品質(zhì)管理系統(tǒng)以及內(nèi)部檢查裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢查安裝在印刷基板上的電子器件的狀態(tài)的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]表面貼裝是在印刷基板上安裝電子器件的方法之一。所謂表面貼裝，是指在印刷基板上涂敷焊錫膏，將要安裝的電子器件放置在印刷基板上后進(jìn)行加熱來熔化焊錫，由此固定電子器件的安裝方式。為了制造高集成度的基板，在自動安裝電子器件到印刷基板上的裝置中，經(jīng)常使用表面貼裝。
[0003]通過自動化方式在基板上安裝電子器件的情況下，焊錫膏冷卻后，需要檢查基板上的電子器件是否正常地安裝在基板上(以下，稱為回流焊后檢查)。特別是，準(zhǔn)確地判定利用焊錫是否正常地接合了電子器件所具有的連接端子和基板上的電極(焊盤)之間的連接部，這對于保證產(chǎn)品品質(zhì)至關(guān)重要。
[0004]為了進(jìn)行回流焊后檢查，需要準(zhǔn)確地檢測在基板上的哪個位置放置有哪個電子器件。作為相關(guān)的技術(shù)，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種電子器件安裝系統(tǒng)，該電子器件安裝系統(tǒng)從將電子器件裝載在基板上的貼片機(jī)向檢查電子器件的接合狀態(tài)的檢查裝置發(fā)送與電子器件的尺寸相關(guān)的信息，檢查裝置基于該信息來識別應(yīng)該檢查的位置。利用該系統(tǒng)，即使是在電子器件的大小因個體差異而參差不齊的情況下，檢查裝置也能夠準(zhǔn)確地識別出電子器件的大小。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載了如下的方法:識別檢查對象的電子器件，并選擇最適合的檢查庫來實施檢查。
[0006]在進(jìn)行回流焊后檢查的方法中，有AOI和AXI兩種。所謂AOI (Automated OpticalInspect1n:自動光學(xué)檢測)是如下方法:使用可見光攝像頭拍攝檢查對象，并對圖像進(jìn)行分析來判定接合狀態(tài)。此外，所謂AXI (Automated X-ray inspect1n:自動X射線檢測)是如下方法:對檢查對象照射X射線，基于獲取的X射線圖像判定電子器件與基板之間的接合狀態(tài)。利用AOI檢查，能夠基于外觀來發(fā)現(xiàn)不合格；利用AXI檢查，能夠發(fā)現(xiàn)通過外觀不能發(fā)現(xiàn)的不合合格。
[0007]專利文獻(xiàn)1:JP特開2011-91181號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:JP特開2004-151057號公報
[0009]在回流焊后檢查中，為了檢查端子與焊錫的接合狀態(tài)，需要識別出端子所在的區(qū)域(以下，稱為端子區(qū)域)和焊錫所在的區(qū)域(以下，稱為焊錫區(qū)域)。若無法區(qū)別兩者，則是因為無法準(zhǔn)確地判定焊錫的接觸角、焊錫的潤濕高度。
[0010]例如，基于AOI的檢查裝置能夠使用攝像頭(或照相機(jī))拍攝電子器件，基于所得到的圖像來識別端子區(qū)域。另一方面，基于AXI的檢查裝置能夠利用X射線透過導(dǎo)體與非導(dǎo)體的透過率之差，來檢測金屬所在的區(qū)域。另外，即使同樣是金屬，根據(jù)材質(zhì)的不同X射線的透過率也會不同，因此，能夠區(qū)別焊錫與端子。
[0011]但是，在基于AXI的檢查中，在取得基于X射線的透射圖像，生成三維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行解析，因此，與利用可見光圖像的圖像解析相比更耗費(fèi)時間。另一方面，若想要縮短檢查時間，則需要降低分辨率，因此，在識別端子和焊錫時的精度會下降。
[0012]另一方面，應(yīng)用專利文獻(xiàn)I以及2中記載的技術(shù)，還能夠考慮在安裝時就預(yù)先檢測出端子所在的區(qū)域，在回流焊后檢查中使用該信息的方法。但是，瑞在回流焊步驟中焊錫溶解，則安裝的電子器件下沉，因此，電子器件的高度方向的位置發(fā)生變動。即，即使在回流焊步驟之前檢測端子區(qū)域，在回流焊后檢查中也無法使用該信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明是考慮到上述的問題而提出的，其目的在于，提供一種在表面貼裝線上提高進(jìn)行內(nèi)部檢查的速度的技術(shù)。
[0014]為了解決上述問題，本發(fā)明的品質(zhì)管理系統(tǒng)采用如下的結(jié)構(gòu):當(dāng)在回流焊工序結(jié)束后通過AOI進(jìn)行檢查時，檢測電子器件所具有的端子的位置，并且當(dāng)通過AXI進(jìn)行檢查時利用與上述端子的位置相關(guān)的信息。
[0015]具體地，本發(fā)明的品質(zhì)管理系統(tǒng)包括:外觀檢查裝置，其根據(jù)可見光圖像，來檢查印刷基板上的電極與通過錫焊安裝在所述印刷基板上的電子器件之間的接合狀態(tài)，內(nèi)部檢查裝置，其根據(jù)除了可見光圖像以外的圖像，來檢查印刷基板上的電極與通過錫焊安裝在所述印刷基板上的電子器件之間的接合狀態(tài)；所述外觀檢查裝置生成端子信息，所述端子信息為與所述印刷基板上的所述電子器件所具有的端子的位置相關(guān)的信息，所述內(nèi)部檢查裝置基于所述端子信息，來決定進(jìn)行檢查的區(qū)域。
[0016]在想要利用X射線等可見光線以外的光線來識別端子區(qū)域與焊錫區(qū)域的情況下，有處理耗費(fèi)時間長的問題。因此，在本發(fā)明的品質(zhì)管理系統(tǒng)采用如下的結(jié)構(gòu):在利用可見光圖像進(jìn)行回流焊后檢查時，生成作為與端子的位置相關(guān)的信息的端子信息，在內(nèi)部檢查裝置進(jìn)行檢查時，使用該端子信息決定檢查對象區(qū)域。由于端子信息為從可見光圖像得到的信息，所以信息量比例如通過X射線拍攝而得到的三維數(shù)據(jù)等少，但是能夠從內(nèi)部檢查裝置進(jìn)行檢查的區(qū)域去除明顯沒用的區(qū)域。
[0017]例如，由于安裝在基板上的電子器件的高度、長度根據(jù)安裝狀態(tài)、電子器件的個體差異而各不相同，所以在沒有端子信息的情況下，內(nèi)部檢查裝置必須對假定的最大區(qū)域進(jìn)行掃描。另一方面，外觀檢查裝置基于可見光圖像檢測明顯存在端子的區(qū)域，并生成端子信息。即，由于內(nèi)部檢查裝置能夠識別出明顯存在端子的區(qū)域，所以能夠縮小檢查對象區(qū)域。通過這樣，能夠避免無用的掃描，能夠縮短內(nèi)部檢查所需要的時間。
[0018]另外，所述端子信息可以包含表示端子相對于印刷基板上的電極的高度的信息，所述內(nèi)部檢查裝置可以基于所述端子信息設(shè)定進(jìn)行檢查的上限的高度，并將比該高度低的區(qū)域作為檢查對象。
[0019]需要進(jìn)行內(nèi)部檢查的區(qū)域為以電子器件所具有的端子的高度為上限，以基板上的電極的高度為下限的區(qū)域。即，通過從外觀檢查裝置向內(nèi)部檢查裝置通知檢查對象的端子的高度，能夠縮小檢查對象區(qū)域。
[0020]另外，所述端子信息可以包含表示端子相對于在所述電極上設(shè)定的基準(zhǔn)位置的相對位置、端子的寬度以及相對于電極的偏移量的信息。
[0021]端子信息除了表示端子的高度(Z方向)的信息以外，還可以包含表示在平面(XY平面)上的位置、大小的信息。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠在確定了端子的位置的狀態(tài)下開始進(jìn)行內(nèi)部檢查，因此，能夠省略在進(jìn)行內(nèi)部檢查時提取XY平面上的檢查對象區(qū)域，從而能夠使檢查高速化。此外，由于內(nèi)部檢查裝置以印刷基板上的電極為基準(zhǔn)進(jìn)行檢查，所以優(yōu)選利用以電極為基準(zhǔn)的位置來表示端子區(qū)域。
[0022]另外，所述內(nèi)部檢查裝置可以利用X射線斷層圖像來檢查接合狀態(tài)。
[0023]本發(fā)明特別優(yōu)選使用X射線進(jìn)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)。此外，可以通過斷層拍攝而直接取得斷層圖像，還可以通過改變角度取得多個透射圖像，合成所取得的透射圖像來還原立體的形狀，從還原的形狀選取斷層來取得斷層圖像。
[0024]所述內(nèi)部檢查裝置可以取得與所述電子器件所具有的端子的厚度相關(guān)的信息，除了基于端子信息以外，還基于該與所述厚度相關(guān)的信息來決定進(jìn)行檢查的區(qū)域。
[0025]例如，在想要求出端子與電極的接合面積的情況下，需要取得多個斷層圖像并在檢測出端子的下端的基礎(chǔ)上計算出面積，但若能夠取得端子的厚度，就能夠確定應(yīng)該取得斷層圖像的高度，因此，取得的斷層圖像的數(shù)量減少，能夠使檢查高速化。如這樣，由于通過從外部取得與端子的厚度相關(guān)的信息，能夠確定端子的下端位置，所以能夠進(jìn)一步地減少進(jìn)行內(nèi)部檢查時的處理量。
[0026]此外，本發(fā)明還能夠為包含上述單元的至少一部分的品質(zhì)管理系統(tǒng)。另外，也能夠為所述品質(zhì)管理系統(tǒng)的控制方法、用于使所述品質(zhì)管理系統(tǒng)工作的程序以及記錄該程序的記錄媒體。另外，還能夠為構(gòu)成該品質(zhì)管理系統(tǒng)的內(nèi)部檢查裝置。
[0027]上述處理、方法只要不產(chǎn)生技術(shù)上的矛盾，都能夠自由進(jìn)行組合來實施。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，能夠提高在表面貼裝線上進(jìn)行內(nèi)部檢查的速度。
【附圖說明】
[0029]圖1為說明利用回流焊方式來生產(chǎn)以及檢查基板的流程的圖。
[0030]圖2為說明實施方式中的檢查的概要的圖。
[0031]圖3為說明判斷焊錫的接合狀態(tài)的圖。
[0032]圖4A、圖4B為說明進(jìn)行X射線檢查的對象區(qū)域的圖。
[0033]圖5為發(fā)送至各檢查裝置的檢查對象信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0034]圖6為說明確定電子器件所在的區(qū)域的方法的圖。
[0035]圖7為說明確定端子所在的區(qū)域的方法的圖。
[0036]圖8為第一實施方式的端子信息的例子。
[0037]圖9為外觀檢查裝置的動作流程圖。
[0038]圖10為X射線檢查裝置的動作流程圖。
[0039]圖11為第二實施方式的端子信息的例子。
[0040]圖12為說明在第二實施方式中確定端子區(qū)域的方法的圖。
[0041]圖13為說明第三實施方式中的端子厚度的圖。
[0042]圖14為第三實施方式中的端子厚度信息的例子。
[0043]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0044]110焊錫印刷裝置
[0045]120貼片機(jī)
[0046]130回流焊爐
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