずれの機器に設けることもできる。また、装着使用データ管理装置８０は、公知の画像取得装置を別途設けて、当該画像取得装置に画像取得部８１を設けることもできる。同様に、装着使用データ管理装置８０は、公知の演算装置を別途設けて、当該演算装置に監視部８２および修正管理部８３を設けることもできる。

図５は、装着使用データ管理装置８０による制御フローの一例を示している。画像取得部８１は、ステップＳ１１に示す処理を行う。監視部８２は、ステップＳ１２およびステップＳ１３に示す判断を行う。修正管理部８３は、ステップＳ１４に示す処理を行う。装着使用データ管理装置８０は、図５に示す処理および判断を繰り返すことによって、生産する部品装着基板ＰＷＢ１の基板種毎に、必要に応じて、装着使用データＳＤ１を修正し、若しくは、装着使用データＳＤ１の修正を案内することができる。

３−１．画像取得部８１
画像取得部８１は、基板Ｗ１に部品Ｐ１，Ｐ２が装着されている同種の複数（本実施形態では、１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１を撮像する。そして、画像取得部８１は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１の各々の画像を取得する（図５に示すステップＳ１１）。本実施形態では、画像取得部８１は、基板外観検査機５０の画像取得装置５１を用いて、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１を撮像する。既述したように、画像取得部８１は、画像取得装置５１と同等の画像取得装置を用いて、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１を撮像することもできる。部品装着基板ＰＷＢ１の画像は、二次元の画像であっても良く、三次元の画像であっても良い。なお、後述する監視部８２が、部品装着基板ＰＷＢ１の画像において、部品Ｐ１，Ｐ２の形状の変化などを監視する場合は、部品装着基板ＰＷＢ１の画像は、三次元の画像であると好適である。このことは、監視部８２が基板Ｗ１の厚みの変化などを監視する場合も同様に言える。

３−２．監視部８２
監視部８２は、画像取得部８１によって取得された画像の複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における変化を監視する。そして、監視部８２は、画像の変化が認められたときに、当該変化と当該変化が認められた画像を取得したときの部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化との間の相関関係の有無を判断する（図５に示すステップＳ１２およびステップＳ１３）。

図６は、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化したときの画像の変化の一例を示している。破線の四角形は、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化する前の画像から抽出された部品Ｐ１の形状を示している。実線の四角形は、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化した後の画像から抽出された部品Ｐ１の形状を示している。同図では、画像が変化した後の部品Ｐ１は、部品Ｐ１ａで示され、部品Ｐ１ａの縦寸法は、縦寸法ＫＸ１ａで示されている。このように、本明細書では、画像が変化した領域に装着された部品（この場合、部品Ｐ１ａ）を対象部品ＰＸ１という。

監視部８２は、監視する対象物の属性が、予め設定された許容範囲を超えたときに、部品装着基板ＰＷＢ１の画像が変化したと判断することができる。上述した例では、監視部８２は、部品Ｐ１の縦寸法が、予め設定された許容範囲の上限値（縦寸法ＫＸ１より大きく、かつ、縦寸法ＫＸ１ａより小さい値）を超えているので、部品装着基板ＰＷＢ１の画像が変化したと判断する。なお、監視する対象物の属性が三次元に係る場合、少なくとも部品の縦方向（矢印Ｘ方向）および横方向（矢印Ｙ方向）の二つの方向に沿った方向において、部品の高さ方向に沿った方向の画像の変化を監視すると良い。部品の装着姿勢、部品の高さ寸法および部品の三次元形状などが、三次元に係る属性の一例として挙げられる。例えば、部品の縦方向（矢印Ｘ方向）に沿った方向において、部品の高さ寸法に変化が見られない場合、監視部８２は、部品の横方向（矢印Ｙ方向）に沿った方向において、部品の高さ寸法を監視すると良い。

図７は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における部品Ｐ１の縦寸法のばらつきの一例を示している。同図の横軸は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１の撮像順序を示しており、縦軸は、部品Ｐ１の縦寸法を示している。折れ線Ｌ２は、部品Ｐ１の縦寸法の変化の一例を示している。撮像順序が１番から５番までの画像が変化する前の複数（５枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１のばらつき（縦寸法ＫＸ１の最大値から最小値を減じた差分）は、ばらつきΔＫＸ１である。なお、縦寸法ＫＸ１は、修正前の装着使用データＳＤ１に含まれる部品Ｐ１の縦寸法を示している。上述したことは、撮像順序が６番から１０番までの画像が変化した後の複数（５枚）の部品装着基板ＰＷＢ１についても同様であり、同図では、ばらつきΔＫＸ１ａおよび縦寸法ＫＸ１ａを用いて図示されている。このように、監視する対象物の属性には、複数の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきが見られる。

そこで、監視部８２は、基板Ｗ１に装着されている部品Ｐ１，Ｐ２の形状および大きさについて、画像から複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきを算出し、算出されたばらつきを加味して画像の変化を判断すると好適である。この場合、監視部８２は、例えば、算出されたばらつきに合わせて、監視する対象物の属性の許容範囲を設定することができる。上述した例では、監視部８２は、算出されたばらつきΔＫＸ１に対して、誤差分に相当する余裕をもたせて、部品Ｐ１の縦寸法の許容範囲を設定する。これにより、監視部８２は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきを考慮して、画像の変化を判断することができる。よって、装着使用データ管理装置８０は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきを考慮した装着使用データＳＤ１の修正、若しくは、装着使用データＳＤ１の修正を案内することができる。

監視部８２は、画像の変化が認められたときに、当該変化と当該変化が認められた画像を取得したときの部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化との間の相関関係の有無を判断する。例えば、基板外観検査機５０によって部品装着基板ＰＷＢ１が異常（検査項目について許容範囲を超えている）と判定される場合、監視部８２は、部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化が生じると判断することができる。また、基板外観検査機５０による検査結果は正常であるが、部品装着基板ＰＷＢ１の画像の変化が、予め設定された所定の許容範囲を超えている場合についても、監視部８２は、部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化が生じると判断することができる。

図６に示すように、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化すると、部品Ｐ１の吸着位置である中心位置Ｃ１は、中心位置Ｃ１ａに移動する。部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化した部品Ｐ１ａについて吸着位置を変更しないと、部品Ｐ１ａの吸着位置は、中心位置Ｃ１ａから偏心する。その結果、対象部品ＰＸ１である部品Ｐ１ａの部品吸着率は、低下する可能性がある。

部品吸着率は、部品の吸着機会に対する吸着の成功割合をいう。例えば、部品装着機４０は、吸着ノズル４１で部品を吸着する度に吸着の成否を記録する。部品装着機４０は、部品装着機４０に設けられる部品カメラ（図示略）などで、吸着ノズル４１によって吸着された部品を撮像して、撮像画像から吸着の成否を判定することができる。部品装着機４０は、部品の吸着が成功した回数を、当該吸着ノズル４１で部品を吸着した回数（総回数）で除して、部品吸着率を算出することができる。例えば、部品Ｐ１が部品Ｐ１ａに切り替わっても、吸着条件（例えば、吸着位置および吸着ノズル４１の種類）が同じ場合、部品吸着率は、部品Ｐ１の切り替わり前と比べて、低下する可能性がある。

また、部品Ｐ１ａの吸着位置が中心位置Ｃ１ａから偏心すると、装着位置ずれが生じる可能性がある。装着位置ずれは、対象部品ＰＸ１である部品Ｐ１ａの装着予定位置と、実際に対象部品ＰＸ１である部品Ｐ１ａが装着された装着実位置との誤差をいう。上述した例では、装着予定位置は、部品Ｐ１の装着位置（装着位置ＸＭ１，装着位置ＹＭ１）である（図２および図３参照）。図６に示すように、中心位置Ｃ１と中心位置Ｃ１ａとの偏差を偏差ΔＣ１とすると、装着実位置は、装着位置（装着位置ＸＭ１，装着位置ＹＭ１）から偏差ΔＣ１分、Ｘ軸方向Ｘｂに移動した位置に移動し易くなる。さらに、部品Ｐ１ａの吸着位置が中心位置Ｃ１ａから偏心すると、対象部品ＰＸ１である部品Ｐ１の装着姿勢が悪化する可能性がある。例えば、部品Ｐ１ａが基板Ｗ１に対して浮き上がった状態で装着される部品立ちが生じる可能性がある。中心位置Ｃ１ａについて上述したことは、重心位置Ｇ１についても同様に言える。

部品装着機４０は、例えば、部品装着機４０に設けられる基板カメラ（図示略）などで、基板Ｗ１に装着された部品Ｐ１を撮像して、撮像画像から装着位置ずれ、装着姿勢などを判定することができる。なお、基板カメラが三次元画像を取得できない場合、例えば、部品の装着姿勢などは、三次元画像を取得可能な画像取得装置などを用いて、撮像しても良い。また、基板外観検査機５０は、例えば、画像取得装置５１などで、基板Ｗ１に装着された部品Ｐ１を撮像して、撮像画像から装着位置ずれ、装着姿勢などを判定することもできる。

監視部８２は、対象部品ＰＸ１の部品吸着率、対象部品ＰＸ１の装着予定位置と実際に対象部品ＰＸ１が装着された装着実位置との誤差を示す装着位置ずれ、および、対象部品ＰＸ１の装着姿勢のうちの少なくとも一つが許容範囲を超えているときに、相関関係があると判断すると好適である。これにより、監視部８２は、画像の変化と当該変化が認められた画像を取得したときの部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化との間の相関関係の有無を容易に判断することができる。

なお、許容範囲は、基板外観検査機５０の判定基準（部品装着基板ＰＷＢ１が正常と判定される正常範囲）に合わせて設定することができる。また、許容範囲は、基板外観検査機５０の判定基準より厳しい判定基準（上記正常範囲より狭い所定範囲）に合わせて設定することもできる。さらに、許容範囲は、基板Ｗ１に装着されている部品Ｐ１，Ｐ２の形状および大きさについて、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきを考慮して、設定することもできる。

３−３．修正管理部８３
修正管理部８３は、監視部８２によって相関関係が認められたときに、画像が変化した領域に装着された部品である対象部品ＰＸ１を装着した際に使用した装着使用データＳＤ１を修正し、若しくは、装着使用データＳＤ１の修正を案内する（図５に示すステップＳ１４）。そして、図５に示す装着使用データ管理装置８０による処理および判断は、一旦、終了する。なお、図５に示すステップＳ１２またはステップＳ１３において、条件を充足しない場合（Ｎｏの場合）、修正管理部８３による上述した処理を実行しないで、装着使用データ管理装置８０による処理は、一旦、終了する。

修正管理部８３は、対象部品ＰＸ１の装着状態に基づいて、装着使用データＳＤ１の修正値を決定することができる。また、修正管理部８３は、対象部品ＰＸ１について、複数（本実施形態では、５枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間のばらつきを算出し、算出されたばらつきを加味して、装着使用データＳＤ１の修正値を決定することもできる。図７に示す例では、修正管理部８３は、対象部品ＰＸ１である部品Ｐ１ａについて、撮像順序が６番から１０番までの複数（５枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間のばらつきを算出する。部品Ｐ１ａの縦寸法のばらつきΔＫＸ１ａの平均を既述した縦寸法ＫＸ１ａとする。このとき、修正管理部８３は、部品Ｐ１ａの縦寸法を縦寸法ＫＸ１ａにすることができる。

図８Ａは、修正前後の装着使用データＳＤ１の一例を示している。同図は、回路番号Ｒ１の部品Ｐ１が、装着使用データＳＤ１の修正対象であることを示している。また、同図は、修正前の装着使用データＳＤ１について、部品Ｐ１の縦寸法が縦寸法ＫＸ１であり、部品Ｐ１の吸着位置が中心位置Ｃ１であることを示している。さらに、同図は、修正後の装着使用データＳＤ１について、部品Ｐ１ａの縦寸法が縦寸法ＫＸ１ａであり、部品Ｐ１ａの吸着位置が中心位置Ｃ１ａであることを示している。縦寸法ＫＸ１ａは、上述した部品Ｐ１ａの縦寸法のばらつきΔＫＸ１ａの平均である。

修正管理部８３は、装着使用データＳＤ１を自動的に修正することができる。これにより、装着使用データ管理装置８０は、装着使用データＳＤ１の修正を自動化することができる。また、修正管理部８３は、直ちに装着使用データＳＤ１の修正をせず、装着使用データＳＤ１の修正を案内しても良い。この場合、図１に示す基板生産ライン１０を操作する操作者などによって、装着使用データＳＤ１の修正の要否が判断される。

装着使用データＳＤ１の修正の案内方法は、限定されない。例えば、修正管理部８３は、公知の表示装置に、図８Ａに示す内容を表示して、装着使用データＳＤ１の修正を案内することができる。例えば、修正管理部８３は、図１に示すライン管理装置７０の表示装置７１に、図８Ａに示す内容を表示することができる。また、修正管理部８３は、基板生産ライン１０を操作する操作者などが所持する携帯端末の表示装置に、図８Ａに示す内容を表示しても良い。

図８Ｂは、修正前後の装着使用データＳＤ１の他の表示例を示している。同図は、図７に示す例において、第一表示、第二表示、第三表示および第四表示の順に、部品Ｐ１または部品Ｐ１ａの形状が表示されることを模式的に示している。第一表示は、撮像順序が４番目の部品装着基板ＰＷＢ１の画像から抽出された部品Ｐ１の形状の表示をいう。第二表示は、撮像順序が５番目の部品装着基板ＰＷＢ１の画像から抽出された部品Ｐ１の形状の表示をいう。第三表示は、撮像順序が６番目の部品装着基板ＰＷＢ１の画像から抽出された部品Ｐ１ａの形状の表示をいう。第四表示は、撮像順序が７番目の部品装着基板ＰＷＢ１の画像から抽出された部品Ｐ１ａの形状の表示をいう。第一表示〜第四表示は、例えば、カメラなどによって部品Ｐ１（部品Ｐ１ａ）を撮像した画像、コンピュータグラフィックスなどによって描写した画像などを用いることができる。

修正管理部８３は、第一表示、第二表示、第三表示および第四表示の順に、部品Ｐ１または部品Ｐ１ａの形状を表示することにより、基板生産ライン１０を操作する操作者などに対して、画像の変化を視認させて、装着使用データＳＤ１を修正する動機付けを与えることができる。なお、同図では、説明の便宜上、第一表示〜第四表示のみが記載されている。修正管理部８３は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１の各々の画像から抽出された部品Ｐ１（部品Ｐ１ａ）の形状を順に表示することができる。

図８Ｃは、修正前後の装着使用データＳＤ１を重ねて表示する表示例を示している。同図では、破線の四角形と実線の四角形とが重ねて表示されている。破線の四角形は、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化する前の画像から抽出された部品Ｐ１の形状を示している。実線の四角形は、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変化した後の画像から抽出された部品Ｐ１ａの形状を示している。既述したように、これらの表示は、例えば、カメラなどによって部品Ｐ１（部品Ｐ１ａ）を撮像した画像、コンピュータグラフィックスなどによって描写した画像などを用いることができる。

このように、修正管理部８３は、修正前後の装着使用データＳＤ１を重ねて表示して、装着使用データＳＤ１の修正を案内すると好適である。これにより、基板生産ライン１０を操作する操作者などは、修正前後の装着使用データＳＤ１の変化を容易に視認することができる。また、基板生産ライン１０を操作する操作者などは、装着使用データＳＤ１の修正の要否の判断を容易に行うことができる。

４．実施形態の効果
本実施形態の装着使用データ管理装置８０によれば、装着使用データ管理装置８０は、修正管理部８３を備える。修正管理部８３は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における画像の変化と部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化との間の相関関係が認められたときに、装着使用データＳＤ１を修正し、若しくは、装着使用データＳＤ１の修正を案内する。これにより、本実施形態の装着使用データ管理装置８０は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における画像の変化に基づいて、装着使用データＳＤ１を修正し、若しくは、装着使用データＳＤ１の修正を案内することができる。

５．変形形態
上述した実施形態は、監視部８２が監視する対象物の属性が、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきの範囲を超えて、変化した場合を例に説明されている。具体的には、部品装着基板ＰＷＢ１に装着されている部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が、ばらつきΔＫＸ１の範囲を超えて、変化している。しかしながら、実施形態は、上述した形態に限定されるものではない。例えば、監視部８２が監視する対象物の属性が、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間におけるばらつきの範囲内であるが、装着使用データＳＤ１の調整が不十分である場合が、変形形態として想定される。この場合にも、装着使用データ管理装置８０は、装着使用データＳＤ１を修正等することができる。

図９は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１のばらつき範囲ΔＫＸＵ１と、品質が良好な範囲を示す許容範囲ΔＫＸＣ１との関係の一例を示している。同図の横軸は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１の撮像順序を示しており、縦軸は、部品Ｐ１の縦寸法を示している。折れ線Ｌ３は、部品Ｐ１の縦寸法の変化の一例を示している。なお、本変形形態では、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１の変化が、ばらつき範囲ΔＫＸＵ１に含まれる場合であっても、監視部８２は、画像取得部８１によって取得された画像が変化したと判断する。

同図に示すように、撮像順序が１番、３番、５番、７番および９番の複数（５枚）の部品装着基板ＰＷＢ１（以下、第一群部品装着基板という。）は、画像から抽出された部品Ｐ１の縦寸法が許容範囲ΔＫＸＣ１に含まれている。よって、第一群部品装着基板には、部品装着基板ＰＷＢ１の品質の劣化が見られない。これに対して、撮像順序が２番、４番、６番、８番および１０番の複数（５枚）の部品装着基板ＰＷＢ１（以下、第二群部品装着基板という。）は、画像から抽出された部品Ｐ１の縦寸法が許容範囲ΔＫＸＣ１を超えている。よって、第二群部品装着基板には、部品装着基板ＰＷＢ１の品質の劣化が見られる。この場合、監視部８２は、第二群部品装着基板について、画像の変化と部品装着基板ＰＷＢ１における品質の劣化との間に相関関係があると判断する。

修正管理部８３は、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１間における部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１のばらつきを算出し、算出されたばらつきを加味して、装着使用データＳＤ１の修正値を決定すると好適である。修正管理部８３は、例えば、ばらつき範囲ΔＫＸＵ１の平均値を算出し、当該平均値を装着使用データＳＤ１の修正値とする。具体的には、修正管理部８３は、ばらつき範囲ΔＫＸＵ１の平均値ＡＶＲ１を、修正後の部品Ｐ１の縦寸法とする。このようにして、装着使用データ管理装置８０は、調整が不十分であった装着使用データＳＤ１を修正し、若しくは、調整が不十分であった装着使用データＳＤ１の修正を案内することができる。

なお、基板外観検査機５０は、修正後の装着使用データＳＤ１を基準にして、品質が良好な範囲を示す許容範囲ΔＫＸＣ１を設定し直す。これにより、検査データが修正され、複数（１０枚）の部品装着基板ＰＷＢ１について、検査結果は、良好になる。また、変形形態は、実施形態で既述した種々の形態をとり得る。例えば、修正管理部８３は、修正前後の装着使用データＳＤ１を重ねて表示して、装着使用データＳＤ１の修正を案内すると好適である。また、実施形態および変形形態は、部品Ｐ１の縦寸法ＫＸ１が変更された場合を例に説明されている。しかしながら、修正管理部８３は、図３に示す装着使用データＳＤ１を始め、種々の装着使用データＳＤ１を修正等することができる。

６．装着使用データＳＤ１の管理
部品装着基板ＰＷＢ１の生産初期（変形形態に相当）は、装着使用データＳＤ１の調整が不十分である可能性がある。この場合、修正管理部８３は、装着使用データＳＤ１の修正に合わせて、原本（マスタファイル）も合わせて修正すると良い。これに対して、部品装着基板ＰＷＢ１の量産期（実施形態に相当）は、基板Ｗ１および部品Ｐ１，Ｐ２を供給する供給先（ベンダ）が変更される可能性がある。また、部品装着基板ＰＷＢ１の量産期（実施形態に相当）は、基板Ｗ１および部品Ｐ１，Ｐ２の生産時期（ロット）が異なるものが供給される可能性がある。これらの場合、修正管理部８３は、原本（マスタファイル）を修正しないで、部品装着機４０が現在使用している装着使用データＳＤ１の修正のみを行うと良い。

８０：装着使用データ管理装置、
８１：画像取得部、８２：監視部、８３：修正管理部、
Ｗ１：基板、Ｐ１，Ｐ１ａ，Ｐ２：部品、
ＰＷＢ１：部品装着基板、ＰＸ１：対象部品、
ＳＤ１：装着使用データ。

Claims (4)

1. 基板に部品が装着されている同種の複数の部品装着基板を撮像し、前記複数の部品装着基板の各々の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像取得部によって取得された前記画像の前記複数の部品装着基板間における変化を監視し、前記画像の変化が認められたときに、当該変化と当該変化が認められた前記画像を取得したときの部品装着基板における品質の劣化との間の相関関係の有無を判断する監視部と、
   前記監視部によって前記相関関係が認められたときに、前記画像が変化した領域に装着された前記部品である対象部品を装着した際に使用した装着使用データを修正し、若しくは、前記装着使用データの修正を案内する修正管理部と、
   を備える装着使用データ管理装置。
2. 前記監視部は、前記基板に装着されている前記部品の形状および大きさについて、前記画像から前記複数の部品装着基板間におけるばらつきを算出し、算出された前記ばらつきを加味して前記画像の変化を判断する請求項１に記載の装着使用データ管理装置。
3. 前記監視部は、前記対象部品の部品吸着率、前記対象部品の装着予定位置と実際に前記対象部品が装着された装着実位置との誤差を示す装着位置ずれ、および、前記対象部品の装着姿勢のうちの少なくとも一つが許容範囲を超えているときに、前記相関関係があると判断する請求項１または請求項２に記載の装着使用データ管理装置。
4. 前記修正管理部は、修正前後の前記装着使用データを重ねて表示して、前記装着使用データの修正を案内する請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の装着使用データ管理装置。
   

Images