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JP4660441B2 - Substrate inspection device, substrate inspection method, and program for causing a computer to function as the inspection device - Google Patents
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JP4660441B2 - Substrate inspection device, substrate inspection method, and program for causing a computer to function as the inspection device - Google Patents

Substrate inspection device, substrate inspection method, and program for causing a computer to function as the inspection device Download PDF

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Description

本発明は、基板の両面に実装された部品の実装状態の検査を行なうための技術に関する。より特定的には、本発明は、基板の両面にそれぞれはんだ付けされた電子部品のはんだ付けの状態を検査するための検査装置、検査方法、および当該検査装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a technique for inspecting the mounting state of components mounted on both surfaces of a substrate. More specifically, the present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, and a program for causing a computer to function as the inspection apparatus for inspecting the soldering state of electronic components respectively soldered to both surfaces of a substrate. .

電子部品が基板にはんだ付けされている場合、当該はんだ付けの状態を検査する方法として、CCD(Charge Coupled Device)カメラのような光学系を用いた光学式の外観検査装置がある。光学式の外観検査装置は、基板に実装されたチップ部品あるいはIC(Integrated Circuit)等の電子部品の位置ずれ、欠品、はんだブリッジ等の接合不良を検出できる。そのため、当該外観検査装置は、はんだ付け手法の一つである「リフロー」後のはんだ付け検査手法として有効であり、広く普及している。   When an electronic component is soldered to a substrate, there is an optical appearance inspection apparatus using an optical system such as a CCD (Charge Coupled Device) camera as a method for inspecting the soldering state. The optical appearance inspection apparatus can detect misalignment of electronic components such as chip components or ICs (Integrated Circuits) mounted on a substrate, joint defects such as solder bridges, and the like. Therefore, the appearance inspection apparatus is effective as a soldering inspection method after “reflow” which is one of the soldering methods, and is widely spread.

ところで、近年、携帯情報機器等の電子機器の市場では、商品の小型化、軽量化が求められている。そのため、電子機器を構成する基板における高密度実装の要望が強くなってきている。   Meanwhile, in recent years, in the market of electronic devices such as portable information devices, there is a demand for smaller and lighter products. For this reason, there is an increasing demand for high-density mounting on a substrate constituting an electronic device.

そこで、電子部品については、当該電子部品の裏面に電極を設けることによりパッケージサイズを小型化したBGA(Ball Grid Array)、BGAをさらに小型化して半導体ベアチップと同等サイズにしたCSP(Chip Size Package)などのパッケージ部品が現在広く採用されている。   Therefore, for electronic components, BGA (Ball Grid Array), in which the package size is reduced by providing electrodes on the back surface of the electronic component, and CSP (Chip Size Package) in which BGA is further reduced to the same size as the semiconductor bare chip. Such package parts are now widely adopted.

また、電子部品が実装された実装基板と実装基板とを接続するコネクタについても、コネクタ自体の小型化にともない、接続端子がコネクタ本体の下部から露出する構造が採用されている。   Also, a connector that connects a mounting board on which electronic components are mounted to the mounting board adopts a structure in which the connection terminals are exposed from the lower part of the connector body as the connector itself is downsized.

ところで、電子部品が実装された実装基板において、はんだ付け部に不良があると、電子機器は正常に作動しない。そのため、接合不良のある実装基板は、当該基板の製造工程のできるだけ早い段階で回収し、修理または廃棄する必要がある。   By the way, in a mounting board on which electronic components are mounted, if there is a defect in a soldered portion, the electronic device does not operate normally. For this reason, it is necessary to recover a mounted substrate having a bonding failure at the earliest possible stage in the manufacturing process of the substrate and repair or discard it.

しかし、上述したBGA、CSP、あるいはコネクタでは、はんだ付け部が電子部品の裏面にあるため、はんだ付け部の品質を実装基板の上方から確認することは、困難である。そのため、従来のリード付電子部品のように、光学式の外観検査装置では、はんだ付け部の検査を行なうことができなかった。その結果、光学式の外観検査装置で確認できないはんだ付け部の不良は、電子機器が作動可能な状態まで組み立てられた後の機能検査によって初めて発見される。すなわち、はんだ付け不良のある実装基板に対しても無駄な組立工程を経る必要があった。   However, in the above-described BGA, CSP, or connector, it is difficult to confirm the quality of the soldered portion from above the mounting board because the soldered portion is on the back surface of the electronic component. For this reason, the optical appearance inspection apparatus, like conventional electronic components with leads, cannot inspect the soldered portion. As a result, the defect of the soldering portion that cannot be confirmed by the optical appearance inspection apparatus is first discovered by the function inspection after the electronic device is assembled to the operable state. That is, it has been necessary to go through a useless assembly process even on a mounting board with poor soldering.

これを改善するために、はんだ付け部が確認できない電子部品が接合された実装基板のはんだ付け部の良否を判定する手法として、当該実装基板の一方の面側からX線を照射し、他方の面側で、当該実装基板を透過したX線を検出し、当該検出されたX線から得られる画像(X線透過画像)に基づいてはんだ付け部を検査するという取り組みが行なわれている。   In order to improve this, as a method of judging the quality of the soldering part of the mounting board to which the electronic component whose soldering part cannot be confirmed is bonded, X-rays are irradiated from one surface side of the mounting board, and the other On the surface side, an effort is made to detect X-rays transmitted through the mounting board and inspect the soldered portion based on an image (X-ray transmission image) obtained from the detected X-rays.

しかしながら、このようなX線透過画像に基づく検査によると、良否判定の対象が、両面に電子部品が接合されている実装基板(以下、「両面実装基板」という。)である場合、検査対象であるはんだ付け部近傍に裏面のチップ抵抗あるいはチップコンデンサ等の電子部品の画像がX線透過画像に重なり合い、はんだ付け部を正確に検査できないことがある。   However, according to the inspection based on such an X-ray transmission image, when the target of the pass / fail determination is a mounting board in which electronic components are bonded on both sides (hereinafter referred to as “double-side mounting board”), In some cases, an image of an electronic component such as a chip resistor or a chip capacitor on the back surface overlaps an X-ray transmission image in the vicinity of a certain soldered portion, and the soldered portion cannot be accurately inspected.

そこで、X線を用いた両面実装基板の検査方法として、両面実装基板に対してX線を斜めから照射するように配置したX線発生器と、当該両面実装基板を透過したX線を検出するX線検出器とを、それぞれ当該両面実装基板と平行な平面上で互いに同期して回転させ、両面実装基板の一定の高さに焦点を合わせてそれ以外の高さの異なる面を回転動作でぼかすことにより、当該両面実装基板の水平断面の画像を得る方法がある。また、両面実装基板の表側と裏側とを個別に検査できるX線ラミノグラフィと呼ばれる手法を用いたX線検査装置が実用化されている。   Therefore, as a method for inspecting a double-sided mounting board using X-rays, an X-ray generator arranged to irradiate the double-sided mounting board obliquely with X-rays and X-rays transmitted through the double-sided mounting board are detected. The X-ray detector is rotated in synchronism with each other on a plane parallel to the double-sided mounting board, and a fixed height of the double-sided mounting board is focused and other surfaces with different heights are rotated. There is a method of obtaining an image of a horizontal section of the double-sided mounting board by blurring. An X-ray inspection apparatus using a technique called X-ray laminography that can individually inspect the front side and the back side of a double-sided mounting board has been put into practical use.

しかし、上記のいずれの装置について、その構造が複雑であり、装置が高価であり、また検査時間が非常に長くなるため、研究レベルでは使用可能であっても、量産レベルでは使用できないという問題がある。   However, any of the above devices has a complicated structure, is expensive, and requires a very long inspection time, so that it can be used at the research level but cannot be used at the mass production level. is there.

そこで、たとえば、特開平5−288538号公報(特許文献1)は、基板の表裏ではんだ付け部分が重なるため、完全に分離して検出できないような場合にも、表裏の画像データを完全に独立して検査できる基板のはんだ付け検査方法を開示する。   Therefore, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-288538 (Patent Document 1), since the soldering portions overlap on the front and back of the substrate, the image data on the front and back are completely independent even when they cannot be completely separated and detected. A method for inspecting soldering of a substrate that can be inspected is disclosed.

この方法は、表裏面に電子部品がはんだ付けされた実装基板にX線を照射し、そのX線透過画像データを得るステップと、X線透過画像データからおもて面または裏面のみに電子部品が正常にはんだ付けされた実装基板のX線透過画像データを減ずることにより画像データを得るステップと、裏面またはおもて面のみに電子部品が正常にはんだ付けされた実装基板のX線透過画像との対比からはんだ付け部の良否を判定するステップとを含む。   This method includes a step of irradiating a mounting board having electronic components soldered to the front and back surfaces to obtain X-ray transmission image data, and an electronic component only on the front surface or the back surface from the X-ray transmission image data. A step of obtaining image data by subtracting X-ray transmission image data of a mounting board to which solder is normally soldered, and an X-ray transmission image of the mounting board in which electronic components are normally soldered only on the back surface or the front surface And determining whether the soldered part is good or bad from the comparison with the above.

また、特開2001−50730号公報(特許文献2)は、熱によるプリント基板の歪みを検出し、この歪み分を補正した後に両面実装画像から片面実装画像を差し引くことにより、プリント基板の歪みによるはんだ付け状態を誤差なく検査が行なえる両面実装基板の半田付け検査方法を開示する。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-50730 (Patent Document 2) detects distortion of a printed circuit board due to heat, corrects this distortion, and subtracts the single-sided mounted image from the double-sided mounted image, thereby causing the distortion of the printed circuit board. Disclosed is a soldering inspection method for a double-sided mounting board that can inspect the soldering state without error.

この検査方法は、一面に電子部品が実装されたプリント基板に、X線を照射して第1の画像を得るステップと、当該プリント基板の他面にも電子部品が実装されたプリント基板にX線を照射して第2の画像を得るステップと、第1の画像および第2の画像を画像メモリに記憶するステップと、第1の画像および第2の画像から位置ずれ量を求めるステップと、当該求められた位置ずれ量分だけ第1の画像あるいは第2の画像を補正するステップと、第2の画像から第1の画像を差し引いて、他面側の画像を得るステップと、はんだ付け部の良否を判定するステップとを含む。
特開平5−288538号公報 特開2001−50730号公報
The inspection method includes a step of obtaining a first image by irradiating a printed board on which an electronic component is mounted on one side with X-rays, and an X on a printed board on which the electronic component is mounted on the other side of the printed board. Irradiating a line to obtain a second image; storing the first image and the second image in an image memory; obtaining a displacement amount from the first image and the second image; A step of correcting the first image or the second image by the determined amount of displacement, a step of subtracting the first image from the second image to obtain an image on the other side, and a soldering unit Determining whether the quality is good or bad.
JP-A-5-288538 JP 2001-50730 A

しかしながら、特開平5−288538号公報に開示された技術によると、画像データとして、両面に電子部品がはんだ付けされた実装基板の第1の画像データと、おもて面または裏面のみに正常にはんだ付けされた第2の画像データおよび第3の画像データの3つの画像データが必要である。   However, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-288538, the first image data of the mounting board in which electronic components are soldered on both sides and the front surface or the back surface are normally used as the image data. Three image data of the second image data and the third image data soldered are required.

また、第1の画像データから第2の画像データおよび第3の画像データを差分して良否判定を行なうことから、おもて面のみに電子部品が実装された実装基板と裏面のみに実装された実装基板の検査用の2枚の基板が必要となる。2枚の実装基板は、正常に電子部品がはんだ付けされている必要があるため、2枚の実装基板の完成度が重要となり、それらの基板を製造するために時間と費用とを要する。   Further, since the pass / fail judgment is made by subtracting the second image data and the third image data from the first image data, the electronic component is mounted only on the front surface and mounted only on the back surface. Two substrates for inspection of the mounted substrate are required. Since the two mounting boards need to have electronic components normally soldered, the completeness of the two mounting boards is important, and it takes time and money to manufacture these boards.

さらに、後から電子部品が実装される面に電子部品が先に実装された基板は、検査後に反対側の面に対して電子部品を実装することができないため、試料として試作された実装基板が無駄になるという問題もある。   Furthermore, since the board on which the electronic component is first mounted on the surface on which the electronic component is mounted later cannot mount the electronic component on the opposite surface after the inspection, the mounting board prototyped as a sample is There is also the problem of being wasted.

また、特開平5−288538号公報および特開2001−50730号公報に開示された技術によると、1枚ごとに電子部品が片面に実装された実装基板の画像を保存するためには、多大な容量のメモリが必要となり、実現が物理的に不可能であるという問題もあった。   In addition, according to the techniques disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-288538 and 2001-50730, a great deal of storage is required for storing an image of a mounting board on which one electronic component is mounted on one side. There was also a problem that a large amount of memory was required and it was physically impossible to realize.

さらに、過判定(良品であるのに、不良と判断すること)をなくす為には、電子部品が片面のみに実装された基板と両面に実装された基板とが同一の実装基板であることを確認する必要がある。そのため、両者を一対一で完全に対応させる必要があるという問題があった。   Furthermore, in order to eliminate over-determination (determining that a product is defective even though it is a non-defective product), the board on which the electronic component is mounted only on one side and the board mounted on both sides are the same mounting board. It is necessary to confirm. Therefore, there is a problem that it is necessary to make both correspond completely one-on-one.

また、一対一で同一実装基板の画像を合わせたとしても、リフロー等を用いたはんだ付け作業の中で、特開2001−50730号公報に開示されている実装基板の反りの他に、はんだの再溶融により、はんだ形状が変化する場合もある。この場合、画像間に「ずれ」が生じることになる。そのため、特開2001−50730号公報に開示された上記透過画像の差し引きを行なう処理が行なわれても、たとえば、上記裏面のみの完全な画像が得られるとは限らず、ノイズを含むという問題があった。すなわち、両面実装基板のX線透過画像と片面実装基板のX線透過画像の間で、位置的なずれが発生し、その分がノイズとして残り、正しい検査ができなくなるという問題もあった。そのため、画像差分を用いたX線検査は、これまで実用レベルには至っていなかった。   Moreover, even if the images of the same mounting board are matched one-on-one, in the soldering operation using reflow or the like, in addition to the warping of the mounting board disclosed in JP-A-2001-50730, The solder shape may change due to remelting. In this case, “deviation” occurs between the images. Therefore, even if the process of subtracting the transmission image disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-50730 is performed, for example, a complete image of only the back surface is not always obtained, and there is a problem that noise is included. there were. That is, there is a problem in that a positional deviation occurs between the X-ray transmission image of the double-sided mounting board and the X-ray transmission image of the single-sided mounting board, and that part remains as noise, and correct inspection cannot be performed. Therefore, the X-ray inspection using the image difference has not reached a practical level until now.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、電子部品が両面にはんだ付けされた基板における当該はんだ付けの良否を判断するための基板の検査装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to inspect a board for determining whether the soldering is good or not in a board in which electronic parts are soldered on both sides. Is to provide a device.

本発明の他の目的は、電子部品が両面にはんだ付けされた基板における当該はんだ付けの良否を判断するための基板の検査方法を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method for inspecting a substrate for judging whether or not the soldering is good in a substrate in which electronic parts are soldered on both sides.

本発明のさらに他の目的は、電子部品が両面にはんだ付けされた基板における当該はんだ付けの良否を判断するための基板の検査装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムを提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a program for causing a computer to function as a board inspection apparatus for judging whether soldering is good or not in a board on which electronic parts are soldered on both sides.

上記の課題を解決するために、この発明のある局面に従うと、基板の検査装置は、データを格納する記憶部と、データを用いた演算を行なう処理部とを備える。処理部は、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得する手段を含む。基板の第1の面には、第1の部品が接合されている。処理部は、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得する手段と、第1の透過画像データと第1の光学画像データとを関連付ける関連付け手段と、第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得する手段と、第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得する手段と、第1の光学画像データと第2の光学画像データとを比較する比較手段と、第1の光学画像データと第2の光学画像データとの比較の結果に基づいて、第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成する第1の生成手段と、第2の透過画像データと第3の透過画像データとに基づいて、第2の面を表わす第4の透過画像データを生成する第2の生成手段と、第4の透過画像データに基づいて、基板における接合の状態を判断する判断手段とを含む。   In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a substrate inspection apparatus includes a storage unit that stores data and a processing unit that performs an operation using the data. The processing unit includes means for acquiring first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate. A first component is bonded to the first surface of the substrate. The processing unit obtains first optical image data representing an image based on visible light irradiated on the first surface, and association means for associating the first transmission image data and the first optical image data. Means for obtaining second transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate after the second component is bonded to the second surface opposite to the first surface; Means for obtaining second optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface after the second part is bonded to the second surface opposite to the surface; Based on the comparison result between the optical image data and the second optical image data, and the comparison between the first optical image data and the second optical image data, the third transmission image data is compared with the third transmission image data. First generation means for generating transmission image data; and second transmission image data. And second transmission means for generating fourth transmission image data representing the second surface based on the third transmission image data, and the bonding state on the substrate based on the fourth transmission image data. Judgment means for judging.

好ましくは、比較手段は、第1の光学画像データと第2の光学画像データとを比較することにより、基板における第1の部品の位置を表わす情報を取得する取得手段を含む。第1の生成手段は、情報に基づいて第1の透過画像データを補正することにより、第3の透過画像データを生成する。第2の生成手段は、第2の透過画像データから第3の透過画像データを差し引くことにより、第4の透過画像データを生成する。判断手段は、予め定められた設計情報に従って第2の部品が接合された基板を透過したX線に基づく画像を表わす教示データと、第4の透過画像データとを比較することにより、第2の部品の接合の状態を判断する。   Preferably, the comparison unit includes an acquisition unit that acquires information representing the position of the first component on the substrate by comparing the first optical image data and the second optical image data. The first generation unit generates third transmission image data by correcting the first transmission image data based on the information. The second generation means generates fourth transmission image data by subtracting the third transmission image data from the second transmission image data. The determining means compares the teaching data representing the image based on the X-rays transmitted through the substrate to which the second component is bonded according to the predetermined design information with the fourth transmission image data, thereby comparing the second transmission image data with the second transmission image data. Judge the state of joining parts.

好ましくは、取得手段は、第1の光学画像データに基づいて、基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識する手段と、第1の光学画像データに基づいて、第1の部品において予め規定された場所に対応する第1の部分画像を認識する手段と、第1の基準画像と第1の部分画像との位置関係を表わす第1のデータを算出する第1の算出手段と、第2の光学画像データに基づいて、位置を表わす第2の基準画像を認識する手段と、第2の光学画像データに基づいて、予め規定された場所に対応する第2の部分画像を認識する手段と、第2の基準画像と第2の部分画像との位置関係を表わす第2のデータを算出する第2の算出手段と、第1のデータと第2のデータとの差を算出する手段とを含む。   Preferably, the obtaining unit recognizes a first reference image representing a predetermined position on the substrate based on the first optical image data, and the first optical image data based on the first optical image data. Means for recognizing a first partial image corresponding to a predetermined location in the part, and first calculation means for calculating first data representing a positional relationship between the first reference image and the first partial image. And a means for recognizing a second reference image representing a position based on the second optical image data, and a second partial image corresponding to a predetermined location based on the second optical image data. A means for recognizing; a second calculating means for calculating second data representing a positional relationship between the second reference image and the second partial image; and calculating a difference between the first data and the second data. Means.

好ましくは、第1の算出手段は、第1の基準画像と第1の部分画像との距離と、第1の基準画像と第1の部分画像とを結ぶ直線と、第1の部品に対して予め規定された基準線とがなす角の角度とを算出する。第2の算出手段は、第2の基準画像と第2の部分画像との距離と、第2の基準画像と第2の部分画像とを結ぶ直線と、基準線とがなす角の角度とを算出する。   Preferably, the first calculation means applies the distance between the first reference image and the first partial image, a straight line connecting the first reference image and the first partial image, and the first component. An angle formed by a predetermined reference line is calculated. The second calculation means calculates a distance between the second reference image and the second partial image, a straight line connecting the second reference image and the second partial image, and an angle formed by the reference line. calculate.

好ましくは、関連付け手段は、第1の透過画像データから、基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識する第1の認識手段と、第1の光学画像データから、位置を表わす第2の基準画像を認識する第2の認識手段と、第1の基準画像と第2の基準画像とを一致させる手段と、第1の部品を識別するためのデータと、第1の基準画像または第2の基準画像とを対応付ける手段とを含む。   Preferably, the associating means represents the position from the first transmission image data, the first recognizing means for recognizing a first reference image representing a predetermined position on the substrate, and the first optical image data. Second recognition means for recognizing the second reference image, means for matching the first reference image with the second reference image, data for identifying the first component, and the first reference image Or means for associating with the second reference image.

好ましくは、予め定められた位置は、基板に予め形成された印の位置を表わす。
好ましくは、基板には、予め規定された設計データに基づく配線パターンが形成されている。第1の認識手段と、第2の認識手段とは、それぞれ、配線パターンを表わす画像を認識する。
Preferably, the predetermined position represents a position of a mark previously formed on the substrate.
Preferably, a wiring pattern based on design data defined in advance is formed on the substrate. The first recognizing unit and the second recognizing unit each recognize an image representing a wiring pattern.

この発明の他の局面に従うと、コンピュータが備えるプロセッサが実行する基板の検査方法が提供される。この方法は、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得するステップを含む。基板の第1の面には、第1の部品が接合されている。この方法は、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得するステップと、第1の透過画像データと第1の光学画像データとを関連付ける関連付けステップと、第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得するステップと、第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得するステップと、第1の光学画像データと第2の光学画像データとを比較する比較ステップと、第1の光学画像データと第2の光学画像データとの比較の結果に基づいて、第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成する第1の生成ステップと、第2の透過画像データと第3の透過画像データとに基づいて、第2の面を表わす第4の透過画像データを生成する第2の生成ステップと、第4の透過画像データに基づいて、基板における接合の状態を判断する判断ステップとを含む。   When the other situation of this invention is followed, the inspection method of the board | substrate which the processor with which a computer is provided performs is provided. The method includes obtaining first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate. A first component is bonded to the first surface of the substrate. The method includes obtaining first optical image data representing an image based on visible light irradiated on the first surface, and associating the first transmission image data with the first optical image data. Obtaining second transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate after the second component is bonded to the second surface opposite to the first surface; Obtaining second optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface after the second part is bonded to the second surface opposite to the surface; Based on the result of the comparison between the optical image data and the second optical image data, and the comparison between the first optical image data and the second optical image data, A first generation step for generating transmission image data A second generation step for generating fourth transmission image data representing the second surface based on the second transmission image data and the third transmission image data, and the fourth transmission image data. And a determination step of determining a bonding state on the substrate.

好ましくは、比較ステップは、基板における第1の部品の位置を表わす情報を取得するステップを含む。第1の生成ステップは、情報に基づいて第1の透過画像データを補正することにより、第3の透過画像データを生成する。第2の生成ステップは、第2の透過画像データから第3の透過画像データを差し引くことにより、第4の透過画像データを生成する。判断ステップは、予め定められた設計情報に従って第2の部品が接合された基板を透過したX線に基づく画像を表わす教示データと、第4の透過画像データとを比較することにより、第2の部品の接合の状態を判断する。   Preferably, the comparison step includes a step of obtaining information representing the position of the first component on the substrate. In the first generation step, third transmission image data is generated by correcting the first transmission image data based on the information. In the second generation step, fourth transmission image data is generated by subtracting the third transmission image data from the second transmission image data. In the determination step, the second transmission image data is compared with teaching data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate to which the second component is bonded in accordance with predetermined design information. Judge the state of joining parts.

好ましくは、情報を取得するステップは、第1の光学画像データに基づいて、基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識するステップと、第1の光学画像データに基づいて、第1の部品において予め規定された場所に対応する第1の部分画像を認識するステップと、第1の基準画像と第1の部分画像との位置関係を表わす第1のデータを算出する第1の算出ステップと、第2の光学画像データに基づいて、位置を表わす第2の基準画像を認識するステップと、第2の光学画像データに基づいて、予め規定された場所に対応する第2の部分画像を認識するステップと、第2の基準画像と第2の部分画像との位置関係を表わす第2のデータを算出する第2の算出ステップと、第1のデータと第2のデータとの差を算出するステップとを含む。   Preferably, the step of acquiring information includes recognizing a first reference image representing a predetermined position on the substrate based on the first optical image data, and based on the first optical image data. A step of recognizing a first partial image corresponding to a predetermined location in the first component, and a first data for calculating first data representing a positional relationship between the first reference image and the first partial image; A step of recognizing a second reference image representing a position based on the second optical image data, and a second corresponding to a predetermined location based on the second optical image data. A step of recognizing a partial image, a second calculation step of calculating second data representing a positional relationship between the second reference image and the second partial image, and the first data and the second data Calculate the difference Tsu and a flop.

好ましくは、第1の算出ステップは、第1の基準画像と第1の部分画像との距離と、第1の基準画像と第1の部分画像とを結ぶ直線と、第1の部品に対して予め規定された基準線とがなす角の角度とを算出する。第2の算出ステップは、第2の基準画像と第2の部分画像との距離と、第2の基準画像と第2の部分画像とを結ぶ直線と、基準線とがなす角の角度とを算出する。   Preferably, in the first calculation step, the distance between the first reference image and the first partial image, a straight line connecting the first reference image and the first partial image, and the first component An angle formed by a predetermined reference line is calculated. The second calculation step includes a distance between the second reference image and the second partial image, a straight line connecting the second reference image and the second partial image, and an angle formed by the reference line. calculate.

好ましくは、関連付けステップは、第1の透過画像データから、基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識するステップと、第1の光学画像データから、位置を表わす第2の基準画像を認識するステップと、第1の基準画像と第2の基準画像とを一致させるステップと、第1の部品を識別するためのデータと、第1の基準画像または第2の基準画像とを対応付けるステップとを含む。   Preferably, the associating step recognizes a first reference image representing a predetermined position on the substrate from the first transmission image data, and a second reference representing the position from the first optical image data. A step of recognizing an image, a step of matching the first reference image and the second reference image, data for identifying the first component, and the first reference image or the second reference image. And associating.

好ましくは、予め定められた位置は、基板に予め形成された印の位置を表わす。
好ましくは、基板には、予め規定された設計データに基づく配線パターンが形成されている。第1の基準画像を認識するステップと、第2の基準画像を認識するステップとは、それぞれ、配線パターンを表わす画像を認識する。
Preferably, the predetermined position represents a position of a mark previously formed on the substrate.
Preferably, a wiring pattern based on design data defined in advance is formed on the substrate. The step of recognizing the first reference image and the step of recognizing the second reference image each recognize an image representing a wiring pattern.

この発明のさらに他の局面に従うと、コンピュータを基板の検査装置として機能させるためのプログラムが提供される。プログラムはコンピュータに、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得するステップを実行させる。基板の第1の面には、第1の部品が接合されている。プログラムはコンピュータに、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得するステップと、第1の透過画像データと第1の光学画像データとを関連付けるステップと、第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得するステップと、第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得するステップと、第1の光学画像データと第2の光学画像データとを比較するステップと、第1の光学画像データと第2の光学画像データとの比較の結果に基づいて、第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成するステップと、第2の透過画像データと第3の透過画像データとに基づいて、第2の面を表わす第4の透過画像データを生成するステップと、第4の透過画像データに基づいて、基板における接合の状態を判断するステップとを実行させる。   According to still another aspect of the present invention, a program for causing a computer to function as a substrate inspection apparatus is provided. The program causes the computer to execute a step of obtaining first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate. A first component is bonded to the first surface of the substrate. The program acquires, in the computer, first optical image data representing an image based on visible light irradiated on the first surface, and associating the first transmission image data and the first optical image data. Obtaining second transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate after the second component is bonded to the second surface opposite to the first surface; Obtaining second optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface after the second part is bonded to the second surface opposite to the surface; Based on the result of the comparison between the optical image data and the second optical image data and the comparison between the first optical image data and the second optical image data, the first transmission image data to the third transmission image data. Generating image data; and Generating fourth transmission image data representing the second surface based on the second transmission image data and the third transmission image data; and joining the substrate on the substrate based on the fourth transmission image data. And determining a state.

本発明に係る検査装置によると、電子部品が基板の両面にはんだ付けされている場合に、当該はんだ付けの良否を判断することができる。   According to the inspection apparatus according to the present invention, when the electronic component is soldered to both surfaces of the substrate, it is possible to determine whether the soldering is good or bad.

本発明に係る検査方法によると、電子部品が基板の両面にはんだ付けされている場合に、当該はんだ付けの良否を判断するための基板の検査方法を提供することができる。   According to the inspection method of the present invention, when an electronic component is soldered to both surfaces of a substrate, it is possible to provide a substrate inspection method for determining whether the soldering is good or bad.

本発明に係るプログラムによると、コンピュータは、電子部品が両面にはんだ付けされた基板の当該はんだ付けの良否を判断するための基板の検査装置として機能することができる。   According to the program according to the present invention, the computer can function as a board inspection device for judging whether or not the soldering of the board on which the electronic components are soldered on both sides is good.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図1を参照して、電子部品が実装された基板(以下「実装基板」という)の製造工程100について説明する。図1は、製造工程100を概念的に表わす図である。製造工程100は、接合工程110と検査工程120と組立工程130と判別工程140とを含む。   With reference to FIG. 1, the manufacturing process 100 of the board | substrate (henceforth a "mounting board | substrate") with which the electronic component was mounted is demonstrated. FIG. 1 is a diagram conceptually showing the manufacturing process 100. The manufacturing process 100 includes a joining process 110, an inspection process 120, an assembly process 130, and a determination process 140.

接合工程110には、電子部品の実装の対象となる基板が搬入される。また、当該基板への実装の対象となる電子部品と接合材料(たとえば「はんだ」)とが供給される。供給された電子部品は、はんだによって基板に接合される。当該基板は、たとえばリフロー炉に搬入され、はんだの溶融が行なわれる。電子部品がはんだ付けされた実装基板は、接合工程110から検査工程120に搬入される。   In the bonding step 110, a substrate to be mounted with electronic components is carried. In addition, an electronic component to be mounted on the substrate and a bonding material (for example, “solder”) are supplied. The supplied electronic component is joined to the substrate by solder. The board is carried into, for example, a reflow furnace and the solder is melted. The mounting board on which the electronic components are soldered is carried from the joining process 110 to the inspection process 120.

検査工程120では、実装基板の選別が行なわれる。より具体的には、予め準備された基準に従って実装基板が良品であるか否かが判断される。実装基板が良品である場合には、当該基板は組立工程130に搬入され、他の電子部品の実装ならびに他の種類の実装基板の取り付け等がさらに行なわれる。一方、実装基板が不良品である場合には、当該実装基板は判別工程140に搬送される。判別工程では、不良品と判断された実装基板が再加工可能であるか否かが判断される。再加工可能であると判断された実装基板は、不良の部品のみを交換したり、はんだ付け部を修理し、リワーク品として検査工程120に再び搬入される。一方、再加工が不可能であると判断された実装基板は、廃棄される。   In the inspection step 120, the mounting substrate is selected. More specifically, it is determined whether or not the mounting board is a non-defective product according to a standard prepared in advance. If the mounting board is a non-defective product, the board is carried into the assembling step 130, and mounting of other electronic components and mounting of other types of mounting boards are further performed. On the other hand, when the mounting board is defective, the mounting board is transferred to the determination step 140. In the determination step, it is determined whether or not the mounting board determined to be defective can be reworked. The mounting board that is determined to be reworkable is replaced with a defective part only, or the soldered portion is repaired, and is again carried into the inspection process 120 as a rework product. On the other hand, the mounting board determined to be impossible to rework is discarded.

図2を参照して、接合工程110についてさらに説明する。図2は、接合工程110における一連の処理を表わすフローチャートである。   With reference to FIG. 2, the bonding step 110 will be further described. FIG. 2 is a flowchart showing a series of processes in the joining step 110.

ステップS210にて、接合工程110に配置されたはんだ供給装置(図示しない)は、搬入された基板の片面(あるいは「おもて面」)に、はんだペーストを印刷する。ステップS220にて、部品供給装置(図示しない)は、そのはんだペーストの上に、供給された電子部品を配置(すなわち、仮置き)する。ステップS230にて、電子部品が配置された基板(実装基板)は、リフロー炉に搬入される。当該リフロー炉において、はんだの溶融および電子部品と基板との固着は、予め設定された加熱条件(たとえば、温度およびベルトスピード等の加熱時間)に基づいて行なわれる。ステップS240にて、実装基板はリフロー炉から搬出される。なお、ここで、基板の片面のみに電子部品を実装した状態で、図3に記載する検査システム300に実装基板を搬入し、片側のみの電子部品の実装状態の光学画像およびX線透過画像を取得する。その際に、片側のみの電子部品の実装状態がOK/NGの検査をしてもよい。その後、当該実装基板は上下反転される。   In step S210, the solder supply device (not shown) arranged in the joining step 110 prints the solder paste on one side (or “front side”) of the carried-in board. In step S220, the component supply device (not shown) places (that is, temporarily places) the supplied electronic component on the solder paste. In step S230, the substrate (mounting substrate) on which the electronic component is arranged is carried into a reflow furnace. In the reflow furnace, melting of the solder and adhesion between the electronic component and the substrate are performed based on preset heating conditions (for example, heating time such as temperature and belt speed). In step S240, the mounting board is unloaded from the reflow furnace. Here, in a state where electronic components are mounted only on one side of the substrate, the mounting substrate is carried into the inspection system 300 shown in FIG. get. At that time, the mounting state of the electronic component on only one side may be inspected to be OK / NG. Thereafter, the mounting substrate is turned upside down.

ステップS250にて、はんだ供給装置は、当該実装基板のおもて面の反対側の面である裏面(あるいは「B」面)にはんだペーストを印刷する。ステップS260にて、部品供給装置は、そのはんだペーストの上に別の電子部品を配置する。ステップS270にて、当該別の電子部品が配置された実装基板はリフロー炉に搬入される。リフロー炉において、当該他の電子部品を基板に接合するために予め定められた加熱条件の下、はんだの溶融と、当該他の電子部品と基板との固着とが行なわれる。ステップS280にて、他の電子部品の固着が完了した実装基板は、そのリフロー炉から搬出される。   In step S250, the solder supply apparatus prints the solder paste on the back surface (or “B” surface) that is the surface opposite to the front surface of the mounting substrate. In step S260, the component supply device places another electronic component on the solder paste. In step S270, the mounting board on which the other electronic component is arranged is carried into a reflow furnace. In the reflow furnace, melting of the solder and fixing of the other electronic component and the substrate are performed under a predetermined heating condition in order to join the other electronic component to the substrate. In step S280, the mounting substrate on which the other electronic components are fixed is carried out of the reflow furnace.

図3を参照して、本発明の実施の形態に係る検査システム300の構成について説明する。図3は、検査システム300によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。検査システム300は、撮像装置310と検査装置320とを備える。撮像装置310と検査装置320とは、ケーブル390,392によって接続されている。ケーブル390,392は、たとえばLAN(Local Area Network)のためのケーブルである。あるいは、無線LANがケーブル390,392に代えて使用されてもよい。   With reference to FIG. 3, the structure of the test | inspection system 300 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of functions realized by inspection system 300. The inspection system 300 includes an imaging device 310 and an inspection device 320. The imaging device 310 and the inspection device 320 are connected by cables 390 and 392. Cables 390 and 392 are, for example, cables for a LAN (Local Area Network). Alternatively, a wireless LAN may be used instead of the cables 390 and 392.

撮像装置310は、X線照射部311と、X線撮像部312と、撮像部313と、可視光線供給部314と、撮像装置駆動部315とを備える。   The imaging device 310 includes an X-ray irradiation unit 311, an X-ray imaging unit 312, an imaging unit 313, a visible light supply unit 314, and an imaging device drive unit 315.

撮像装置駆動部315は、撮像装置310に対して入力される指令に基づいて、X線照射部311とX線撮像部312と撮像部313と可視光線供給部314との各動作を制御する。より具体的には、撮像装置駆動部315は、予め規定された条件に基づく照射命令の入力に基づいて、X線照射部311に対してX線を照射するための命令を送出する。X線照射部311は、その命令に基づいて当該条件に応じたX線を照射する。   The imaging device driving unit 315 controls each operation of the X-ray irradiation unit 311, the X-ray imaging unit 312, the imaging unit 313, and the visible light supply unit 314 based on a command input to the imaging device 310. More specifically, the imaging device driving unit 315 sends a command for irradiating X-rays to the X-ray irradiation unit 311 based on an input of an irradiation command based on a predetermined condition. The X-ray irradiation unit 311 emits X-rays corresponding to the conditions based on the command.

撮像装置駆動部315は、X線照射部311に対する命令の送出に応答して、X線撮像部312に対して被写体(たとえば実装基板)を透過したX線に基づく画像を撮影するための命令を送出する。   In response to sending a command to the X-ray irradiation unit 311, the imaging device driving unit 315 issues a command for capturing an image based on X-rays that have passed through the subject (for example, a mounting substrate) to the X-ray imaging unit 312. Send it out.

X線撮像部312は、撮像装置駆動部315に発せられた命令に基づいて当該被写体のX線画像を撮影する。X線撮像部312は、たとえばエリアセンサ式のカメラであるが、その他の撮像装置、少なくとも、光学的に外観を撮影できない部分を撮影可能な装置であればよい。より詳しくは、BGA/CSPの接合状態、コネクタの下部のリードのブリッジ、ICのリードのバックフィレットを観察することが可能な装置であればよい。   The X-ray imaging unit 312 captures an X-ray image of the subject based on a command issued to the imaging device driving unit 315. The X-ray imaging unit 312 is, for example, an area sensor type camera, but may be any other imaging device, at least a device capable of imaging a portion where the appearance cannot be optically captured. More specifically, any device that can observe the bonding state of BGA / CSP, the bridge of the lead under the connector, and the back fillet of the lead of the IC may be used.

また、撮像装置駆動部315は、予め規定された条件に基づいて可視光線を供給する命令を、可視光線供給部314に送出する。可視光線供給部314は、その命令に基づいて当該条件に基づいて被写体(たとえば上記実装基板)に対して可視光線(たとえば白色光)を供給する。撮像装置駆動部315は、可視光線供給部314に対する命令の送出に応答して、撮像部313に対して当該被写体の光学画像を撮影するための命令を送出する。撮像部313は、その命令に基づいて当該被写体の画像を取得する。   In addition, the imaging device driving unit 315 sends a command to supply visible light based on a predetermined condition to the visible light supply unit 314. Based on the command, the visible light supply unit 314 supplies visible light (for example, white light) to the subject (for example, the mounting board) based on the conditions. In response to sending a command to the visible light supply unit 314, the imaging device driving unit 315 sends a command for taking an optical image of the subject to the imaging unit 313. The imaging unit 313 acquires an image of the subject based on the command.

X線撮像部312によって取得されたX線透過画像あるいは撮像部313によって取得された光学画像の各データは、バッファメモリ(図示しない)に一時的に格納された後、出力インターフェイス(図示しない)とケーブル392とを介して、検査装置320に送出される。   Each data of the X-ray transmission image acquired by the X-ray imaging unit 312 or the optical image acquired by the imaging unit 313 is temporarily stored in a buffer memory (not shown), and then output to an output interface (not shown). It is sent to the inspection device 320 via the cable 392.

図3を再び参照して、検査装置320は、画像データ入力部322と、記憶部324と、操作部326と、表示部328と、制御部330とを備える。制御部330は、演算処理部331と、撮像装置制御部332と、判定部333と、画像処理部340とを含む。画像処理部340は、データ処理部341と、画像比較部342と、画像生成部343と、差分算出部344とを含む。   Referring back to FIG. 3, the inspection apparatus 320 includes an image data input unit 322, a storage unit 324, an operation unit 326, a display unit 328, and a control unit 330. The control unit 330 includes an arithmetic processing unit 331, an imaging device control unit 332, a determination unit 333, and an image processing unit 340. The image processing unit 340 includes a data processing unit 341, an image comparison unit 342, an image generation unit 343, and a difference calculation unit 344.

画像データ入力部322は、撮像装置310から送出されたデータの入力をケーブル392を介して受け付ける。より具体的には、画像データ入力部322は、X線撮像部312によって取得されたX線透過画像を表わすデータと、撮像部313によって取得された光学画像を表わすデータとの入力を受け付ける。   The image data input unit 322 receives input of data transmitted from the imaging device 310 via the cable 392. More specifically, the image data input unit 322 receives input of data representing an X-ray transmission image acquired by the X-ray imaging unit 312 and data representing an optical image acquired by the imaging unit 313.

記憶部324は、検査装置320を実現するために予め準備されたデータ(たとえば各処理を実行するためのプログラム、特定の動作を実行させるためのデータ、具体的には、実装基板の良品/不良品の判定に使用される基準データ)を格納している。また、記憶部324は、制御部330によって生成されたデータ、あるいは、画像データ入力部322に対して入力されたX線透過画像を表わすデータおよび光学画像を表わすデータを格納する。   The storage unit 324 stores data prepared in advance for realizing the inspection device 320 (for example, a program for executing each process, data for executing a specific operation, specifically, a non-defective / non-compliant mounting board). (Reference data used for non-defective product judgment). The storage unit 324 stores data generated by the control unit 330 or data representing an X-ray transmission image and data representing an optical image input to the image data input unit 322.

操作部326は、検査装置320の使用者による操作の入力を受け付ける。操作部326は、当該操作の入力に応じた電気信号を制御部330に送出する。   The operation unit 326 receives an input of an operation by a user of the inspection device 320. The operation unit 326 sends an electrical signal corresponding to the input of the operation to the control unit 330.

表示部328は、制御部330によって生成されたデータに基づいて、検査装置320によって実行される処理の結果を表示する。たとえば、表示部328は、検査システム300において検査の対象となる基板の画像を表示し、あるいは当該基板の検査結果(すなわち良品/不良品)を表示する。さらに、表示部328は、制御部330による命令に基づいて記憶部324に格納されているその他のデータに基づく画像を表示する。   The display unit 328 displays the result of the process executed by the inspection device 320 based on the data generated by the control unit 330. For example, the display unit 328 displays an image of a substrate to be inspected in the inspection system 300 or displays an inspection result (that is, a non-defective product / defective product) of the substrate. Further, the display unit 328 displays an image based on other data stored in the storage unit 324 based on a command from the control unit 330.

制御部330は、画像データ入力部322からの出力と、記憶部324に格納されているデータと、操作部326から出力される命令とに基づいて作動可能なように、画像データ入力部322と記憶部324と操作部326とに接続される。   The control unit 330 includes the image data input unit 322 and the control unit 330 so that the control unit 330 can operate based on the output from the image data input unit 322, the data stored in the storage unit 324, and the command output from the operation unit 326. The storage unit 324 and the operation unit 326 are connected.

演算処理部331は、記憶部324において予め確保した領域に、画像データ入力部322を介して取得されたX線透過画像を表わすデータおよび光学画像を表わすデータを格納する。演算処理部331は、記憶部324に格納されているデータに基づいて、あるいは操作部326に対する操作に基づいて、撮像装置310に予め規定された動作を実行させるための指令を生成し、撮像装置制御部332に送出する。撮像装置制御部332は、撮像装置310が当該指令を入力可能な状態にある場合には、ケーブル390を介して当該指令を撮像装置310に送出する。   The arithmetic processing unit 331 stores data representing an X-ray transmission image and data representing an optical image acquired via the image data input unit 322 in an area secured in advance in the storage unit 324. The arithmetic processing unit 331 generates a command for causing the imaging device 310 to execute a predetermined operation based on data stored in the storage unit 324 or based on an operation on the operation unit 326, and the imaging device The data is sent to the control unit 332. When the imaging device 310 is in a state where the command can be input, the imaging device control unit 332 sends the command to the imaging device 310 via the cable 390.

演算処理部331は、さらに、画像データ入力部322によって取得されたデータあるいは記憶部324に格納されているデータを画像処理部340に送出する。   The arithmetic processing unit 331 further sends the data acquired by the image data input unit 322 or the data stored in the storage unit 324 to the image processing unit 340.

より詳細には、演算処理部331は、基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得する。演算処理部331は、当該基板の第1の面(たとえば、「おもて面」)に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得し、透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得する。さらに、演算処理部331は、第1の透過画像データと第1の光学画像データとを関連付けて、当該関連付けを表わすデータを記憶部324に格納する。   More specifically, the arithmetic processing unit 331 acquires first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate. The arithmetic processing unit 331 acquires first optical image data representing an image based on visible light irradiated on the first surface (for example, “front surface”) of the substrate, and based on the transmitted X-ray. First transmission image data representing an image is acquired. Further, the arithmetic processing unit 331 associates the first transmission image data with the first optical image data, and stores data representing the association in the storage unit 324.

画像処理部340において、データ処理部341は、入力された画像データに対して予め規定された処理(たとえば2値化処理)を実行する。   In the image processing unit 340, the data processing unit 341 performs a predetermined process (for example, binarization process) on the input image data.

演算処理部331は、当該基板の第1の面の反対側の第2の面(たとえば「裏面」)に第2の電子部品が接合された後に、当該基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得する。演算処理部331は、第1の面の反対側の第2の面に第2の電子部品が接合された後に、第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得する。   The arithmetic processing unit 331 displays an image based on X-rays transmitted through the substrate after the second electronic component is bonded to the second surface (for example, “back surface”) opposite to the first surface of the substrate. The second transparent image data to be represented is acquired. The arithmetic processing unit 331 includes a second optical image representing an image based on visible light irradiated on the first surface after the second electronic component is bonded to the second surface opposite to the first surface. Get the data.

画像比較部342は、第1の光学画像データと第2の光学画像データとを比較する。さらに、画像比較部342は、当該比較に基づいて基板における部品の位置を表わす情報を取得する。より具体的には、画像比較部342は、第1の光学画像データに基づいて基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識する。画像比較部342は、第1の光学画像データに基づいて、第1の電子部品において予め規定された場所に対応する第1の部分画像を認識する。   The image comparison unit 342 compares the first optical image data and the second optical image data. Furthermore, the image comparison unit 342 acquires information representing the position of the component on the board based on the comparison. More specifically, the image comparison unit 342 recognizes a first reference image representing a predetermined position on the substrate based on the first optical image data. Based on the first optical image data, the image comparison unit 342 recognizes a first partial image corresponding to a location defined in advance in the first electronic component.

画像比較部342は、第1の基準画像と第1の部分画像との位置関係を表わす第1のデータを算出する。画像比較部342は、第2の光学画像データに基づいて当該基板において予め定められた上記位置を表わす第2の基準画像を認識する。画像比較部342は、第2の光学画像データに基づいて、上記予め規定された場所に対応する第2の部分画像を認識する。画像比較部342は、第2の基準画像と第2の部分画像との位置関係を表わす第2のデータを算出する。画像比較部342は、第1のデータと第2のデータとの差を算出する。   The image comparison unit 342 calculates first data representing the positional relationship between the first reference image and the first partial image. The image comparison unit 342 recognizes a second reference image representing the position determined in advance on the substrate based on the second optical image data. The image comparison unit 342 recognizes a second partial image corresponding to the predetermined location based on the second optical image data. The image comparison unit 342 calculates second data representing the positional relationship between the second reference image and the second partial image. The image comparison unit 342 calculates the difference between the first data and the second data.

画像生成部343は、画像比較部342による比較の結果に基づいて、第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成する。より具体的には、画像生成部343は、当該基板における第1の電子部品の位置を表わす情報に基づいて、第1の透過画像データを補正することにより第3の透過画像データを生成する。さらに、画像生成部343は、第2の透過画像データと第3の透過画像データとに基づいて当該第2の面を表わす第4の透過画像データを生成する。より具体的には、画像生成部343は、第2の透過画像データから第3の透過画像データを差し引くことにより、第4の透過画像データを生成する。   The image generation unit 343 generates third transmission image data from the first transmission image data based on the comparison result by the image comparison unit 342. More specifically, the image generation unit 343 generates third transmission image data by correcting the first transmission image data based on information representing the position of the first electronic component on the board. Furthermore, the image generation unit 343 generates fourth transmission image data representing the second surface based on the second transmission image data and the third transmission image data. More specifically, the image generation unit 343 generates fourth transmission image data by subtracting the third transmission image data from the second transmission image data.

判定部333は、当該第4の透過画像データに基づいて当該基板における電子部品の接合の状態を判断する。より具体的には、判定部333は、予め定められた設計情報に従って、第2の電子部品が接合された基板を透過したX線に基づく画像を表わす教示データと、第4の透過画像データとを比較することにより、第2の電子部品の接合の状態を判断する。ここで、当該設計情報は、たとえば記憶部324に予め格納されている。記憶部324におけるデータ構造は、後述する。   The determination unit 333 determines the bonding state of the electronic component on the substrate based on the fourth transmission image data. More specifically, the determination unit 333, according to predetermined design information, teaching data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate to which the second electronic component is bonded, fourth transmission image data, To determine the joining state of the second electronic component. Here, the design information is stored in advance in the storage unit 324, for example. The data structure in the storage unit 324 will be described later.

さらに、画像処理部340は、第1の基準画像と第1の部分画像との距離と、第1の基準画像と第1の部分画像とを結ぶ直線と、第1の部品に対して予め規定された基準線とがなす角の角度とを算出する。さらに、画像処理部340は、第2の基準画像と第2の部分画像との距離と、第2の基準画像と第2の部分画像とを結ぶ直線と、当該基準線とがなす角の角度とを算出する。   Further, the image processing unit 340 predefines the distance between the first reference image and the first partial image, the straight line connecting the first reference image and the first partial image, and the first component. The angle formed by the reference line thus calculated is calculated. Further, the image processing unit 340 includes an angle formed by a distance between the second reference image and the second partial image, a straight line connecting the second reference image and the second partial image, and the reference line. And calculate.

また、他の局面において、演算処理部331は、第1の透過画像データから、基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識する。演算処理部331は、第1の光学画像データから当該位置を表わす第2の基準画像を認識する。演算処理部331は、第1の基準画像と第2の基準画像とを一致させる。演算処理部331は、第1の部品を識別するためのデータと、第1の基準画像または第2の基準画像とを対応付ける。   In another aspect, arithmetic processing unit 331 recognizes a first reference image representing a predetermined position on the substrate from the first transmission image data. The arithmetic processing unit 331 recognizes a second reference image representing the position from the first optical image data. The arithmetic processing unit 331 matches the first reference image with the second reference image. The arithmetic processing unit 331 associates data for identifying the first component with the first reference image or the second reference image.

ここで、上記予め定められた位置は、当該基板において予め形成された印の位置を表わすが、当該印は、予め形成されたものに限られない。また、他の局面において、検査の対象となる基板に、予め規定された設計データに基づく配線パターンが形成されている場合もあり得る。この場合、演算処理部331は、上記第1の基準画像を認識する処理と第2の基準画像を認識する処理とを実行する場合、当該基板における配線パターンを表わす画像をそれぞれ認識することができる。   Here, the predetermined position represents the position of a mark formed in advance on the substrate, but the mark is not limited to that formed in advance. In another aspect, a wiring pattern based on design data defined in advance may be formed on a substrate to be inspected. In this case, when executing the process for recognizing the first reference image and the process for recognizing the second reference image, the arithmetic processing unit 331 can recognize each image representing the wiring pattern on the board. .

図4を参照して、本発明の実施の形態に係る検査装置320のデータ構造について説明する。図4は、検査装置320が備える記憶部324におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。記憶部324は、データまたはプログラムを格納するための複数の領域を含む。   With reference to FIG. 4, the data structure of inspection apparatus 320 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram conceptually showing one mode of data storage in storage unit 324 included in inspection device 320. The storage unit 324 includes a plurality of areas for storing data or programs.

たとえば、基板に対する接合状態の検査の対象となる電子部品を識別するためのデータ(「部品コード」)は、領域410に格納されている。当該電子部品の大きさを表わす寸法データは、領域412に格納されている。当該電子部品が接合される基板を識別するためのデータは、領域414に格納されている。当該電子部品の当該基板における位置を特定するためのデータ(たとえば当該電子部品が矩形である場合における4つの角のそれぞれの座標データ)は、領域416〜418にそれぞれ格納されている。   For example, data (“component code”) for identifying an electronic component to be inspected for a bonding state with respect to the substrate is stored in area 410. Dimension data representing the size of the electronic component is stored in area 412. Data for identifying the substrate to which the electronic component is bonded is stored in area 414. Data for specifying the position of the electronic component on the substrate (for example, coordinate data of four corners when the electronic component is rectangular) is stored in regions 416 to 418, respectively.

ここで、ある部品は特定の基板に用いられる場合もあれば、同一の部品が複数の異なる基板に用いられる場合もあり得る。そこで、記憶部324においては、同一の部品について複数の基板の各々について設計データとして上記の各データが格納されている。   Here, a certain component may be used for a specific substrate, and the same component may be used for a plurality of different substrates. Therefore, in the storage unit 324, each of the above data is stored as design data for each of a plurality of substrates for the same component.

さらに、各電子部品の各々について予め取得された教示データも、記憶部324に格納されている。より具体的には、当該電子部品を識別するデータは、領域420に格納されている。当該電子部品を基板に接合した状態で可視光線およびX線により撮影した画像のデータ(「基準データ」)は、領域422に格納されている。領域420に格納されているデータと領域422に格納されているデータとはそれぞれ相互に関連付けられている。したがって、電子部品のいずれかの部品コードを特定することにより、基準データが特定され、上記設計データとの関連付けも可能となる。   Furthermore, teaching data acquired in advance for each electronic component is also stored in the storage unit 324. More specifically, data for identifying the electronic component is stored in area 420. Data (“reference data”) of an image captured with visible light and X-rays in a state where the electronic component is bonded to the substrate is stored in the area 422. The data stored in the area 420 and the data stored in the area 422 are associated with each other. Therefore, by specifying any part code of the electronic part, the reference data is specified and can be associated with the design data.

記憶部324は、さらに、検査装置320の基本動作(たとえばデータの入出力、画像の表示、操作入力の受付など)を実行するためのオペレーティングシステム430と、撮像装置310によるX線撮像あるいは光学撮像を実行させるための撮像制御プログラム432と、撮像装置310によって取得された画像データに基づいて基板を検査するための外観検査プログラム434とを含む。   The storage unit 324 further includes an operating system 430 for executing basic operations (for example, data input / output, image display, operation input reception, etc.) of the inspection apparatus 320, and X-ray imaging or optical imaging by the imaging apparatus 310. And an appearance inspection program 434 for inspecting the substrate based on the image data acquired by the imaging device 310.

ここで、図5を参照して、基板における電子部品の位置を特定する方法について説明する。図5は、電子部品520が基板500に配置されている状態を表わす図である。基板500には、設計データに基づいて特定される位置確認マーク510が含まれる。電子部品520は、たとえば矩形の形状を有する。この場合、電子部品520は、4つの隅(すなわち、P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)、P4(x4,y4))とを含む。これらの点の各座標値は、位置確認マーク510を起点としてあるいは、基板500において予め定められた基準点に基づいて定められる。各座標値は、たとえば図4に示されるように第1の座標データから第4の座標データとして記憶部324に表示される。   Here, a method for specifying the position of the electronic component on the substrate will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a state where electronic component 520 is arranged on substrate 500. The substrate 500 includes a position confirmation mark 510 specified based on the design data. Electronic component 520 has, for example, a rectangular shape. In this case, the electronic component 520 includes four corners (that is, P1 (x1, y1), P2 (x2, y2), P3 (x3, y3), P4 (x4, y4)). The coordinate values of these points are determined based on a reference point predetermined on the substrate 500, starting from the position confirmation mark 510. Each coordinate value is displayed in the memory | storage part 324 as 1st coordinate data to 4th coordinate data, for example, as FIG. 4 shows.

次に、図6を参照して、撮像装置310の具体的構成について説明する。図6は、撮像装置310のハードウェア構成を表わすブロック図である。撮像装置310は、X線照射装置611と、X線撮像装置612と、可視光撮像装置613と、可視光源614と、ミラー615と、シンチレータ616と、データ出力インターフェイス620とを備える。データ出力インターフェイス620には、ケーブル390が接続される。撮像装置310には、検査の対象となる基板618が搬入される。基板618には、2つの電子部品すなわち、電子部品619と、BGA/CSP622がはんだにより実装されている。   Next, a specific configuration of the imaging apparatus 310 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the imaging device 310. The imaging device 310 includes an X-ray irradiation device 611, an X-ray imaging device 612, a visible light imaging device 613, a visible light source 614, a mirror 615, a scintillator 616, and a data output interface 620. A cable 390 is connected to the data output interface 620. A substrate 618 to be inspected is carried into the imaging device 310. Two electronic components, that is, an electronic component 619 and a BGA / CSP 622 are mounted on the substrate 618 by solder.

X線照射装置611が、X線ビームを放射すると、当該X線ビームは電子部品619を透過してシンチレータ616に入光する。シンチレータ616は、基板618を透過したX線を可視光線に変換する。X線撮像装置612は、シンチレータ616から出力される可視光を撮影し、その信号を電気信号に変換し、基板618のX線透過画像データとして出力する。X線透過画像データは、データ出力インターフェイス620を介して検査装置320に送出される。   When the X-ray irradiation apparatus 611 emits an X-ray beam, the X-ray beam passes through the electronic component 619 and enters the scintillator 616. The scintillator 616 converts X-rays transmitted through the substrate 618 into visible light. The X-ray imaging device 612 captures visible light output from the scintillator 616, converts the signal into an electrical signal, and outputs it as X-ray transmission image data of the substrate 618. The X-ray transmission image data is sent to the inspection apparatus 320 via the data output interface 620.

なお、本実施の形態に係る検査装置320は、各処理を実現する回路素子の組み合わせにより構成される装置として実現される場合もあれば、後述するように、コンピュータシステムのハードウェアとソフトウェアとが協働することにより実現される場合もある。   Note that the inspection apparatus 320 according to the present embodiment may be realized as an apparatus configured by a combination of circuit elements that realize each process, or may include hardware and software of a computer system as described later. In some cases, it can be realized through collaboration.

そこで、図7を参照して、本実施の形態に係る検査装置320の具体的構成について説明する。図7は、検査装置320として機能するコンピュータシステム700のハードウェア構成を表わすブロック図である。   A specific configuration of the inspection apparatus 320 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a computer system 700 that functions as the inspection apparatus 320.

コンピュータシステム700は、主たる構成要素として、プログラムを実行するCPU710と、コンピュータシステム700の使用者による指示の入力を受け付けるマウス720およびキーボード730と、CPU710によるプログラムの実行により生成されたデータ、またはマウス720もしくはキーボード730を介して入力されたデータを一時的に格納するRAM(Random Access Memory)740と、データを不揮発的に格納するハードディスク750と、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)駆動装置760と、モニタ780と、通信I/F(Interface)790とを備える。各構成要素は、相互にデータバスによって接続されている。CD−ROM駆動装置760には、CD−ROM762が装着可能である。   The computer system 700 includes, as main components, a CPU 710 that executes a program, a mouse 720 and a keyboard 730 that receive input of instructions from a user of the computer system 700, data generated by executing a program by the CPU 710, or a mouse 720. Alternatively, a RAM (Random Access Memory) 740 that temporarily stores data input via the keyboard 730, a hard disk 750 that stores data in a nonvolatile manner, and a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) driving device 760. And a monitor 780 and a communication I / F (Interface) 790. Each component is connected to each other by a data bus. A CD-ROM 762 can be attached to the CD-ROM drive 760.

コンピュータシステム700における処理は、当該ハードウェアおよびCPU710により実行されるソフトウェアによって実現される。このようなソフトウェアは、ハードディスク750に予め格納されている場合がある。また、ソフトウェアは、CD−ROM762その他の記録媒体に格納されて、プログラム製品として流通している場合もある。あるいは、ソフトウェアは、いわゆるインターネットに接続されている情報提供事業者によってダウンロード可能なプログラム製品として提供される場合もある。このようなソフトウェアは、CD−ROM駆動装置760その他のデータ読取装置によって当該記録媒体から読み取られて、あるいは、通信I/F790を介してダウンロードされた後、ハードディスク750に一旦格納される。そのソフトウェアは、CPU710によってハードディスク750から読み出され、RAM740に実行可能なプログラムの形式で格納される。CPU710は、そのプログラムを実行する。   Processing in the computer system 700 is realized by the hardware and software executed by the CPU 710. Such software may be stored in the hard disk 750 in advance. The software may be stored in a CD-ROM 762 or other recording medium and distributed as a program product. Alternatively, the software may be provided as a program product that can be downloaded by an information provider connected to the so-called Internet. Such software is read from the recording medium by the CD-ROM driving device 760 or other data reading device, or downloaded via the communication I / F 790 and then temporarily stored in the hard disk 750. The software is read from the hard disk 750 by the CPU 710 and stored in the RAM 740 in the form of an executable program. CPU 710 executes the program.

図7に示されるコンピュータシステム700を構成する各要素は、一般的なものである。したがって、本発明の最も本質的な部分は、RAM740、ハードディスク750、CD−ROM762その他の記録媒体に格納されたソフトウェア、あるいはネットワークを介してダウンロード可能なソフトウェアであるとも言える。なお、コンピュータシステム700の各構成要素の動作は周知であるので、詳細な説明は繰り返さない。   Each element constituting the computer system 700 shown in FIG. 7 is general. Therefore, it can be said that the most essential part of the present invention is software stored in the RAM 740, the hard disk 750, the CD-ROM 762 or other recording medium, or software that can be downloaded via a network. Since the operation of each component of computer system 700 is well known, detailed description will not be repeated.

なお、記録媒体としては、CD−ROM、FD(Flexible Disc)、ハードディスクなどに限られず、磁気テープ、カセットテープ、光ディスク(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc))、IC(Integrated Circuit)カード(メモリカードを含む)、光カード、マスクROM、EPROM(Electronically Programmable ROM)、EEPROM(Electronically Erasable Programmable ROM)、フラッシュROMなどの半導体メモリのように固定的にプログラムを担持する媒体でもよい。また、ここで言うプログラムとは、CPU710によって直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム形式のプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラムなどをも含む。   The recording medium is not limited to a CD-ROM, FD (Flexible Disc), hard disk, etc., but is a magnetic tape, cassette tape, optical disc (MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc)). ), IC (Integrated Circuit) card (including memory card), optical card, mask ROM, EPROM (Electronically Programmable ROM), EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM), flash ROM, etc. A supported medium may be used. The program referred to here includes not only a program that can be directly executed by the CPU 710 but also a program in a source program format, a compressed program, an encrypted program, and the like.

次に、図8を参照して、本実施の形態に係る検査装置320の制御構造について説明する。図8は、検査装置320として機能するコンピュータシステム700のCPU710が実行する一連の処理を表わすフローチャートである。   Next, a control structure of the inspection apparatus 320 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a series of processes executed by CPU 710 of computer system 700 functioning as inspection apparatus 320.

電子部品619が基板618のおもて面(A面)に実装されると、基板618は、リフロー炉に搬入される。リフロー炉において、はんだが溶融すると、電子部品619と基板618とが接合する。その後、基板618がリフロー炉から搬出され、検査装置320に搬入される。基板618が検査装置320において予め定められた位置に固定されると、可視光撮像装置613が備えるカメラ、たとえばCCDカメラは、基板618を撮影する。撮影によって生成された画像データは、検査装置320として機能するコンピュータシステム700に入力される。コンピュータシステム700の使用者(たとえば検査担当者)が、検査の開始指示を入力すると、CPU710は、当該画像データを用いた画像認識処理を開始する。あるいは、画像データがコンピュータシステム700に入力されてから予め規定された時間が経過した後に、CPU710が当該時間の経過を検知した場合に、処理が開始されてもよい。   When the electronic component 619 is mounted on the front surface (surface A) of the substrate 618, the substrate 618 is carried into a reflow furnace. When the solder melts in the reflow furnace, the electronic component 619 and the substrate 618 are joined. Thereafter, the substrate 618 is unloaded from the reflow furnace and loaded into the inspection apparatus 320. When the substrate 618 is fixed at a predetermined position in the inspection device 320, a camera provided in the visible light imaging device 613, for example, a CCD camera, images the substrate 618. Image data generated by imaging is input to a computer system 700 that functions as the inspection apparatus 320. When a user (for example, a person in charge of inspection) of the computer system 700 inputs an instruction to start inspection, the CPU 710 starts image recognition processing using the image data. Alternatively, the process may be started when the CPU 710 detects the elapse of the time after a predetermined time has elapsed since the image data was input to the computer system 700.

まず、CPU710は、基板618に予め形成されている位置確認マークを認識する。この認識は、基板618についてコンピュータシステム700に予め保存されている設計情報を用いて行なわれる。たとえば、CPU710は、基板618を識別するデータ(たとえば、基板コード、製造番号等)をキーとして、ハードディスク750から、基板618の設計情報をRAM740に読み出す。設計情報は、基板618に形成されている位置確認マークの位置情報(座標値など)を含む。そこで、CPU710は、処理の対象となる画像データの中において当該位置情報に対応する場所に、位置確認マークに相当する画像が含まれているか否かを判断する。たとえば、CPU710は、その場所の画素の濃度がその場所の周囲の画素の濃度よりも大きいか否かを判断して、位置確認マークと他の部分とを識別する。CPU710が、当該画像データは検査の対象となるデータであると判断すると、以下の検査処理をさらに実行する。   First, the CPU 710 recognizes a position confirmation mark formed in advance on the substrate 618. This recognition is performed using design information stored in advance in the computer system 700 for the substrate 618. For example, the CPU 710 reads design information of the board 618 from the hard disk 750 into the RAM 740 using data (for example, board code, serial number, etc.) identifying the board 618 as a key. The design information includes position information (such as coordinate values) of position confirmation marks formed on the substrate 618. Therefore, the CPU 710 determines whether an image corresponding to the position confirmation mark is included in a location corresponding to the position information in the image data to be processed. For example, the CPU 710 determines whether or not the density of the pixel at the location is higher than the density of the pixels around the location, and identifies the position confirmation mark and other portions. When the CPU 710 determines that the image data is data to be inspected, the following inspection processing is further executed.

ステップS810にて、CPU710は、片面(またはおもて面)のみに電子部品(たとえば電子部品619)が実装された基板618の光学画像(以下「第1の光学画像」)と、X線透過画像(以下、「第1のX線透過画像」)との入力を受け付ける。光学画像およびX線透過画像を表わすデータは、撮像装置310からケーブル392を介して送出される。なお、光学画像およびX線透過画像を表わすデータが取得されるタイミング、すなわち、X線撮像部312が作動するタイミングと、可視光線供給部314が作動するタイミングとは、同時でもよいし、別々でもよい。   In step S810, CPU 710 causes optical image (hereinafter referred to as “first optical image”) of substrate 618 on which an electronic component (for example, electronic component 619) is mounted only on one surface (or front surface), and X-ray transmission. An input with an image (hereinafter referred to as “first X-ray transmission image”) is received. Data representing the optical image and the X-ray transmission image is transmitted from the imaging device 310 via the cable 392. Note that the timing at which the data representing the optical image and the X-ray transmission image is acquired, that is, the timing at which the X-ray imaging unit 312 operates and the timing at which the visible light supply unit 314 operates may be simultaneous or separate. Good.

ステップS820にて、CPU710は、基板618に形成された位置確認マークに基づいて、第1の光学画像と第1のX線透過画像との各位置確認マークを一致させることにより、電子部品619の基準画像を生成する。より詳細な処理は、図9〜図11を参照して説明する。   In step S820, the CPU 710 matches the position confirmation marks of the first optical image and the first X-ray transmission image based on the position confirmation marks formed on the substrate 618, thereby the electronic component 619. A reference image is generated. More detailed processing will be described with reference to FIGS.

ステップS830にて、CPU710は、基板618の他の面(おもて面の反対側の面、あるいは裏面)に電子部品(たとえばBGA/CSP622)が実装された状態で、当該基板618のX線透過画像(以下「第2のX線透過画像」と、第1の光学画像と同一面に可視光線を照射することにより取得された光学画像(以下「第2の光学画像」)との入力を受け付ける。   In step S830, CPU 710 causes X-ray of substrate 618 to be mounted with an electronic component (for example, BGA / CSP 622) mounted on the other surface of substrate 618 (the surface opposite to the front surface or the back surface). An input of a transmission image (hereinafter, “second X-ray transmission image”) and an optical image obtained by irradiating visible light on the same plane as the first optical image (hereinafter, “second optical image”) Accept.

ここで、検査システム300における詳細の動作は、たとえば、以下のとおりである。おもて面に電子部品619が実装された基板618の裏面にBGA/CSP622が実装される。基板618がリフロー炉に搬入されて、はんだ付けが行なわれると、基板618の両面に各部品が接合された基板(すなわち、両面実装基板)が生成される。   Here, the detailed operation in the inspection system 300 is, for example, as follows. A BGA / CSP 622 is mounted on the back surface of the substrate 618 on which the electronic component 619 is mounted on the front surface. When the substrate 618 is carried into a reflow furnace and soldering is performed, a substrate in which components are bonded to both surfaces of the substrate 618 (that is, a double-sided mounting substrate) is generated.

基板618は、電子部品619が実装された面(おもて面)を上側にし、撮像装置310内に搬入される。基板618が撮像装置310内に固定された後、基板618の垂直方向の上部に設置された可視光撮像装置613である可視光カメラ(たとえば、CCDカメラ)は、ケーブル392を介して、基板618のおもて面を再度撮影する。撮影により取得された画像データは、コンピュータシステム700に送信され、CPU710は、その画像データに基づいて、当該おもて面に形成されている位置確認マークを認識する。   The substrate 618 is carried into the imaging device 310 with the surface (front surface) on which the electronic component 619 is mounted facing upward. After the substrate 618 is fixed in the imaging device 310, a visible light camera (for example, a CCD camera) that is a visible light imaging device 613 installed on the top of the substrate 618 in the vertical direction is connected to the substrate 618 via the cable 392. Take a picture of the front side again. Image data acquired by photographing is transmitted to the computer system 700, and the CPU 710 recognizes a position confirmation mark formed on the front surface based on the image data.

次に、撮像装置駆動部315は、撮像装置制御部332として機能するCPU710から送信される指令に基づいて、電子部品619が実装されたおもて面の垂直方向の上部に設置された可視光線供給部314を発光させる。さらに、撮像装置駆動部315は、撮像部313(たとえば可視光カメラ)に撮影動作を実行させ、第1の光学画像が取得されたときと同じ位置に固定されている基板618について、第2の光学画像を取得する。   Next, based on a command transmitted from the CPU 710 functioning as the imaging device control unit 332, the imaging device driving unit 315 is visible light installed on the top surface of the front surface on which the electronic component 619 is mounted. The supply unit 314 is caused to emit light. Furthermore, the imaging device driving unit 315 causes the imaging unit 313 (for example, a visible light camera) to perform a shooting operation, and the second step is performed on the substrate 618 that is fixed at the same position as when the first optical image is acquired. Obtain an optical image.

図8を再び参照して、ステップS840にて、CPU710は、第2の光学画像と第1の光学画像とを比較して、位置のずれを表わすデータを算出する。なお、第1の光学画像と第2の光学画像とを比較する目的は、はんだ付けされた電子部品619がリフロー炉に再度搬入されるため、はんだ付け部が再度溶融し、電子部品619の位置ずれが発生して、同一面(おもて面)を再度撮影した場合に、同一の光学画像が得られない可能性が高いためである。比較する処理の詳細については、図13を参照して説明する。   Referring to FIG. 8 again, in step S840, CPU 710 compares the second optical image with the first optical image, and calculates data representing a positional shift. The purpose of comparing the first optical image and the second optical image is to re-solder the soldered electronic component 619 so that the soldered portion is melted again and the position of the electronic component 619 is changed. This is because there is a high possibility that the same optical image will not be obtained when the same surface (front surface) is photographed again due to a shift. Details of the processing to be compared will be described with reference to FIG.

ステップS850にて、CPU710は、当該位置ずれ量を用いて第1の光学画像を補正し、第3のX線透過画像を生成する。位置の補正が必要な電子部品の抽出方法は、たとえば、図13に示されるような位置情報から補正が必要な電子部品を抽出することにより、あるいは、第1の光学画像と第2の光学画像とをパターンマッチングさせることにより行なわれる。   In step S850, CPU 710 corrects the first optical image using the misregistration amount, and generates a third X-ray transmission image. The extraction method of the electronic component that needs to be corrected is, for example, by extracting the electronic component that needs to be corrected from the position information as shown in FIG. 13, or the first optical image and the second optical image. Is performed by pattern matching.

ステップS860にて、CPU710は、第2のX線透過画像を表わすデータから第3のX線透過画像を表わすデータを差し引くことにより、第4のX線透過画像を導出する。この処理は、周知の画像差分処理によって実現される。   In step S860, CPU 710 derives the fourth X-ray transmission image by subtracting the data indicating the third X-ray transmission image from the data indicating the second X-ray transmission image. This process is realized by a known image difference process.

ステップS870にて、CPU710は、予め準備されている判断データと、第4のX線透過画像とに基づいて、電子部品(たとえばBGA/CSP622)の基板618に対する接合状態(具体的にははんだ付けの状態)の合否を判定する。当該判断データは、たとえば基板618に対する部品の実装が行なわれる際に、設計情報としてハードディスク750に予め格納されたデータである。   In step S870, CPU 710 determines whether the electronic component (for example, BGA / CSP 622) is bonded to substrate 618 (specifically, soldering) based on determination data prepared in advance and the fourth X-ray transmission image. Pass / fail status). The determination data is data stored in advance in the hard disk 750 as design information when a component is mounted on the substrate 618, for example.

CPU710は、上記のような処理を繰り返し、その結果を、ハードディスク750に書き込む。また、CPU710は、処理の途中で異常を検出した場合には、その旨をモニタ780に表示する。また、CPU710は、撮像装置制御部332として、撮像装置310に対して、撮像の動作を一時的に停止するような指令を発行してもよい。あるいは、基板に部品を配置する工程に対して、配置を中断するように指令してもよい。   The CPU 710 repeats the above processing and writes the result to the hard disk 750. If the CPU 710 detects an abnormality in the middle of processing, the CPU 710 displays that fact on the monitor 780. In addition, the CPU 710 may issue a command for temporarily stopping the imaging operation to the imaging device 310 as the imaging device control unit 332. Or you may instruct | indicate so that arrangement | positioning may be interrupted with respect to the process of arrange | positioning components on a board | substrate.

CPU710が、はんだ付け部の合否を判定すると、電子部品619が実装された基板618は、検査装置320から、コンベア(図示しない)によって搬出される。   When the CPU 710 determines whether or not the soldering portion is acceptable, the board 618 on which the electronic component 619 is mounted is carried out of the inspection device 320 by a conveyor (not shown).

ここで、光学系の外観検査装置で確認できないBGAやCSPの下部やコネクタ下部のリード端子のブリッジの有無により、電子部品619が両面に実装された基板618は、検査の結果に応じて、検査装置320の下流に設けられているOK/NGストッカ(図示しない)に自動的に振り分けられ、一連の工程が完了する。   Here, depending on the result of the inspection, the substrate 618 on which the electronic components 619 are mounted depends on the presence or absence of the bridge of the lead terminal at the lower part of the BGA or CSP or the lower part of the connector that cannot be confirmed by the optical appearance inspection apparatus. It is automatically distributed to an OK / NG stocker (not shown) provided downstream of the apparatus 320, and a series of steps is completed.

以上のようにして、本実施の形態に係る検査システム300は、片面(第1の面)に実装された電子部品の第1のX線透過画像と第1の光学画像とを関連付けて、当該片面の反対側の他の面(第2の面)にも部品が実装された後に、第1の面の第2の光学画像と上記第1の光学画像とを比較することにより、第1のX線透過画像を補正するところが特徴である。   As described above, the inspection system 300 according to the present embodiment associates the first X-ray transmission image and the first optical image of the electronic component mounted on one surface (first surface), and By comparing the second optical image of the first surface and the first optical image after the component is mounted on the other surface (second surface) opposite to the one surface, the first optical image is compared with the first optical image. The feature is that X-ray transmission images are corrected.

以下、図9〜図16を参照して、本実施の形態に係る検査装置320による画像処理について説明する。図9〜図16はそれぞれ、検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成されるデータに基づく画像を概念的に表わす図である。   Hereinafter, image processing by the inspection apparatus 320 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 16 are diagrams conceptually showing images based on data generated by the computer system 700 functioning as the inspection apparatus 320. FIG.

図9を参照して、第1の光学画像900は、可視光撮像装置613が基板618を撮影して取得したデータに基づく画像を表わす。このデータは、図8に示されるステップS810の処理が実行された後に、コンピュータシステム700のRAM740に書き込まれる。CPU710は、RAM740に書き込まれた当該データを用いて、後述する画像認識処理を実行する。   Referring to FIG. 9, the first optical image 900 represents an image based on data acquired by photographing the substrate 618 by the visible light imaging device 613. This data is written into the RAM 740 of the computer system 700 after the process of step S810 shown in FIG. The CPU 710 executes image recognition processing to be described later using the data written in the RAM 740.

第1の光学画像900は、基板618に予め形成されている位置確認マークに対応する光学画像910〜913と、基板618のおもて面に実装された電子部品619に対応する光学画像920,921と、基板618との間に印刷されたはんだに対応する光学画像930,931とを含む。   The first optical image 900 includes optical images 910 to 913 corresponding to position confirmation marks formed in advance on the substrate 618, and optical images 920 and 920 corresponding to the electronic components 619 mounted on the front surface of the substrate 618. 921 and optical images 930 and 931 corresponding to solder printed between the substrate 618.

図10は、図9に示される第1の光学画像900の一部を拡大して表わす図である。基板618において、基準線1010,1011が、設計情報として予め設定されている。基準線1010,1011は、たとえば、位置確認マークを基準として設定される。一例として、電子部品の外形が矩形である場合、当該電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1020,1021の位置が予め特定される。この特定情報は、画像処理プログラムに予め格納されている。   FIG. 10 is an enlarged view showing a part of the first optical image 900 shown in FIG. On the substrate 618, reference lines 1010 and 1011 are preset as design information. The reference lines 1010 and 1011 are set using, for example, a position confirmation mark as a reference. As an example, when the external shape of the electronic component is a rectangle, the positions of the points 1020 and 1021 corresponding to the two corners located on the diagonal line of the electronic component are specified in advance. This specific information is stored in advance in the image processing program.

CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像910,911と、電子部品619の対角線上に位置する2つの角に対応する点1020,1021とを認識すると、基板618における電子部品619の位置を特定するための情報を算出する。CPU710は、当該情報として、たとえば、位置確認マークに対応する光学画像910と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1020との間の距離B1と、位置確認マークに対応する光学画像911と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1021との間の距離B2との少なくともいずれかを算出する。これらの距離は、たとえば各光学画像の中心間の距離として算出される。   When the CPU 710 recognizes the optical images 910 and 911 corresponding to the position confirmation marks and the points 1020 and 1021 corresponding to the two corners located on the diagonal line of the electronic component 619, the position of the electronic component 619 on the substrate 618 is specified. To calculate the information. As the information, the CPU 710, for example, includes the distance B1 between the optical image 910 corresponding to the position confirmation mark and the point 1020 corresponding to the two corners located on the diagonal line of the electronic component, and the optical corresponding to the position confirmation mark. At least one of a distance B2 between the image 911 and a point 1021 corresponding to two corners located on the diagonal line of the electronic component is calculated. These distances are calculated as distances between the centers of the optical images, for example.

さらに、CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像910と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1020とを結ぶ直線と、基準線1010とが交差する角の角度C1と、位置確認マークに対応する光学画像911と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1021とを結ぶ直線と基準線1011とが交差する角の角度C2との少なくともいずれかを算出する。   The CPU 710 further includes an angle C1 at which the straight line connecting the optical image 910 corresponding to the position confirmation mark and the point 1020 corresponding to the two corners located on the diagonal line of the electronic component intersects the reference line 1010, and At least one of an angle C2 at which the straight line connecting the optical image 911 corresponding to the position confirmation mark and the point 1021 corresponding to the two corners located on the diagonal of the electronic component intersects with the reference line 1011 is calculated. .

なお位置確認マークは、光学検査の場合には、はんだ付け部の確認が困難な電子部品619の近傍のみに設けられてもよいし、全ての電子部品の近傍に設けられてもよい。また、配線パターンのコーナ部などが位置確認マークとして使用されてもよい。   In the case of optical inspection, the position confirmation mark may be provided only in the vicinity of the electronic component 619 where it is difficult to confirm the soldered portion, or may be provided in the vicinity of all the electronic components. Further, a corner portion of the wiring pattern may be used as a position confirmation mark.

図11は、コンピュータシステム700に取り込まれる第1のX線透過画像1100を表わす図である。第1のX線透過画像1100を表わすためのデータは、ステップS810に示される処理が実行されると、CPU710によってRAM740に格納される。   FIG. 11 is a diagram showing a first X-ray transmission image 1100 captured by the computer system 700. Data for representing the first X-ray transmission image 1100 is stored in the RAM 740 by the CPU 710 when the process shown in step S810 is executed.

第1のX線透過画像1100は、電子部品619に対応する画像において、位置確認マークに対応するX線透過画像1110〜1113と、電子部品619に対応するX線透過画像1120,1121と、電子部品と基板との間に印刷されるはんだに対応するX線透過画像1130,1131とを含む。   The first X-ray transmission image 1100 includes X-ray transmission images 1110 to 1113 corresponding to the position confirmation mark, X-ray transmission images 1120 and 1121 corresponding to the electronic component 619, and an electronic component corresponding to the electronic component 619. X-ray transmission images 1130 and 1131 corresponding to solder printed between the component and the substrate are included.

CPU710が、図9に示される第1の光学画像900のマトリックス領域内で、対角線上に2ヶ所の位置確認マークに対応する光学画像(たとえば、位置確認マークに対応する光学画像910,911)を認識して抽出した場合、これらの光学画像と、第1の光学画像900に対応して取得されたX線透過画像(図11における第1のX線透過画像1100)に含まれる各位置確認マークに対応するX線透過画像1110〜1113とを一致させる。なお、一致させるための処理は、当業者にとって周知であるため、その説明はここでは述べない。   The CPU 710 displays optical images corresponding to two position confirmation marks diagonally within the matrix region of the first optical image 900 shown in FIG. 9 (for example, optical images 910 and 911 corresponding to the position confirmation marks). When the image is recognized and extracted, each position confirmation mark included in these optical images and the X-ray transmission image (first X-ray transmission image 1100 in FIG. 11) acquired corresponding to the first optical image 900. X-ray transmission images 1110 to 1113 corresponding to are matched. Note that the process for matching is well known to those skilled in the art, and therefore the description thereof is not described here.

たとえば、CPU710は、第1の光学画像900と第1のX線透過画像1100とを2値化処理し、パターンマッチングさせ、各部品の基準画像を作成する。つぎに、CPU710は、部品コード名を当該基準画像に付加し、電子部品619の基準画像を記憶部324に保存する。CPU710は、このようなデータ処理を、検査対象である電子部品619毎に繰り返す。CPU710は、順次、アナログ信号として入力される画像データをデジタル信号に変換し、変換後の信号に基づいて、基板618のおもて面の画像データとして記憶部324に格納する。   For example, the CPU 710 binarizes the first optical image 900 and the first X-ray transmission image 1100, performs pattern matching, and creates a reference image of each component. Next, the CPU 710 adds the component code name to the reference image, and stores the reference image of the electronic component 619 in the storage unit 324. The CPU 710 repeats such data processing for each electronic component 619 to be inspected. The CPU 710 sequentially converts the image data input as an analog signal into a digital signal, and stores it in the storage unit 324 as image data of the front surface of the substrate 618 based on the converted signal.

ここで記憶部324が格納する情報は、たとえば、当該各部品の基準画像に加えて、図10に示されるような第1の光学画像900についての位置情報を含む。   Here, the information stored in the storage unit 324 includes, for example, positional information about the first optical image 900 as shown in FIG. 10 in addition to the reference image of each component.

また、本実施の形態においては、上述したように、位置確認マークが認識された第1の光学画像900に対する第1のX線透過画像1100が取得されているが、第1のX線透過画像の取得は、これに限られない。たとえば、他の方法として、基板618の設計データからX線検査が必要な電子部品619の位置、電極位置および位置確認マークの座標を表わすデータを記憶部324に予め保存しておき、その座標に可視光撮像装置613である可視光カメラが移動した際に、第1のX線透過画像を取得してもよい。   Further, in the present embodiment, as described above, the first X-ray transmission image 1100 for the first optical image 900 in which the position confirmation mark is recognized is acquired. Acquisition of is not limited to this. For example, as another method, data representing the position of the electronic component 619 that requires X-ray inspection, the electrode position, and the coordinates of the position confirmation mark are stored in advance in the storage unit 324 from the design data of the substrate 618, When the visible light camera that is the visible light imaging device 613 moves, the first X-ray transmission image may be acquired.

図12は、基板618の裏面(すなわち、上記おもて面の反対側の面)に他の電子部品であるBGA/CSP622が実装された後に当該おもて面を撮影して得られた第2の光学画像1200を表わす図である。第2の光学画像1200は、ステップS830に示される処理が実行されると、RAM740に格納される。   FIG. 12 is obtained by photographing the front surface after the BGA / CSP 622 as another electronic component is mounted on the back surface of the substrate 618 (that is, the surface opposite to the front surface). FIG. 6 is a diagram illustrating two optical images 1200. The second optical image 1200 is stored in the RAM 740 when the process shown in step S830 is executed.

第2の光学画像1200は、位置確認マークに対応する光学画像1210〜1213と、電子部品619に対応する光学画像1220と、同一の面(すなわちおもて面)に実装された他の電子部品に対応する光学画像1221と、電子部品619と基板618との間に印刷されたはんだに対応する光学画像1230,1231とを含む。   The second optical image 1200 includes the optical images 1210 to 1213 corresponding to the position confirmation mark, the optical image 1220 corresponding to the electronic component 619, and other electronic components mounted on the same surface (that is, the front surface). , And optical images 1230 and 1231 corresponding to solder printed between the electronic component 619 and the substrate 618.

図13は、図12に示される第2の光学画像1200の一部を拡大した図である。第2の光学画像1200の表わすデータがRAM740に格納されると、CPU710は、そのデータを用いて基板618における電子部品619の位置を表わす情報を算出する。当該情報は、図10において述べたものと同じである。   FIG. 13 is an enlarged view of a part of the second optical image 1200 shown in FIG. When data represented by second optical image 1200 is stored in RAM 740, CPU 710 calculates information representing the position of electronic component 619 on substrate 618 using the data. The information is the same as that described in FIG.

より詳しくは、CPU710は、電子部品に対応する光学画像1220の電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1320,1321を認識する。さらに、CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像1210,1211を認識する。CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像1210の中心と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1320との間の距離B11を算出する。同様に、CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像1211の中心と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1321との距離B21も算出する。さらに、CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像1210の中心と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1320とを結ぶ直線と基準線1310とが交差する角の角度C11を算出する。同様に、CPU710は、位置確認マークに対応する光学画像1211と電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点1321とを結ぶ直線と、基準線1311とが交差する角の角度C21も算出する。CPU710は、これらの算出した各データをRAM740において予め確保した領域に格納する。   More specifically, the CPU 710 recognizes points 1320 and 1321 corresponding to two corners located on the diagonal of the electronic component in the optical image 1220 corresponding to the electronic component. Further, the CPU 710 recognizes optical images 1210 and 1211 corresponding to the position confirmation marks. The CPU 710 calculates a distance B11 between the center of the optical image 1210 corresponding to the position confirmation mark and the point 1320 corresponding to the two corners located on the diagonal line of the electronic component. Similarly, the CPU 710 also calculates a distance B21 between the center of the optical image 1211 corresponding to the position confirmation mark and the point 1321 corresponding to two corners located on the diagonal line of the electronic component. Further, the CPU 710 sets an angle C11 at which the straight line connecting the center of the optical image 1210 corresponding to the position confirmation mark and the point 1320 corresponding to the two corners located on the diagonal of the electronic component intersects the reference line 1310. calculate. Similarly, the CPU 710 also calculates an angle C21 at which the straight line connecting the optical image 1211 corresponding to the position confirmation mark and the point 1321 corresponding to the two corners located on the diagonal line of the electronic component intersects the reference line 1311. calculate. The CPU 710 stores each of these calculated data in an area secured in advance in the RAM 740.

ここで、ステップS840において、CPU710は、距離B11,B21および角度C11,C21と、距離B1,B2および角度C1,C2とを、それぞれ比較する。比較の結果、CPU710が、各位置情報において差があると判断すると、CPU710は、これらの距離および角度のデータから新たな座標値を算出して、位置ずれ量、すなわち座標値を導出する。   Here, in step S840, CPU 710 compares distances B11 and B21 and angles C11 and C21 with distances B1 and B2 and angles C1 and C2, respectively. If the CPU 710 determines that there is a difference in the position information as a result of the comparison, the CPU 710 calculates a new coordinate value from these distance and angle data, and derives a positional deviation amount, that is, a coordinate value.

なお、電子部品619が電極サイズ以上、たとえば、電極サイズが0.6mm×0.85mmである1608チップ部品の場合において、X座標値が0.3mm、Y座標値が0.45mm以上の位置ずれ、すなわち電極サイズの1/2以上の位置ずれが見られた場合には、CPU710は、ステップS840において、第2の光学画像1200の取得の際に基板618の不良が検出された旨を、モニタ780に表示させる。   In the case where the electronic component 619 is an electrode size or more, for example, a 1608 chip component having an electrode size of 0.6 mm × 0.85 mm, the positional deviation with an X coordinate value of 0.3 mm and a Y coordinate value of 0.45 mm or more That is, if a positional deviation of ½ or more of the electrode size is found, the CPU 710 monitors whether or not a defect in the substrate 618 has been detected when acquiring the second optical image 1200 in step S840. 780 is displayed.

図14は、基板618のおもて面と裏面との両面に各電子部品が実装された後に取得される第2のX線透過画像1400を表わす図である。第2のX線透過画像1400は、ステップS830における処理が実行された後に、通信I/F790を介してコンピュータシステム700に入力され、CPU710によってRAM740に格納される。   FIG. 14 is a diagram illustrating a second X-ray transmission image 1400 acquired after each electronic component is mounted on both the front surface and the back surface of the substrate 618. The second X-ray transmission image 1400 is input to the computer system 700 via the communication I / F 790 after the processing in step S830 is executed, and is stored in the RAM 740 by the CPU 710.

第2のX線透過画像1400は、位置確認マークに対応するX線透過画像1410〜1415と、基板618のおもて面に実装された電子部品619に対応するX線透過画像1420,1421と、電子部品619と基板618との間に印刷されたはんだに対応するX線透過画像1430と、基板618の裏面に配置された「はんだボール」に対応するX線透過画像1441〜1449と、基板618の裏面に実装されたBGA/CSP622に対応するX線透過画像1450とを含む。   The second X-ray transmission image 1400 includes X-ray transmission images 1410 to 1415 corresponding to the position confirmation marks, and X-ray transmission images 1420 and 1421 corresponding to the electronic components 619 mounted on the front surface of the substrate 618. The X-ray transmission image 1430 corresponding to the solder printed between the electronic component 619 and the substrate 618, the X-ray transmission images 1441 to 1449 corresponding to the “solder balls” disposed on the back surface of the substrate 618, and the substrate And an X-ray transmission image 1450 corresponding to the BGA / CSP 622 mounted on the back surface of 618.

図15は、第3のX線透過画像1500を表わす図である。第3のX線透過画像1500は、CPU710によって作成される(ステップS850)。   FIG. 15 is a diagram showing a third X-ray transmission image 1500. The third X-ray transmission image 1500 is created by the CPU 710 (step S850).

第3のX線透過画像1500は、位置確認マークに対応するX線透過画像1510〜1513と、電子部品619に対応するX線透過画像1520,1521と、電子部品619と基板618との間に印刷されたはんだに対応するX線透過画像1530,1531とを含む。   The third X-ray transmission image 1500 includes X-ray transmission images 1510 to 1513 corresponding to the position confirmation mark, X-ray transmission images 1520 and 1521 corresponding to the electronic component 619, and between the electronic component 619 and the substrate 618. X-ray transmission images 1530 and 1531 corresponding to the printed solder.

CPU710は、RAM740に格納されている第1の光学画像900を表わすデータを用いて、位置ずれ量を算出し(ステップS840)、その位置ずれ量を用いて第1の光学画像900を補正することにより、第3のX線透過画像1500を表わすデータを算出する。   The CPU 710 calculates a displacement amount using data representing the first optical image 900 stored in the RAM 740 (step S840), and corrects the first optical image 900 using the displacement amount. Thus, data representing the third X-ray transmission image 1500 is calculated.

具体的な処理は、以下のとおりである。CPU710は、補正が必要であると判断した電子部品を抽出した(ここでは、電子部品に対応する光学画像1220が適合)後、当該電子部品が抽出可能となる閾値を設定する。この閾値は、たとえばハードディスク750に予め設定されている。CPU710は、撮像された光学画像のデータに基づく濃度分布ヒストグラムを作成し、濃度分布の谷に対する値を閾値として2値化処理を行ない、2値化画像を取得する。CPU710は、位置確認マークおよび実装された電子部品が含まれる領域と、そうでない領域とが分割されるまで、当該2値化画像におけるデータ「255」の範囲内で2値化処理を行ない、位置確認マークに対応する光学画像1210,1211および電子部品619に対応する光学画像1220が含まれる領域と、そうでない領域とを分割する。   Specific processing is as follows. After extracting the electronic component that is determined to need correction (here, the optical image 1220 corresponding to the electronic component is suitable), the CPU 710 sets a threshold value at which the electronic component can be extracted. This threshold value is preset in the hard disk 750, for example. The CPU 710 creates a density distribution histogram based on the data of the captured optical image, performs binarization processing using a value for the valley of the density distribution as a threshold value, and acquires a binarized image. The CPU 710 performs binarization processing within the range of the data “255” in the binarized image until the area including the position confirmation mark and the mounted electronic component is divided from the area that is not, A region including the optical images 1210 and 1211 corresponding to the confirmation mark and the optical image 1220 corresponding to the electronic component 619 and a region not including the optical image 1220 are divided.

次に、CPU710は、分割された領域に含まれる位置確認マークに対応する光学画像1210,1211と、電子部品619に対応する光学画像1220とを抽出する。また、CPU710は、第1のX線透過画像1100に含まれる位置確認マークに対応するX線透過画像1110,1111と、抽出した位置確認マークに対応する光学画像1210,1211とを一致させる。   Next, the CPU 710 extracts optical images 1210 and 1211 corresponding to the position confirmation marks included in the divided areas, and an optical image 1220 corresponding to the electronic component 619. In addition, the CPU 710 matches the X-ray transmission images 1110 and 1111 corresponding to the position confirmation marks included in the first X-ray transmission image 1100 with the optical images 1210 and 1211 corresponding to the extracted position confirmation marks.

さらに、CPU710は、抽出した電子部品の位置情報を、図13に示されるように取得されたデータだけ補正する。CPU710は、画像貼り付け処理によって、図15に示されるように、第3のX線透過画像1500を生成する。この画像は、撮影によって取得されたものではない。なお、ここでは、第3のX線透過画像1500は、2値化処理による領域の分割と、画像の抽出と、貼り付け処理とによって作成されているが、その他の手法でX線透過画像が補正されてもよい。   Further, the CPU 710 corrects the extracted position information of the electronic component only by the acquired data as shown in FIG. The CPU 710 generates a third X-ray transmission image 1500 by the image pasting process as shown in FIG. This image is not acquired by photographing. Here, the third X-ray transmission image 1500 is created by segmentation by binarization processing, image extraction, and pasting processing. However, the X-ray transmission image can be obtained by other methods. It may be corrected.

図16は、第4のX線透過画像1600を表わす図である。第4のX線透過画像1600を表わすデータは、CPU710の演算処理によって生成される(ステップS860)。   FIG. 16 is a diagram showing a fourth X-ray transmission image 1600. Data representing the fourth X-ray transmission image 1600 is generated by arithmetic processing of CPU 710 (step S860).

第4のX線透過画像1600は、基板618の裏面に設けられた位置確認マークに対応するX線透過画像1610,1613と、BGA/CSP622に対応するX線透過画像1650と、BGA/CSP622を基板618に実装するために配置されたはんだボールに対応するX線透過画像1641〜1649とを含む。   The fourth X-ray transmission image 1600 includes X-ray transmission images 1610 and 1613 corresponding to position confirmation marks provided on the back surface of the substrate 618, an X-ray transmission image 1650 corresponding to the BGA / CSP 622, and a BGA / CSP 622. X-ray transmission images 1641 to 1649 corresponding to solder balls arranged for mounting on the substrate 618 are included.

CPU710は、RAM740に格納されている第3のX線透過画像1500を表わすデータを用いて、両面に電子部品が搭載された実装基板の第2のX線透過画像1400を表わすデータから第3のX線透過画像1500を表わすデータを差し引くことにより、第4のX線透過画像1600を導出する。この処理は、公知の画像差分処理によって実現される。   The CPU 710 uses the data representing the third X-ray transmission image 1500 stored in the RAM 740 to obtain a third X-ray from the data representing the second X-ray transmission image 1400 of the mounting board on which the electronic components are mounted on both sides. A fourth X-ray transmission image 1600 is derived by subtracting data representing the X-ray transmission image 1500. This process is realized by a known image difference process.

次に、CPU710は、予め準備されている判断データと、第4のX線透過画像1600とに基づいて、電子部品の基板に対する接合状態(具体的には、はんだ付けの状態)の合否を判定し、一連の検査工程が終了する(ステップS870)。   Next, the CPU 710 determines pass / fail of the joining state (specifically, the soldering state) of the electronic component to the board based on the judgment data prepared in advance and the fourth X-ray transmission image 1600. Then, a series of inspection steps is completed (step S870).

図17を参照して、本実施の形態に係る検査装置320による検査方法と従来の検査方法との相違について説明する。図17に示されるように、本実施の形態に係る検査装置320を用いた基板の検査方法によると、過判定率は、約9%となる。一方、従来の検査方法によると、過判定率は、約58%である。ここで、過判定の対応(過判定モード)は、本実施の形態に係る検査装置320によれば、基板618のおもて面に実装された電子部品619の実装のために用いられたはんだの形状変化による差分が不完全であったことに基づくものである。一方、従来の検査方法においては、過判定の対応は、基板618のおもて面に配置された電子部品619の実装される位置ずれによる見掛け上のはんだブリッジについての過判定による。   With reference to FIG. 17, the difference between the inspection method by the inspection apparatus 320 according to the present embodiment and the conventional inspection method will be described. As shown in FIG. 17, according to the substrate inspection method using the inspection apparatus 320 according to the present embodiment, the overdetermining rate is about 9%. On the other hand, according to the conventional inspection method, the overjudgment rate is about 58%. Here, over-determination handling (over-determination mode) is performed by solder used for mounting the electronic component 619 mounted on the front surface of the substrate 618 according to the inspection apparatus 320 according to the present embodiment. This is based on the fact that the difference due to the shape change is incomplete. On the other hand, in the conventional inspection method, the over-determination is handled by over-determination of the apparent solder bridge due to the displacement of the electronic component 619 disposed on the front surface of the substrate 618.

ここで、図18を参照して、他の検査方法について説明する。図18は、他の局面に従う検査装置が基板を検査する場合に使用される画像を表わす図である。   Here, another inspection method will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a diagram illustrating an image used when an inspection apparatus according to another aspect inspects a substrate.

図18(A)は、基板の両面(おもて面と裏面)に部品が実装された後に取得されたX線透過画像1810を表わす図である。X線透過画像1810は、当該基板のおもて面に実装された電子部品に対応するX線透過画像1811と、当該基板の裏面に実装された他の電子部品に対応するX線透過画像1812とを含む。   FIG. 18A is a diagram showing an X-ray transmission image 1810 acquired after components are mounted on both surfaces (front surface and back surface) of the substrate. The X-ray transmission image 1810 includes an X-ray transmission image 1811 corresponding to an electronic component mounted on the front surface of the board and an X-ray transmission image 1812 corresponding to another electronic component mounted on the back surface of the board. Including.

図18(B)は、基板の片面(たとえば、おもて面)のみに部品が実装された後に取得されたX線透過画像1820を表わす図である。X線透過画像1820は、当該基板のおもて面に実装された電子部品に対応するX線透過画像1813を含む。   FIG. 18B is a diagram showing an X-ray transmission image 1820 acquired after components are mounted only on one side (for example, the front side) of the board. The X-ray transmission image 1820 includes an X-ray transmission image 1813 corresponding to the electronic component mounted on the front surface of the board.

図18(C)は、X線透過画像1810からX線透過画像1820を差し引くことにより生成されるX線透過画像1830を表わす図である。X線透過画像1830は、当該基板の裏面に実装された電子部品に対応するX線透過画像1814を含む。   FIG. 18C is a diagram illustrating an X-ray transmission image 1830 generated by subtracting the X-ray transmission image 1820 from the X-ray transmission image 1810. The X-ray transmission image 1830 includes an X-ray transmission image 1814 corresponding to the electronic component mounted on the back surface of the substrate.

当該他の検査方法によると、X線透過画像を表わすデータとして、X線透過画像1810およびX線透過画像1820を表わすデータが必要になる。また、各部品がおもて面と裏面とに実装された第1の基板と、部品がいずれか一面に実装された第2の基板とが必要になる。この場合、第2の基板に実装された部品と、第1の基板に実装された部品のうち第2の基板に実装された部品と同一の種類の部品とについて、実装されている位置が一致している必要がある。そのため、これらの基板を試作するために求められる加工精度あるいはコストは、本発明の実施の形態に係る検査装置320による検査を実現するために求められる加工精度あるいはコストを上回ることになる。   According to the other inspection method, data representing the X-ray transmission image 1810 and the X-ray transmission image 1820 are required as data representing the X-ray transmission image. Moreover, the 1st board | substrate with which each component was mounted in the front surface and the back surface, and the 2nd board | substrate with which components were mounted in any one surface are needed. In this case, the mounting position of the component mounted on the second substrate and the component of the same type as the component mounted on the second substrate among the components mounted on the first substrate are the same. It must be done. Therefore, the processing accuracy or cost required for prototyping these substrates exceeds the processing accuracy or cost required for realizing the inspection by the inspection apparatus 320 according to the embodiment of the present invention.

これに対して、本発明の実施の形態に係る検査装置320によれば、以下に詳述するように、コストあるいは時間を増大させることなく、部品が実装された基板を検査することができる。   On the other hand, according to the inspection apparatus 320 according to the embodiment of the present invention, as described in detail below, it is possible to inspect a board on which components are mounted without increasing cost or time.

まず、本実施の形態に係る検査装置の特徴は、以下のとおりである。本実施の形態に係る基板の検査方法は、従来の方法と異なり、別個の基板を撮影して取得した裏面の画像を参照画像として使用しない。また、表裏面のX線透過画像と片面に搭載したX線透過画像とを比較し、位置ズレ量を求めていない。当該基板の検査方法は、検査対象である両面に部品が実装された基板の画像からおもて面の画像を取得し、当該おもて面の画像と検査対象である基板の画像との差分をとることにより、裏面における実装の状態を検査する。すなわち、X線透過画像に比べ画像比較が容易である光学画像を2回目のリフロー炉の前後で電子部品毎に比較することにより、各電子部品の位置ズレ等に対するX線透過画像を補正し、当該おもて面の画像と検査対象である基板の画像との差分をとることにより、裏面における実装の状態を検査する。   First, the characteristics of the inspection apparatus according to the present embodiment are as follows. Unlike the conventional method, the substrate inspection method according to the present embodiment does not use an image of the back surface obtained by photographing a separate substrate as a reference image. Further, the X-ray transmission images on the front and back surfaces are compared with the X-ray transmission images mounted on one side, and the positional deviation amount is not obtained. The board inspection method acquires an image of a front surface from an image of a board on which components are mounted on both sides to be inspected, and a difference between the image of the front surface and an image of a board to be inspected. By inspecting the mounting state on the back surface. That is, by comparing the optical image, which is easier to compare with the X-ray transmission image, for each electronic component before and after the second reflow furnace, the X-ray transmission image for the positional deviation of each electronic component is corrected, The mounting state on the back surface is inspected by taking the difference between the image of the front surface and the image of the substrate to be inspected.

具体的には、裏面の画像を得るための参照基板を用意する従来の手法(いわゆる「サブトラクティブ法」)によると、観察したサンプルのうち良品であるにもかかわらず不良であると装置が判定するケース(過判定モード)が散見される。一例としては、過判定率は、約50%強となる場合もある。   Specifically, according to a conventional method (so-called “subtractive method”) in which a reference substrate for obtaining an image of the back surface is prepared, the apparatus determines that the observed sample is defective despite being good. There are some cases (over-judgment mode). As an example, the overjudgment rate may be slightly over 50%.

それに対して、本発明の実施の形態に係る検査装置320によると、過判定モードの発生の原因である差分後の画像に対する裏面の画像の電子部品の位置ずれや基板間の個体差による誤差の影響は、ある条件の下では、約10%程度まで抑制され得る。その結果、両面実装基板に対する電子部品のはんだ付け部分の誤認識率が低下する。   On the other hand, according to the inspection apparatus 320 according to the embodiment of the present invention, the error due to the positional deviation of the electronic component of the back image with respect to the image after the difference that is the cause of the occurrence of the overjudgment mode or the individual difference between the substrates. The effect can be reduced to about 10% under certain conditions. As a result, the misrecognition rate of the soldered portion of the electronic component with respect to the double-sided mounting board decreases.

また、両面に電子部品を実装する場合には、リフロー炉を2回通す必要がある。この2回目のリフロー炉により、先に電子部品を実装した面である実装基板のA面(あるいは「おもて面」)は、リフロー炉における2回目の処理の際に、熱のためにはんだが再溶融する。そのため、2回目の処理の際に、リフロー炉の内部で電子部品が脱落しないようにするために、一般的には、抵抗、コンデンサ、小型IC等の小型で軽量の電子部品は、基板のA面に先に実装される。当該基板のB面に実装される電子部品であるBGA、コネクタ等の大型の部品は、2回目のリフロー炉にて実装される。ここで上述した工程順に電子部品の配置装置を設置した場合には、逆の工程として、基板の裏面(B面)に電子部品を先に実装し、次に実装基板の表面(A面)側に電子部品を実装することは、数枚の試作基板のために当該配置装置の設定を再調整する等の無駄な調整時間が必要になる。その結果、効率が低下し、現実的ではなく、このようにして製造された基板は、実際には無駄な基板となっている。   Moreover, when mounting electronic components on both surfaces, it is necessary to pass through a reflow furnace twice. In the second reflow furnace, the A surface (or “front surface”) of the mounting substrate, which is the surface on which the electronic components are first mounted, is soldered due to heat during the second treatment in the reflow furnace. Melts again. Therefore, in order to prevent the electronic components from falling off inside the reflow furnace during the second processing, generally, a small and lightweight electronic component such as a resistor, a capacitor, or a small IC is used as the A of the substrate. Mounted on the surface first. Large components such as BGA and connectors, which are electronic components mounted on the B surface of the substrate, are mounted in the second reflow furnace. When the electronic component placement device is installed in the order of the steps described above, as the reverse process, the electronic component is first mounted on the back surface (B surface) of the substrate, and then the front surface (A surface) side of the mounting substrate. In order to mount electronic components on the board, useless adjustment time such as readjustment of the setting of the placement apparatus for several prototype boards is required. As a result, the efficiency is reduced and it is not practical, and the substrate manufactured in this way is actually a useless substrate.

これに対して、本発明の実施の形態に係る基板の検査装置320によると、基板の裏面に電子部品が実装された基板(参照基板)が不要である。その結果、当該サブトラクティブ法において必要とされる、裏面(B面)側のみに電子部品が実装された基板を試作する工数が不要になる。   On the other hand, according to the substrate inspection apparatus 320 according to the embodiment of the present invention, a substrate (reference substrate) on which electronic components are mounted on the back surface of the substrate is unnecessary. As a result, the man-hours for making a prototype of a board on which electronic components are mounted only on the back surface (B surface) side, which is required in the subtractive method, are not required.

また、検査装置320は、オペレータが観察したい部分のみの画像を抽出することができるため、検査時間を短くすることができる。また、検査装置320は、一方の面側のみに電子部品が実装された基板についての2値化画像を記憶部324に格納する。そのため、基板の検査に必要な記憶容量の増加を抑制できる。   Moreover, since the inspection apparatus 320 can extract an image of only a portion that the operator wants to observe, the inspection time can be shortened. Further, the inspection apparatus 320 stores a binarized image in the storage unit 324 for a board on which electronic components are mounted only on one surface side. Therefore, an increase in storage capacity necessary for substrate inspection can be suppressed.

さらに、基板を透過するX線により検出される位置確認マークの位置を基準にして、片面の画像と両面の画像とを重ね合せることにより基板全体の位置の補正を行なう従来の方法に比べて、本発明は、電子部品毎に位置の補正を行なうため、リフロー炉による基板の反りの影響を受けず、当該位置の検出誤差を小さくすることができる。   Furthermore, compared to the conventional method of correcting the position of the entire substrate by superimposing the single-sided image and the double-sided image on the basis of the position of the position confirmation mark detected by the X-ray transmitted through the substrate, Since the present invention corrects the position for each electronic component, the position detection error can be reduced without being affected by the warping of the substrate by the reflow furnace.

以上より、はんだ付け部分の良否の判定が容易になるため、両面実装基板の検査を自動化することができる。これにより、製造工程に検査工程を組み込むこと(インライン化)が可能になる。その結果、光学式の外観検査装置で発見が困難であり、これまで目視、電気検査に頼っていた電子部品の影となる位置にあるはんだ接合部の自動判定が可能になる。また、誤差率の低減、目視確認の作業時間の短縮、目視人員の削減あるいは生産性の向上が可能になる。   As described above, the quality of the soldered portion can be easily determined, so that the inspection of the double-sided mounting board can be automated. This makes it possible to incorporate an inspection process into the manufacturing process (in-line). As a result, it is difficult to find with an optical appearance inspection apparatus, and it is possible to automatically determine a solder joint at a position that is a shadow of an electronic component that has been relied on visual or electrical inspection. Further, it is possible to reduce the error rate, shorten the visual check work time, reduce the number of visual personnel, or improve the productivity.

なお、本実施の形態においては、X線撮像装置が基板の垂直方向の下部に配置されており、X線照射装置が基板の垂直方向の上部に配置されているが、各々の配置は、逆であってもよい。   In the present embodiment, the X-ray imaging device is arranged at the lower part in the vertical direction of the substrate, and the X-ray irradiation device is arranged at the upper part in the vertical direction of the substrate. It may be.

また、検査装置320の前に基板を反転させるための機構が設けられており、可視光撮像装置が基板の一方面だけに配置されている場合について説明している。しかしながら、可視光撮像装置を2箇所以上(たとえば、基板の上下)に設置する構成でもよい。   In addition, a case is described in which a mechanism for inverting the substrate is provided in front of the inspection device 320, and the visible light imaging device is disposed only on one surface of the substrate. However, the visible light imaging device may be installed at two or more locations (for example, above and below the substrate).

また、検査装置320による検査は、X線検査が必要な部分のみについて接合状態の良否の判定のみに限られず、各電子部品の実装の状態が検査されてもよい。   In addition, the inspection by the inspection apparatus 320 is not limited to the determination of whether the bonding state is good or not for only the portion that requires the X-ray inspection, and the mounting state of each electronic component may be inspected.

また、X線透過画像と光学画像とを個別に撮像したが、X線透過画像と光学画像とを同時に撮像してもよい。   Further, although the X-ray transmission image and the optical image are individually captured, the X-ray transmission image and the optical image may be simultaneously captured.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

電子部品が実装された基板の製造工程100を概念的に表わす図である。It is a figure which represents notionally the manufacturing process 100 of the board | substrate with which the electronic component was mounted. 接合工程110における一連の処理を表わすフローチャートである。3 is a flowchart showing a series of processes in a joining step 110. 本発明の実施の形態に係る検査システム300によって実現される機能の構成を表わすブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the function implement | achieved by the test | inspection system 300 which concerns on embodiment of this invention. 検査装置320が備える記憶部324におけるデータの格納の一態様を概念的に表わす図である。It is a figure which represents notionally 1 aspect of the storage of the data in the memory | storage part 324 with which the test | inspection apparatus 320 is provided. 電子部品520が基板500に配置されている状態を表わす図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state where electronic component 520 is arranged on substrate 500. 撮像装置310のハードウェア構成を表わすブロック図である。FIG. 25 is a block diagram illustrating a hardware configuration of imaging apparatus 310. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700のハードウェア構成を表わすブロック図である。2 is a block diagram showing a hardware configuration of a computer system 700 that functions as an inspection apparatus 320. FIG. コンピュータシステム700のCPU710が実行する一連の処理を表わすフローチャートである。10 is a flowchart showing a series of processes executed by CPU 710 of computer system 700. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) conceptually showing an image generated by a computer system 700 functioning as an inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その2)である。FIG. 5 is a diagram (part 2) conceptually showing an image generated by a computer system 700 functioning as an inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (part 3) conceptually showing an image generated by a computer system 700 functioning as an inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その4)である。FIG. 14 is a diagram (part 4) conceptually showing an image generated by the computer system 700 functioning as the inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その5)である。FIG. 11 is a diagram (part 5) conceptually showing an image generated by a computer system 700 functioning as an inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その6)である。FIG. 16 is a diagram (part 6) conceptually illustrating an image generated by the computer system 700 functioning as the inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その7)である。FIG. 10 is a diagram (No. 7) conceptually showing an image generated by the computer system 700 functioning as the inspection apparatus 320. 検査装置320として機能するコンピュータシステム700によって生成される画像を概念的に表わす図(その8)である。FIG. 18 is a diagram (No. 8) conceptually illustrating an image generated by the computer system 700 functioning as the inspection apparatus 320. 本実施の形態に係る検査装置320による検査方法と従来の検査方法との相違を表わす図である。It is a figure showing the difference with the inspection method by the inspection apparatus 320 which concerns on this Embodiment, and the conventional inspection method. 他の局面に従う検査装置が基板を検査する場合に使用される画像を表わす図である。It is a figure showing the image used when the test | inspection apparatus according to another situation test | inspects a board | substrate.

符号の説明Explanation of symbols

100 製造工程、300 検査システム、510 位置確認マーク、611 X線照射装置、612 X線撮像装置、613 可視光撮像装置、614 可視光源、615 ミラー、616 シンチレータ、618 基板、619 電子部品、620 データ出力インターフェイス、622 BGA/CSP、700 コンピュータシステム、762 CD−ROM、900 第1の光学画像、910,911,912,913,1210,1211,1212,1213 位置確認マークに対応する光学画像、920,921,1220,1221 電子部品に対応する光学画像、930,931,1230,1231 はんだに対応する光学画像、1010,1011,1310,1311 基準線、1020,1021,1320,1321 電子部品の対角線上に位置する2つの角に対応する点、1100 第1のX線透過画像、1110〜1113,1410〜1415,1510〜1513,1610,1613 位置確認マークに対応するX線透過画像、1120,1121,1420,1421,1520,1521 電子部品に対応するX線透過画像、1130,1131,1530,1531 はんだに対応するX線透過画像、1200 第2の光学画像、1400 第2のX線透過画像、1441〜1449,1641〜1649 はんだボールに対応するX線透過画像、1450,1650 BGA/CSPに対応するX線透過画像、1500 第3のX線透過画像、1600 第4のX線透過画像、1810〜1814,1820,1830 X線透過画像。   100 manufacturing process, 300 inspection system, 510 position confirmation mark, 611 X-ray irradiation device, 612 X-ray imaging device, 613 visible light imaging device, 614 visible light source, 615 mirror, 616 scintillator, 618 substrate, 619 electronic component, 620 data Output interface, 622 BGA / CSP, 700 computer system, 762 CD-ROM, 900 first optical image, 910, 911, 912, 913, 1210, 1211, 1212, 1213 optical image corresponding to the position confirmation mark, 920, 921, 1220, 1221 Optical images corresponding to electronic components, 930, 931, 1230, 1231 Optical images corresponding to solder, 1010, 1011, 1310, 1311 Reference line, 1020, 1021, 1320, 1321 Electronics Points corresponding to two corners located on the diagonal of the product, 1100 first X-ray transmission image, 1110-1113, 1410-1415, 1510-1513, 1610, 1613 X-ray transmission image corresponding to the position confirmation mark, 1120, 1121, 1420, 1421, 1520, 1521 X-ray transmission images corresponding to electronic components, 1130, 1131, 1530, 1531 X-ray transmission images corresponding to solder, 1200 Second optical image, 1400 Second X-ray Transmission image, 1441 to 1449, 1641 to 1649 X-ray transmission image corresponding to solder ball, 1450, 1650 X-ray transmission image corresponding to BGA / CSP, 1500 Third X-ray transmission image, 1600 Fourth X-ray transmission Images, 1810-1814, 1820, 1830 X-ray transmission images.

Claims (15)

データを格納する記憶部と、
前記データを用いた演算を行なう処理部とを備え、前記処理部は、
基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得する手段を含み、前記基板の第1の面には、第1の部品が接合されており、
前記第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得する手段と、
前記第1の透過画像データと前記第1の光学画像データとを関連付ける関連付け手段と、
前記第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、前記基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得する手段と、
前記第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、前記第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得する手段と、
前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとを比較する比較手段と、
前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとの比較の結果に基づいて、前記第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成する第1の生成手段と、
前記第2の透過画像データと前記第3の透過画像データとに基づいて、前記第2の面を表わす第4の透過画像データを生成する第2の生成手段と、
前記第4の透過画像データに基づいて、前記基板における接合の状態を判断する判断手段とを含む、基板の検査装置。
A storage unit for storing data;
A processing unit that performs an operation using the data, the processing unit,
Means for acquiring first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate, wherein a first component is bonded to the first surface of the substrate;
Means for obtaining first optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface;
Association means for associating the first transmission image data and the first optical image data;
Means for acquiring second transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate after a second component is bonded to the second surface opposite to the first surface;
Means for obtaining second optical image data representing an image based on visible light irradiated on the first surface after the second part is bonded to the second surface opposite to the first surface. When,
Comparison means for comparing the first optical image data and the second optical image data;
First generation means for generating third transmission image data from the first transmission image data based on a result of comparison between the first optical image data and the second optical image data;
Second generation means for generating fourth transmission image data representing the second surface based on the second transmission image data and the third transmission image data;
A substrate inspection apparatus including: determination means for determining a bonding state of the substrate based on the fourth transmission image data;
前記比較手段は、前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとを比較することにより、前記基板における前記第1の部品の位置を表わす情報を取得する取得手段を含み、
前記第1の生成手段は、前記情報に基づいて前記第1の透過画像データを補正することにより、前記第3の透過画像データを生成し、
前記第2の生成手段は、前記第2の透過画像データから前記第3の透過画像データを差し引くことにより、前記第4の透過画像データを生成し、
前記判断手段は、予め定められた設計情報に従って前記第2の部品が接合された前記基板を透過したX線に基づく画像を表わす教示データと、前記第4の透過画像データとを比較することにより、前記第2の部品の接合の状態を判断する、請求項1に記載の基板の検査装置。
The comparison means includes an acquisition means for acquiring information representing a position of the first component on the substrate by comparing the first optical image data and the second optical image data,
The first generation means generates the third transmission image data by correcting the first transmission image data based on the information,
The second generation means generates the fourth transmission image data by subtracting the third transmission image data from the second transmission image data,
The determination means compares teaching data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate to which the second component is bonded in accordance with predetermined design information with the fourth transmission image data. The board inspection apparatus according to claim 1, wherein the bonding state of the second component is determined.
前記取得手段は、
前記第1の光学画像データに基づいて、前記基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識する手段と、
前記第1の光学画像データに基づいて、前記第1の部品において予め規定された場所に対応する第1の部分画像を認識する手段と、
前記第1の基準画像と前記第1の部分画像との位置関係を表わす第1のデータを算出する第1の算出手段と、
前記第2の光学画像データに基づいて、前記位置を表わす第2の基準画像を認識する手段と、
前記第2の光学画像データに基づいて、前記予め規定された場所に対応する第2の部分画像を認識する手段と、
前記第2の基準画像と前記第2の部分画像との位置関係を表わす第2のデータを算出する第2の算出手段と、
前記第1のデータと前記第2のデータとの差を算出する手段とを含む、請求項2に記載の基板の検査装置。
The acquisition means includes
Means for recognizing a first reference image representing a predetermined position on the substrate based on the first optical image data;
Means for recognizing a first partial image corresponding to a predetermined location in the first component based on the first optical image data;
First calculation means for calculating first data representing a positional relationship between the first reference image and the first partial image;
Means for recognizing a second reference image representing the position based on the second optical image data;
Means for recognizing a second partial image corresponding to the predetermined location based on the second optical image data;
Second calculating means for calculating second data representing a positional relationship between the second reference image and the second partial image;
The substrate inspection apparatus according to claim 2, further comprising means for calculating a difference between the first data and the second data.
前記第1の算出手段は、
前記第1の基準画像と前記第1の部分画像との距離と、
前記第1の基準画像と前記第1の部分画像とを結ぶ直線と、前記第1の部品に対して予め規定された基準線とがなす角の角度とを算出し、
前記第2の算出手段は、
前記第2の基準画像と前記第2の部分画像との距離と、
前記第2の基準画像と前記第2の部分画像とを結ぶ直線と、前記基準線とがなす角の角度とを算出する、請求項3に記載の基板の検査装置。
The first calculation means includes
A distance between the first reference image and the first partial image;
An angle formed by a straight line connecting the first reference image and the first partial image and a reference line defined in advance for the first component;
The second calculation means includes:
A distance between the second reference image and the second partial image;
The substrate inspection apparatus according to claim 3, wherein an angle formed by a straight line connecting the second reference image and the second partial image and the reference line is calculated.
前記関連付け手段は、
前記第1の透過画像データから、前記基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識する第1の認識手段と、
前記第1の光学画像データから、前記位置を表わす第2の基準画像を認識する第2の認識手段と、
前記第1の基準画像と前記第2の基準画像とを一致させる手段と、
前記第1の部品を識別するためのデータと、前記第1の基準画像または前記第2の基準画像とを対応付ける手段とを含む、請求項1に記載の基板の検査装置。
The association means includes
First recognition means for recognizing a first reference image representing a predetermined position on the substrate from the first transmission image data;
Second recognition means for recognizing a second reference image representing the position from the first optical image data;
Means for matching the first reference image and the second reference image;
The substrate inspection apparatus according to claim 1, further comprising means for associating data for identifying the first component with the first reference image or the second reference image.
前記予め定められた位置は、前記基板に予め形成された印の位置を表わす、請求項5に記載の基板の検査装置。   6. The substrate inspection apparatus according to claim 5, wherein the predetermined position represents a position of a mark formed in advance on the substrate. 前記基板には、予め規定された設計データに基づく配線パターンが形成されており、
前記第1の認識手段と、前記第2の認識手段とは、それぞれ、前記配線パターンを表わす画像を認識する、請求項5に記載の基板の検査装置。
A wiring pattern based on predesigned design data is formed on the substrate,
The board inspection apparatus according to claim 5, wherein the first recognition unit and the second recognition unit each recognize an image representing the wiring pattern.
コンピュータが備えるプロセッサが実行する基板の検査方法であって、
基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得するステップを含み、前記基板の第1の面には、第1の部品が接合されており、
前記第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得するステップと、
前記第1の透過画像データと前記第1の光学画像データとを関連付ける関連付けステップと、
前記第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、前記基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得するステップと、
前記第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、前記第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得するステップと、
前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとを比較する比較ステップと、
前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとの比較の結果に基づいて、前記第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成する第1の生成ステップと、
前記第2の透過画像データと前記第3の透過画像データとに基づいて、前記第2の面を表わす第4の透過画像データを生成する第2の生成ステップと、
前記第4の透過画像データに基づいて、前記基板における接合の状態を判断する判断ステップとを含む、基板の検査方法。
A substrate inspection method executed by a processor included in a computer,
Obtaining first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate, wherein a first component is bonded to the first surface of the substrate;
Obtaining first optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface;
Associating the first transmission image data with the first optical image data;
Obtaining second transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate after a second component is bonded to a second surface opposite to the first surface;
Obtaining second optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface after the second part is bonded to the second surface opposite to the first surface; When,
A comparison step of comparing the first optical image data and the second optical image data;
A first generation step of generating third transmission image data from the first transmission image data based on a result of comparison between the first optical image data and the second optical image data;
A second generation step of generating fourth transmission image data representing the second surface based on the second transmission image data and the third transmission image data;
And a determination step of determining a bonding state on the substrate based on the fourth transmission image data.
前記比較ステップは、前記基板における前記第1の部品の位置を表わす情報を取得するステップを含み、
前記第1の生成ステップは、前記情報に基づいて前記第1の透過画像データを補正することにより、前記第3の透過画像データを生成し、
前記第2の生成ステップは、前記第2の透過画像データから前記第3の透過画像データを差し引くことにより、前記第4の透過画像データを生成し、
前記判断ステップは、予め定められた設計情報に従って前記第2の部品が接合された前記基板を透過したX線に基づく画像を表わす教示データと、前記第4の透過画像データとを比較することにより、前記第2の部品の接合の状態を判断する、請求項8に記載の基板の検査方法。
The comparing step includes a step of obtaining information representing a position of the first component on the substrate;
The first generation step generates the third transmission image data by correcting the first transmission image data based on the information,
The second generation step generates the fourth transmission image data by subtracting the third transmission image data from the second transmission image data.
In the determination step, teaching data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate to which the second component is bonded according to predetermined design information is compared with the fourth transmission image data. The board inspection method according to claim 8, wherein a state of bonding of the second component is determined.
前記情報を取得する前記ステップは、
前記第1の光学画像データに基づいて、前記基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識するステップと、
前記第1の光学画像データに基づいて、前記第1の部品において予め規定された場所に対応する第1の部分画像を認識するステップと、
前記第1の基準画像と前記第1の部分画像との位置関係を表わす第1のデータを算出する第1の算出ステップと、
前記第2の光学画像データに基づいて、前記位置を表わす第2の基準画像を認識するステップと、
前記第2の光学画像データに基づいて、前記予め規定された場所に対応する第2の部分画像を認識するステップと、
前記第2の基準画像と前記第2の部分画像との位置関係を表わす第2のデータを算出する第2の算出ステップと、
前記第1のデータと前記第2のデータとの差を算出するステップとを含む、請求項9に記載の基板の検査方法。
The step of obtaining the information comprises:
Recognizing a first reference image representing a predetermined position on the substrate based on the first optical image data;
Recognizing a first partial image corresponding to a predetermined location in the first component based on the first optical image data;
A first calculation step of calculating first data representing a positional relationship between the first reference image and the first partial image;
Recognizing a second reference image representing the position based on the second optical image data;
Recognizing a second partial image corresponding to the predetermined location based on the second optical image data;
A second calculation step of calculating second data representing a positional relationship between the second reference image and the second partial image;
The substrate inspection method according to claim 9, further comprising: calculating a difference between the first data and the second data.
前記第1の算出ステップは、
前記第1の基準画像と前記第1の部分画像との距離と、
前記第1の基準画像と前記第1の部分画像とを結ぶ直線と、前記第1の部品に対して予め規定された基準線とがなす角の角度とを算出し、
前記第2の算出ステップは、
前記第2の基準画像と前記第2の部分画像との距離と、
前記第2の基準画像と前記第2の部分画像とを結ぶ直線と、前記基準線とがなす角の角度とを算出する、請求項10に記載の基板の検査方法。
The first calculation step includes:
A distance between the first reference image and the first partial image;
An angle formed by a straight line connecting the first reference image and the first partial image and a reference line defined in advance for the first component;
The second calculation step includes:
A distance between the second reference image and the second partial image;
The substrate inspection method according to claim 10, wherein an angle formed by a straight line connecting the second reference image and the second partial image and the reference line is calculated.
前記関連付けステップは、
前記第1の透過画像データから、前記基板において予め定められた位置を表わす第1の基準画像を認識するステップと、
前記第1の光学画像データから、前記位置を表わす第2の基準画像を認識するステップと、
前記第1の基準画像と前記第2の基準画像とを一致させるステップと、
前記第1の部品を識別するためのデータと、前記第1の基準画像または前記第2の基準画像とを対応付けるステップとを含む、請求項8に記載の基板の検査方法。
The association step includes
Recognizing a first reference image representing a predetermined position on the substrate from the first transmission image data;
Recognizing a second reference image representing the position from the first optical image data;
Matching the first reference image and the second reference image;
The method for inspecting a substrate according to claim 8, comprising the step of associating data for identifying the first component with the first reference image or the second reference image.
前記予め定められた位置は、前記基板に予め形成された印の位置を表わす、請求項12に記載の基板の検査方法。   The substrate inspection method according to claim 12, wherein the predetermined position represents a position of a mark formed in advance on the substrate. 前記基板には、予め規定された設計データに基づく配線パターンが形成されており、
前記第1の基準画像を認識する前記ステップと、前記第2の基準画像を認識する前記ステップとは、それぞれ、前記配線パターンを表わす画像を認識する、請求項12に記載の基板の検査方法。
A wiring pattern based on predesigned design data is formed on the substrate,
The substrate inspection method according to claim 12, wherein the step of recognizing the first reference image and the step of recognizing the second reference image each recognize an image representing the wiring pattern.
コンピュータを基板の検査装置として機能させるためのプログラムであって、前記プログラムは前記コンピュータに、
基板を透過したX線に基づく画像を表わす第1の透過画像データを取得するステップを実行させ、前記基板の第1の面には、第1の部品が接合されており、
前記第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第1の光学画像データを取得するステップと、
前記第1の透過画像データと前記第1の光学画像データとを関連付けるステップと、
前記第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、前記基板を透過したX線に基づく画像を表わす第2の透過画像データを取得するステップと、
前記第1の面の反対側の第2の面に第2の部品が接合された後に、前記第1の面に照射された可視光線に基づく画像を表わす第2の光学画像データを取得するステップと、
前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとを比較するステップと、
前記第1の光学画像データと前記第2の光学画像データとの比較の結果に基づいて、前記第1の透過画像データから第3の透過画像データを生成するステップと、
前記第2の透過画像データと前記第3の透過画像データとに基づいて、前記第2の面を表わす第4の透過画像データを生成するステップと、
前記第4の透過画像データに基づいて、前記基板における接合の状態を判断するステップとを実行させる、プログラム。
A program for causing a computer to function as a substrate inspection apparatus, the program being
Obtaining a first transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate, wherein a first component is bonded to the first surface of the substrate;
Obtaining first optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface;
Associating the first transmission image data with the first optical image data;
Obtaining second transmission image data representing an image based on X-rays transmitted through the substrate after a second component is bonded to a second surface opposite to the first surface;
Obtaining second optical image data representing an image based on visible light applied to the first surface after the second part is bonded to the second surface opposite to the first surface; When,
Comparing the first optical image data and the second optical image data;
Generating third transmission image data from the first transmission image data based on a result of comparison between the first optical image data and the second optical image data;
Generating fourth transmission image data representing the second surface based on the second transmission image data and the third transmission image data;
And a step of determining a bonding state on the substrate based on the fourth transmission image data.
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