品质管理系统以及内部检查装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检查安装在印刷基板上的电子器件的状态的系统。
【背景技术】
[0002]表面贴装是在印刷基板上安装电子器件的方法之一。所谓表面贴装，是指在印刷基板上涂敷焊锡膏，将要安装的电子器件放置在印刷基板上后进行加热来熔化焊锡，由此固定电子器件的安装方式。为了制造高集成度的基板，在自动安装电子器件到印刷基板上的装置中，经常使用表面贴装。
[0003]通过自动化方式在基板上安装电子器件的情况下，焊锡膏冷却后，需要检查基板上的电子器件是否正常地安装在基板上(以下，称为回流焊后检查)。特别是，准确地判定利用焊锡是否正常地接合了电子器件所具有的连接端子和基板上的电极(焊盘)之间的连接部，这对于保证产品品质至关重要。
[0004]为了进行回流焊后检查，需要准确地检测在基板上的哪个位置放置有哪个电子器件。作为相关的技术，在专利文献I中公开了一种电子器件安装系统，该电子器件安装系统从将电子器件装载在基板上的贴片机向检查电子器件的接合状态的检查装置发送与电子器件的尺寸相关的信息，检查装置基于该信息来识别应该检查的位置。利用该系统，即使是在电子器件的大小因个体差异而参差不齐的情况下，检查装置也能够准确地识别出电子器件的大小。
[0005]另外，在专利文献2中，记载了如下的方法:识别检查对象的电子器件，并选择最适合的检查库来实施检查。
[0006]在进行回流焊后检查的方法中，有AOI和AXI两种。所谓AOI (Automated OpticalInspect1n:自动光学检测)是如下方法:使用可见光摄像头拍摄检查对象，并对图像进行分析来判定接合状态。此外，所谓AXI (Automated X-ray inspect1n:自动X射线检测)是如下方法:对检查对象照射X射线，基于获取的X射线图像判定电子器件与基板之间的接合状态。利用AOI检查，能够基于外观来发现不合格；利用AXI检查，能够发现通过外观不能发现的不合合格。
[0007]专利文献1:JP特开2011-91181号公报
[0008]专利文献2:JP特开2004-151057号公报
[0009]在回流焊后检查中，为了检查端子与焊锡的接合状态，需要识别出端子所在的区域(以下，称为端子区域)和焊锡所在的区域(以下，称为焊锡区域)。若无法区别两者，则是因为无法准确地判定焊锡的接触角、焊锡的润湿高度。
[0010]例如，基于AOI的检查装置能够使用摄像头(或照相机)拍摄电子器件，基于所得到的图像来识别端子区域。另一方面，基于AXI的检查装置能够利用X射线透过导体与非导体的透过率之差，来检测金属所在的区域。另外，即使同样是金属，根据材质的不同X射线的透过率也会不同，因此，能够区别焊锡与端子。
[0011]但是，在基于AXI的检查中，在取得基于X射线的透射图像，生成三维数据的基础上进行解析，因此，与利用可见光图像的图像解析相比更耗费时间。另一方面，若想要缩短检查时间，则需要降低分辨率，因此，在识别端子和焊锡时的精度会下降。
[0012]另一方面，应用专利文献I以及2中记载的技术，还能够考虑在安装时就预先检测出端子所在的区域，在回流焊后检查中使用该信息的方法。但是，瑞在回流焊步骤中焊锡溶解，则安装的电子器件下沉，因此，电子器件的高度方向的位置发生变动。即，即使在回流焊步骤之前检测端子区域，在回流焊后检查中也无法使用该信息。
【发明内容】
[0013]本发明是考虑到上述的问题而提出的，其目的在于，提供一种在表面贴装线上提高进行内部检查的速度的技术。
[0014]为了解决上述问题，本发明的品质管理系统采用如下的结构:当在回流焊工序结束后通过AOI进行检查时，检测电子器件所具有的端子的位置，并且当通过AXI进行检查时利用与上述端子的位置相关的信息。
[0015]具体地，本发明的品质管理系统包括:外观检查装置，其根据可见光图像，来检查印刷基板上的电极与通过锡焊安装在所述印刷基板上的电子器件之间的接合状态，内部检查装置，其根据除了可见光图像以外的图像，来检查印刷基板上的电极与通过锡焊安装在所述印刷基板上的电子器件之间的接合状态；所述外观检查装置生成端子信息，所述端子信息为与所述印刷基板上的所述电子器件所具有的端子的位置相关的信息，所述内部检查装置基于所述端子信息，来决定进行检查的区域。
[0016]在想要利用X射线等可见光线以外的光线来识别端子区域与焊锡区域的情况下，有处理耗费时间长的问题。因此，在本发明的品质管理系统采用如下的结构:在利用可见光图像进行回流焊后检查时，生成作为与端子的位置相关的信息的端子信息，在内部检查装置进行检查时，使用该端子信息决定检查对象区域。由于端子信息为从可见光图像得到的信息，所以信息量比例如通过X射线拍摄而得到的三维数据等少，但是能够从内部检查装置进行检查的区域去除明显没用的区域。
[0017]例如，由于安装在基板上的电子器件的高度、长度根据安装状态、电子器件的个体差异而各不相同，所以在没有端子信息的情况下，内部检查装置必须对假定的最大区域进行扫描。另一方面，外观检查装置基于可见光图像检测明显存在端子的区域，并生成端子信息。即，由于内部检查装置能够识别出明显存在端子的区域，所以能够缩小检查对象区域。通过这样，能够避免无用的扫描，能够缩短内部检查所需要的时间。
[0018]另外，所述端子信息可以包含表示端子相对于印刷基板上的电极的高度的信息，所述内部检查装置可以基于所述端子信息设定进行检查的上限的高度，并将比该高度低的区域作为检查对象。
[0019]需要进行内部检查的区域为以电子器件所具有的端子的高度为上限，以基板上的电极的高度为下限的区域。即，通过从外观检查装置向内部检查装置通知检查对象的端子的高度，能够缩小检查对象区域。
[0020]另外，所述端子信息可以包含表示端子相对于在所述电极上设定的基准位置的相对位置、端子的宽度以及相对于电极的偏移量的信息。
[0021]端子信息除了表示端子的高度(Z方向)的信息以外，还可以包含表示在平面(XY平面)上的位置、大小的信息。根据这种结构，能够在确定了端子的位置的状态下开始进行内部检查，因此，能够省略在进行内部检查时提取XY平面上的检查对象区域，从而能够使检查高速化。此外，由于内部检查装置以印刷基板上的电极为基准进行检查，所以优选利用以电极为基准的位置来表示端子区域。
[0022]另外，所述内部检查装置可以利用X射线断层图像来检查接合状态。
[0023]本发明特别优选使用X射线进行内部检查的系统。此外，可以通过断层拍摄而直接取得断层图像，还可以通过改变角度取得多个透射图像，合成所取得的透射图像来还原立体的形状，从还原的形状选取断层来取得断层图像。
[0024]所述内部检查装置可以取得与所述电子器件所具有的端子的厚度相关的信息，除了基于端子信息以外，还基于该与所述厚度相关的信息来决定进行检查的区域。
[0025]例如，在想要求出端子与电极的接合面积的情况下，需要取得多个断层图像并在检测出端子的下端的基础上计算出面积，但若能够取得端子的厚度，就能够确定应该取得断层图像的高度，因此，取得的断层图像的数量减少，能够使检查高速化。如这样，由于通过从外部取得与端子的厚度相关的信息，能够确定端子的下端位置，所以能够进一步地减少进行内部检查时的处理量。
[0026]此外，本发明还能够为包含上述单元的至少一部分的品质管理系统。另外，也能够为所述品质管理系统的控制方法、用于使所述品质管理系统工作的程序以及记录该程序的记录媒体。另外，还能够为构成该品质管理系统的内部检查装置。
[0027]上述处理、方法只要不产生技术上的矛盾，都能够自由进行组合来实施。
[0028]根据本发明，能够提高在表面贴装线上进行内部检查的速度。
【附图说明】
[0029]图1为说明利用回流焊方式来生产以及检查基板的流程的图。
[0030]图2为说明实施方式中的检查的概要的图。
[0031]图3为说明判断焊锡的接合状态的图。
[0032]图4A、图4B为说明进行X射线检查的对象区域的图。
[0033]图5为发送至各检查装置的检查对象信息的数据结构。
[0034]图6为说明确定电子器件所在的区域的方法的图。
[0035]图7为说明确定端子所在的区域的方法的图。
[0036]图8为第一实施方式的端子信息的例子。
[0037]图9为外观检查装置的动作流程图。
[0038]图10为X射线检查装置的动作流程图。
[0039]图11为第二实施方式的端子信息的例子。
[0040]图12为说明在第二实施方式中确定端子区域的方法的图。
[0041]图13为说明第三实施方式中的端子厚度的图。
[0042]图14为第三实施方式中的端子厚度信息的例子。
[0043]其中，附图标记说明如下:
[0044]110焊锡印刷装置
[0045]120贴片机
[0046]130回流焊炉
[0