[发明专利]检查焊脚的检查基准数据的设定方法和基板外观检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基板外观检查装置(有时只称为“检查装置”)，其从规定方向对通过锡焊处理形成有焊脚的基板进行照明的同时进行拍摄，利用所生成图像中焊脚的正反射光像，对各个焊脚的形状进行自动检查。本发明特别涉及一种用于在检查装置中设定焊脚检查所需的检查基准数据的技术。

背景技术

对基板外观进行自动检查的类型检查装置一般包括照相机和线性传感器等拍摄装置以及装配有计算机的控制器。控制器通过读入由拍摄装置所产生的检查对象的基板的图像，来计测焊脚等被检查部位的位置和大小，将所取得的计测值与规定的判定基准值进行比较，判断被检查部位是否良好。

作为这种基板外观检查装置，本申请人开发了一种导入有称作“彩色高亮方式”的光学系统的自动外观检查装置。所谓的彩色高亮方式，就是将红、绿、蓝三种色彩光分别从不同仰角方向基板照射，对来自被检查部位(一般是锡焊部位)的正反射光进行拍摄，从而生成根据红、绿、蓝各种彩色分布来表示被检查部位的倾斜状态的图像(参考专利文献1)。在具有这种彩色高亮方式的光学系统的检查装置中，通过2值化处理来对各色区域进行检测，通过计测其位置和大小等并与判定基准值进行比较，判断焊脚形成得是否正常。

专利文献1：JP特公平6-1173号公报。

在由基板外观检查装置进行自动检查时，在检查之前必须先设定各种检查基准数据，并将其登录在检查装置的存储器中。

在本说明书中所谓的“检查基准数据”就是指，表示使用哪种方法、按照哪种顺序对检查对象部位即焊脚进行检查的数据。也可以认为是，表示在实施与检查相关的一系列处理(生成图像、检测被检查部位、计测、判断等)时应该遵守的各种基准的数据。

检查基准数据例如包含检查对象区域的设定所需的数据(区域位置和大小)、为了检测被检查部位而实施的处理种类(2值化处理、边缘抽出处理、投影处理等)、对检测对象区域进行的计测处理的方法、用于判断计测结果是否良好的判断基准值等。在通过2值化而对被检查部位进行检测时，在该处理中所使用的2值化阈值也包含在该检查基准数据中。

在现有检查基准数据的设定处理(所谓的“示教”)中，一般对各个被检查部位状态良好的模型基板(下文称作“良品模型”)进行拍摄并显示，并由工作人员对所显示的图像进行确认，同时对每个元件设定所需的检查基准数据。

另外还有这样的情况：为了减少检查基准数据的设定中所需劳力，预先对每种元件登录标准检查基准数据(库数据)，然后读出该库数据并设定。例如在下述的专利文献2中记载有这样的方式：将从CAD数据读出的元件的位置信息和库数据进行组合，将其制成检查基准数据(专利文献2中的“检查数据”)。

在专利文献3中记载有这样的方式：根据部件元件的形状信息，自动制作焊脚检查用的检查参数(判定用阈值)，并将该检查参数作为库数据来登录。作为具体实施例而记载有：通过将引线(lead)宽度的1/2的长度作为最小的焊脚长度等利用了元件尺寸数据的计算公式，求出检查焊脚的判定用阈值。

专利文献2：JP特开2004-71781号公报

专利文献3：JP特开平11-311508号公报

在专利文献3中，虽然对于每个元件将具体的判定用阈值作为库数据进行记录，但可以取而代之，将用于导出阈值的规则(在专利文献3中称作“检查参数计算方法”)作为库数据进行记录，在示教时，使用实际安装在基板上的元件形状数据和库数据，计算出具体的判定用阈值。这样一来，针对一种元件而能够登录属于该种元件的各个元件公用的检查基准数据，因而即使在变更判定用阈值的设定规则或追加尺寸不同的新的元件情况下，也能轻易地应对。

但是，由于存在因印刷在锡焊前的焊盘上的焊料的高度而导致焊脚的形状变化的情况，因此如果使用统一的检查基准数据，则可能难以确保检查精度。

膏状焊料的高度发生波动的主要原因之一是，焊料印刷工序所使用的金属漏印版(Metal Mask)的结构(特别是漏印版厚度)。由于漏印版是根据基板的结构来进行设计的，所以即使是相同的元件，焊料高度也可能会根据所安装的基板而不同。

另外，由于焊脚形成在元件侧电极和焊盘之间，所以在元件的尺寸偏差大的元件种类的情况下，焊料相对于元件高度的相对高度不同，对焊脚的形状造成影响。