特許 6751567 電子部品検査方法、電子部品実装方法、及び電子部品実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6751567

(24)【登録日】2020年8月19日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】電子部品検査方法、電子部品実装方法、及び電子部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20200831BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20200831BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20200831BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20200831BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/08 Q

   H05K13/04 Z

   G06T1/00 305B

   G06T7/00 300D

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-28671(P2016-28671)

(22)【出願日】2016年2月18日

(65)【公開番号】特開2017-147360(P2017-147360A)

(43)【公開日】2017年8月24日

【審査請求日】2019年1月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003399

【氏名又は名称】ＪＵＫＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 槙太郎

【審査官】 須山 直紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−３１２５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１６１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０７９９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１１１５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１９６１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０２／０８８６８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０４４２７８５３（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０８

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品を含むサンプル領域の画像を示すサンプル画像を撮像装置で取得することと、
前記撮像装置で取得された前記サンプル画像を複数のグリッド領域に分割することと、
複数の前記グリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得することと、
前記第１階級グリッド領域の座標に基づいて推測統計処理を実施して、前記サンプル画像において前記電子部品の中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出することと、
前記サンプル画像において、前記信頼領域を含み前記サンプル領域よりも小さいサーチ領域を指定することと、
前記サーチ領域に対してテンプレートを移動して、前記サーチ領域の一部の画像データと前記テンプレートとの相関値に基づいて前記電子部品を探索することと、を含み、
前記サンプル画像は、前記サンプル領域と平行な所定面の第１軸方向に規定された複数の座標、及び前記第１軸方向と直交する前記所定面の第２軸方向に規定された複数の座標のそれぞれに対応付けられた前記グリッド領域で分割され、
複数の前記グリッド領域ごとに、前記グリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定することと、
前記第１軸方向の座標ごとに、前記第２軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得することと、
前記第２軸方向の座標ごとに、前記第１軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得することと、
前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲を算出することと、
前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲を算出することと、を含み、
前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲の算出は、前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標を標本として標本平均を算出して、前記第１軸方向における前記濃度値の母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定することを含み、
前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲の算出は、前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標を標本として標本平均を算出して、前記第２軸方向における前記濃度値の母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定することを含み、
前記信頼領域の範囲は、前記第１軸方向における前記信頼区間と前記第２軸方向における前記信頼区間とで規定される、
電子部品検査方法。

【請求項2】

前記電子部品は電極を有し、
前記信頼領域は、前記電極を含む前記第１階級グリッド領域の座標を特徴領域として算出される、
請求項１に記載の電子部品検査方法。

【請求項3】

前記サンプル領域と平行な所定面の第１軸方向及び第２軸方向のそれぞれにおいて、前記電子部品の外観は実質的に線対称である、
請求項１又は請求項２に記載の電子部品検査方法。

【請求項4】

前記グリッド領域は、前記撮像装置の撮像素子の複数の画素を含み、
１つの前記グリッド領域に含まれる複数の画素のうち少なくとも１つの画素の前記濃度値が前記閾値以上である場合、前記グリッド領域の前記濃度値が前記閾値以上であると判定される、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子部品検査方法。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子部品検査方法で前記電子部品を検査することを含む電子部品実装方法。

【請求項6】

電子部品を保持するノズルを有し、前記電子部品を基板に実装可能な実装ヘッドと、
前記電子部品を含むサンプル領域の画像を示すサンプル画像を取得する撮像装置と、
前記撮像装置で取得された前記サンプル画像を複数のグリッド領域に分割するグリッド領域設定部と、
複数の前記グリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得する濃度値取得部と、
前記第１階級グリッド領域の座標に基づいて、前記サンプル画像において前記電子部品の中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出する推測統計処理部と、
前記サンプル画像において、前記信頼領域を含み前記サンプル領域よりも小さいサーチ領域を指定するサーチ領域設定部と、
前記電子部品を示すテンプレートを記憶する記憶部と、
前記サーチ領域に対してテンプレートを移動して、前記サーチ領域の一部の画像データと前記テンプレートとの相関値に基づいて前記電子部品を探索するテンプレートマッチング部と、を備え、
前記グリッド領域設定部は、前記サンプル画像を、前記サンプル領域と平行な所定面の第１軸方向に規定された複数の座標、及び前記第１軸方向と直交する前記所定面の第２軸方向に規定された複数の座標のそれぞれに対応付けられた前記グリッド領域に分割し、
複数の前記グリッド領域ごとに、前記グリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定する判定部を備え、
前記濃度値取得部は、前記第１軸方向の座標ごとに、前記第２軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得し、前記第２軸方向の座標ごとに、前記第１軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得し、
前記推測統計処理部は、前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲を算出し、前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲を算出し、
前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲の算出は、前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標を標本として標本平均を算出して、前記第１軸方向における前記濃度値の母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定することを含み、
前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲の算出は、前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標を標本として標本平均を算出して、前記第２軸方向における前記濃度値の母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定することを含み、
前記信頼領域の範囲は、前記第１軸方向における前記信頼区間と前記第２軸方向における前記信頼区間とで規定される、
電子部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品検査方法、電子部品実装方法、及び電子部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の製造工程において、例えば特許文献１に開示されているような、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置が使用される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−０３９０９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電子部品の実装工程においては、電子部品実装装置のノズルに保持された電子部品の位置又は姿勢を検査したり基板に搭載後の電子部品が基板の表面の搭載領域に正しく搭載されたか否かを検査したりする場合がある。その検査においては、ノズルに保持された状態の電子部品の画像又は基板に搭載後の電子部品の画像を取得して、テンプレートマッチング法を使って電子部品を検出することが行われる。テンプレートマッチング法に基づく検査方法においては、基板に実装された電子部品を含むサンプル画像に対してテンプレートを移動して、電子部品の画像とテンプレートとを照会することにより電子部品を探索する処理が実施される。例えば電子部品の周囲の背景部分又は基板の表面が汚れていたり基板の表面に異物が付着していたりした場合、その汚れ又は異物はノイズ成分となる。サンプル画像のうちノイズ成分が存在するノイズ領域をテンプレートが移動すると、そのノイズ領域の画像が電子部品の画像であると誤認識されてしまう可能性がある。その結果、検査精度が低下する可能性がある。検査精度が低下すると、所期の電子機器が製造されず、生産性が低下する可能性がある。

【0005】

本発明の態様は、検査精度の低下が抑制される電子部品検査方法を提供することを目的とする。また、本発明の態様は、生産性の低下が抑制される電子部品実装方法及び電子部品実装装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様に従えば、電子部品を含むサンプル領域の画像を示すサンプル画像を撮像装置で取得することと、前記撮像装置で取得された前記サンプル画像を複数のグリッド領域に分割することと、複数の前記グリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得することと、前記第１階級グリッド領域の座標に基づいて推測統計処理を実施して、前記サンプル画像において前記電子部品の中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出することと、前記サンプル画像において、前記信頼領域を含み前記サンプル領域よりも小さいサーチ領域を指定することと、前記サーチ領域に対してテンプレートを移動して、前記サーチ領域の一部の画像データと前記テンプレートとの相関値に基づいて前記電子部品を探索することと、を含む電子部品検査方法が提供される。

【0007】

本発明の第１の態様において、前記電子部品は電極を有し、前記信頼領域は、前記電極を含む前記第１階級グリッド領域の座標を特徴領域として算出される、ことが好ましい。

【0008】

本発明の第１の態様において、前記サンプル画像は、前記サンプル領域と平行な所定面の第１軸方向に規定された複数の座標、及び前記第１軸方向と直交する前記所定面の第２軸方向に規定された複数の座標のそれぞれに対応付けられた前記グリッド領域で分割され、複数の前記グリッド領域ごとに、前記グリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定することと、前記第１軸方向の座標ごとに、前記第２軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得することと、前記第２軸方向の座標ごとに、前記第１軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得することと、前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲を算出することと、前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲を算出することと、を含むことが好ましい。

【0009】

本発明の第１の態様において、前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲の算出は、前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標を標本として標本平均を算出して、前記第１軸方向における前記濃度値の母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定することを含み、前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲の算出は、前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標を標本として標本平均を算出して、前記第２軸方向における前記濃度値の母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定することを含み、前記信頼領域の範囲は、前記第１軸方向における前記信頼空間と前記第２軸方向における前記信頼区間とで規定される、ことが好ましい。

【0010】

本発明の第１の態様において、前記サンプル領域と平行な所定面の第１軸方向及び第２軸方向のそれぞれにおいて、前記電子部品の外観は実質的に線対称である、ことが好ましい。

【0011】

本発明の第１の態様において、前記グリッド領域は、前記撮像装置の撮像素子の複数の画素を含み、１つの前記グリッド領域に含まれる複数の画素のうち少なくとも１つの画素の前記濃度値が前記閾値以上である場合、前記グリッド領域の前記濃度値が前記閾値以上であると判定される、ことが好ましい。

【0012】

本発明の第２の態様に従えば、第２の態様の電子部品検査方法で前記電子部品を検査することを含む電子部品実装方法が提供される。

【0013】

本発明の第３の態様に従えば、電子部品を保持するノズルを有し、前記電子部品を基板に実装可能な実装ヘッドと、前記電子部品を含むサンプル領域の画像を示すサンプル画像を取得する撮像装置と、前記撮像装置で取得された前記サンプル画像を複数のグリッド領域に分割するグリッド領域設定部と、複数の前記グリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得する濃度値取得部と、前記第１階級グリッド領域の座標に基づいて、前記サンプル画像において前記電子部品の中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出する推測統計処理部と、前記サンプル画像において、前記信頼領域を含み前記サンプル領域よりも小さいサーチ領域を指定するサーチ領域設定部と、前記電子部品を示すテンプレートを記憶する記憶部と、前記サーチ領域に対してテンプレートを移動して、前記サーチ領域の一部の画像データと前記テンプレートとの相関値に基づいて前記電子部品を探索するテンプレートマッチング部と、を備える電子部品実装装置が提供される。

【0014】

本発明の第３の態様において、前記グリッド領域設定部は、前記サンプル画像を、前記サンプル領域と平行な所定面の第１軸方向に規定された複数の座標、及び前記第１軸方向と直交する前記所定面の第２軸方向に規定された複数の座標のそれぞれに対応付けられた前記グリッド領域に分割し、複数の前記グリッド領域ごとに、前記グリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定する判定部を備え、前記濃度値取得部は、前記第１軸方向の座標ごとに、前記第２軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得し、前記第２軸方向の座標ごとに、前記第１軸方向の複数のグリッド領域のうち前記第１階級グリッド領域の座標の度数を取得し、前記推測統計処理部は、前記第１軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第１軸方向における前記信頼領域の範囲を算出し、前記第２軸方向の座標ごとに取得された前記第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、前記第２軸方向における前記信頼領域の範囲を算出する、ことが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明の態様によれば、検査精度の低下が抑制される電子部品検査方法が提供される。また、本発明の態様によれば、生産性の低下が抑制される電子部品実装方法及び電子部品実装装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本実施形態に係る電子部品実装装置の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る移載ヘッドの一例を示す斜視図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る撮像装置の一例を示す正面図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る電子部品実装装置の動作の一例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る電子部品実装装置の動作の一例を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る電子部品実装装置の制御システムの一例を示す機能ブロック図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る電子部品検査方法の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、本実施形態に係る電子部品検査方法を説明するための模式図である。

【図9】図９は、本実施形態に係る電子部品検査方法を説明するための模式図である。

【図10】図１０は、本実施形態に係る電子部品検査方法を説明するための模式図である。

【図11】図１１は、本実施形態に係る電子部品検査方法を説明するための模式図である。

【図12】図１２は、本実施形態に係る電子部品検査方法を説明するための模式図である。

【図13】図１３は、本実施形態に係る電子部品検査方法を説明するための模式図である。

【図14】図１４は、従来技術の課題を説明するための模式図である。

【図15】図１５は、本実施形態に係る電子部品の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以下で説明する実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

【0018】

以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面の第１軸と平行な方向をＸ軸方向とし、第１軸と直交する所定面の第２軸と平行な方向をＹ軸方向とし、第１軸及び第２軸のそれぞれと直交する第３軸と平行な方向をＺ軸方向とする。所定面はＸＹ平面であり、本実施形態においては水平面であることとする。第１軸はＸ軸であり、第２軸はＹ軸であり、第３軸はＺ軸である。Ｚ軸とＸＹ平面とは直交する。また、Ｘ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＸ方向とし、Ｙ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＹ方向とし、Ｚ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＺ方向とする。

【0019】

図１は、本実施形態に係る電子部品実装装置１００の一例を示す斜視図である。電子部品実装装置１００は、基板Ｐに電子部品Ｃを実装する。電子部品実装装置１００は、基板Ｐを搬送する基板搬送装置２と、電子部品Ｃを供給する電子部品供給装置４と、電子部品Ｃを着脱可能に保持するノズル１０を有し電子部品供給装置４から供給された電子部品Ｃを基板Ｐに実装する実装ヘッド７と、ノズル１０及び実装ヘッド７を移動する駆動システム３と、基板搬送装置２及び駆動システム３の少なくとも一部を支持する基台１とを備える。

【0020】

本実施形態において、電子部品Ｃは、リードを有しないチップ型電子部品（搭載型電子部品）であり、基板Ｐに搭載されることによってその基板Ｐに実装される。

【0021】

また、電子部品実装装置１００は、実装ヘッド７の移動経路に配置されノズル１０に保持された電子部品Ｃの画像データを取得する撮像素子を含む撮像装置９と、基板Ｐに対する電子部品Ｃの実装において電子部品Ｃ及び基板Ｐの少なくとも一部の画像データを取得する撮像素子を含む撮像装置１４とを備える。

【0022】

基板搬送装置２は、Ｘ軸方向に延在し基板Ｐが移動する搬送路２Ｒと、搬送路２Ｒにおいて基板Ｐを保持して位置決めする基板保持部とを有する。電子部品供給装置４は、基板Ｐに実装される電子部品Ｃを供給する。本実施形態において、電子部品供給装置４は、Ｙ軸方向において搬送路２Ｒの両側に配置される。電子部品供給装置４は、Ｘ軸方向に配置された複数のパーツフィーダ５を有する。パーツフィーダ５は、複数の電子部品Ｃが保持するキャリアテープを収納し、そのキャリアテープを送り出すことにより、電子部品Ｃを順次供給する。

【0023】

駆動システム３は、実装ヘッド７をＸ軸方向に移動するＸ軸駆動装置６と、実装ヘッド７をＹ軸方向に移動するＹ軸駆動装置８と、ノズル１０をＺ軸方向に移動するＺ軸駆動装置と、ノズル１０をθＺ方向に回転するθＺ駆動装置とを有する。

【0024】

Ｘ軸駆動装置６は、実装ヘッド７をＸ軸方向にガイドするガイド部材６Ｇと、実装ヘッド７をＸ軸方向に移動するための動力を発生するアクチュエータとを有する。Ｙ軸駆動装置８は、Ｘ軸駆動装置６をＹ軸方向にガイドするガイド部材８Ｇと、Ｘ軸駆動装置６をＹ軸方向に移動するための動力を発生するアクチュエータとを有する。Ｙ軸駆動装置８によりＸ軸駆動装置６がＹ軸方向に移動することによって、Ｘ軸駆動装置６に支持されている実装ヘッド７がＸ軸駆動装置６と一緒にＹ軸方向に移動する。

【0025】

撮像装置９は、光学系及び撮像素子を含み、ノズル１０に保持された電子部品Ｃを下方から撮影する。撮像装置９は、搬送路２Ｒと電子部品供給装置４との間の実装ヘッド７の移動経路に配置されており、ノズル１０に保持された電子部品Ｃの画像データを取得可能である。ノズル１０に保持された電子部品Ｃの画像データが取得されることにより、電子部品Ｃの識別及び位置検出が行われる。

【0026】

撮像装置１４は、光学系及び撮像素子を含み、基板Ｐの少なくとも一部及び基板Ｐに実装された電子部品Ｃを上方から撮影する。撮像装置１４は、実装ヘッド７に設けられており、実装ヘッド７と一緒に移動して、基板Ｐに実装された電子部品Ｃの画像データを取得可能である。基板Ｐに実装された電子部品Ｃの画像データが取得されることにより、基板Ｐに対する電子部品Ｃの位置ずれ検出が行われる。

【0027】

図２は、本実施形態に係る実装ヘッド７の一例を示す斜視図である。実装ヘッド７は、電子部品Ｃを着脱可能に保持するノズル１０と、ノズル１０を支持するノズルシャフト１１と、ノズルシャフト１１を保持するホルダ１７と、ホルダ１７を支持するベース部材１６と、ベース部材１６に支持されホルダ１７を移動することによりノズル１０をＺ軸方向に移動するＺ軸駆動装置１３と、ホルダ１７に支持されノズルシャフト１１をθＺ方向に回転することによりノズル１０をθＺ方向に回転するθＺ駆動装置１２とを備える。

【0028】

ノズル１０及びノズル１０を支持するノズルシャフト１１はそれぞれ複数設けられる。本実施形態において、ノズル１０及びノズルシャフト１１は４つ設けられている。なお、ノズル１０及びノズルシャフト１１は単数設けられてもよい。ノズル１０は、電子部品Ｃを吸着する吸着ノズルであり、ノズルシャフト１１の下端部に配置される。ノズル１０の下端部には、気体を吸引する吸着孔が設けられている。ノズル１０の下端部と電子部品Ｃとが接触した状態で、吸着孔から気体が吸引されることにより、ノズル１０は、電子部品Ｃを保持する。また、吸着孔からの気体の吸引が停止されることにより、電子部品Ｃはノズル１０から解放される。

【0029】

θＺ駆動装置１２は、ノズルシャフト１１の上端部に接続されている。θＺ駆動装置１２は、サーボモータを含み、ノズルシャフト１１をθＺ方向に回転する。ノズルシャフト１１がθＺ方向に回転すると、そのノズルシャフト１１に支持されているノズル１０は、ノズルシャフト１１と一緒にθＺ方向に回転する。Ｚ軸駆動装置１３は、ボールねじ１８を介してホルダ１７に接続されている。Ｚ駆動装置１３は、サーボモータを含み、ボールねじ１８を駆動して、ホルダ１７をＺ軸方向に移動する。ホルダ１７がＺ軸方向に移動すると、そのホルダ１７に保持されているノズルシャフト１１及びノズル１０は、ホルダ１７と一緒にＺ軸方向に移動する。

【0030】

本実施形態においては、複数のノズル１０及びノズルシャフト１１のそれぞれに対して、ホルダ１７、θＺ駆動装置１２、及びＺ軸駆動装置１３が配置される。複数のノズル１０は、θＺ駆動装置１２及びＺ軸駆動装置１３の作動により、Ｚ軸方向及びθＺ方向に個別に移動可能である。

【0031】

Ｘ軸駆動装置６、Ｙ軸駆動装置８、Ｚ軸駆動装置１３、及びθＺ駆動装置１２を含む駆動システム３の作動により、ノズル１０は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びθＺの４つの方向に移動可能である。

【0032】

図３は、本実施形態に係る撮像装置１４の一例を示す正面図である。撮像装置１４は、複数のカメラ１５を備える。複数のカメラ１５のそれぞれは、光学系及び撮像素子を有する。撮像装置１４は、基板Ｐに対する電子部品Ｃの搭載において、基板Ｐの少なくとも一部の画像データを取得する。本実施形態において、撮像装置１４は、基板Ｐを斜め上方から撮像する。なお、カメラ１５は、１つのノズル１０に対して１つだけ設けられてもよいし、複数のノズル１０に対して１つだけ設けられてもよい。

【0033】

また、本実施形態において、撮像装置１４は、撮像装置１４で撮像される基板Ｐを照明する照明装置を備える。照明装置は、照明光を射出して、撮像装置１４の被写体である電子部品Ｃ及び基板Ｐの少なくとも一部を照明する。撮像装置１４は、照明装置で照明された電子部品Ｃ及び基板Ｐの少なくとも一部の画像データを取得する。

【0034】

次に、本実施形態に係る電子部品実装装置１００の動作の一例について説明する。図４は、電子部品Ｃが基板Ｐに搭載される前の状態を示す図である。ノズル１０に保持された電子部品Ｃが、基板Ｐの表面の搭載領域ＭＡに搭載される。基板Ｐの搭載領域ＭＡに半田ペーストＨＰが設けられる。

【0035】

撮像装置１４は、基板Ｐの搭載領域ＭＡに電子部品Ｃが搭載される前に、基板Ｐの搭載領域ＭＡとその搭載領域ＭＡの周辺の基板Ｐの周辺領域ＳＡとを含む画像データを取得する。

【0036】

基板Ｐの表面の搭載領域ＭＡ及び周辺領域ＳＡの画像データが取得された後、電子部品Ｃを保持したノズル１０が下降し、基板Ｐの搭載領域ＭＡに電子部品Ｃを搭載する。電子部品Ｃは、基板Ｐに設けられている半田ペーストＨＰと接続される。電子部品Ｃは、ボディＣａと、ボディＣａの両端部に設けられた電極Ｃｂとを有する。電極Ｃｂの少なくとも一部と半田ペーストＨＰとが接続される。

【0037】

図５は、電子部品Ｃが基板Ｐに搭載された後の状態を示す図である。基板Ｐに電子部品Ｃが搭載された後、ノズル１０が上昇し、基板Ｐ及び電子部品Ｃから離れる。

【0038】

撮像装置１４は、基板Ｐの搭載領域ＭＡに電子部品Ｃが搭載された後に、電子部品Ｃの画像データ、及びその電子部品Ｃの周囲に配置されている基板Ｐの表面の画像データを取得する。電子部品Ｃの周囲に配置されている基板Ｐの表面の画像データは、周辺領域ＳＡの画像データを含む。

【0039】

以下の説明において、撮像装置９及び撮像装置１４の少なくとも一方によって取得される、電子部品Ｃを含むサンプル領域の画像を適宜、サンプル画像、と称する。サンプル画像は、電子部品Ｃ及びその電子部品Ｃの周囲の物体を含むサンプル領域の画像を示す。

【0040】

撮像装置９によって取得されるサンプル画像は、ノズル１０に保持された電子部品Ｃ及びその電子部品Ｃの周囲の物体を含むサンプル領域の画像を示す。電子部品Ｃの周囲の物体は、例えばノズル１０の一部又は実装ヘッド７の一部を含む。撮像装置９のサンプル領域は、撮像装置９の光学系の視野領域に相当する。

【0041】

撮像装置１４によって取得されるサンプル画像は、基板Ｐに搭載された電子部品Ｃ及びその電子部品Ｃの周囲に配置されている基板Ｐの表面を含むサンプル領域の画像を示す。撮像装置１４のサンプル領域は、撮像装置１４の光学系の視野領域に相当する。

【0042】

サンプル領域は、ＸＹ平面と平行な領域である。サンプル画像は、ＸＹ平面と平行な２次元画像データである。

【0043】

図６は、本実施形態に係る電子部品実装装置１００の制御システム２００の一例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、制御システム２００は、コンピュータシステムを含む制御装置２０を備える。制御装置２０は、実装ヘッド７、駆動システム３、撮像装置９、及び撮像装置１４と接続される。

【0044】

制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のような内部メモリ及びハードディスク装置のような外部メモリとを有する。

【0045】

制御装置２０は、実装ヘッド７及び駆動システム３に制御信号を出力する実装制御部２１と、撮像装置９及び撮像装置１４の少なくとも一方で取得されたサンプル画像を取得する画像データ取得部２２と、撮像装置９及び撮像装置１４の少なくとも一方で取得されたサンプル画像に複数のグリッド領域を設定するグリッド領域設定部２３と、複数のグリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得する濃度値取得部２４と、複数のグリッド領域ごとに、そのグリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定する判定部２５と、第１階級グリッド領域の座標に基づいて電子部品Ｃの中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出する推測統計処理部２６と、サーチ領域を指定するサーチ領域設定部２７と、電子部品Ｃを示すテンプレートを記憶する記憶部２８と、サーチ領域に対してテンプレートを移動して、サーチ領域の一部の画像データとテンプレートとの相関値に基づいて電子部品Ｃを探索するテンプレートマッチング部２９と、入出力部３０とを備える。

【0046】

実装制御部２１は、実装ヘッド７及び駆動システム３を制御するための制御信号を生成する。実装制御部２１は、入出力部３０を介して実装ヘッド７及び駆動システム３に制御信号を出力して、実装ヘッド７及び駆動システム３を制御する。

【0047】

画像データ取得部２２は、撮像装置９及び撮像装置１４の少なくとも一方によって取得されたサンプル画像を、入出力部３０を介して取得する。

【0048】

グリッド領域設定部２３は、撮像装置９及び撮像装置１４の少なくとも一方で取得されたサンプル画像を、複数のグリッド領域に分割する。グリッド領域設定部２３は、サンプル画像を、Ｘ軸方向に規定された複数のＸ座標、及びＹ軸方向に規定された複数のＹ座標のそれぞれに対応付けられたグリッド領域に分割する。

【0049】

本実施形態において、グリッド領域は、撮像装置９の撮像素子又は撮像装置１４の撮像素子の複数の画素を含む。すなわち、１つのグリッド領域は、複数の画素の集合体である。なお、１つのグリッド領域が１つの画素で構成されてもよい。

【0050】

濃度値取得部２４は、複数のグリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得する。画素の濃度値とは、画素に対応する画像の明るさを示す値である。画素の画像が明るい場合、濃度値は大きくなる。画素の画像が暗い場合、濃度値は小さくなる。画素の画像が明るいことは、画素の画像の色が白に近いことを示す。画素の画像が暗いことは、画素の画像の色が黒に近いことを示す。濃度値取得部２４は、グリッド領域に含まれる画素の濃度値を判定し、閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得する。

【0051】

判定部２５は、複数のグリッド領域ごとに、そのグリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定する。本実施形態においては、濃度値の最大値と最小値とが規定される。濃度値についての閾値は、その最大値と最小値との間の中央値、又は判別分析法等の閾値算出手法により求めた値に設定される。

【0052】

濃度値は、その最大値と最小値との間において複数段階に分類される。本実施形態においては、濃度値が８ビットで表わされ、２５６段階（２５６階調）に分類される。濃度値についての閾値は、最大値と最小値の中央値を用いた場合、２５６階調の半値、すなわち１２８に設定される。

【0053】

本実施形態においては、判定部２５は、複数のグリッド領域を、閾値以上の濃度値の画素が存在するグリッド領域と、閾値未満の濃度値の画素が存在し閾値以上の濃度値の画素は存在しないグリッド領域とに分類する。すなわち、複数のグリッド領域は、そのグリッド領域に含まれる画素の濃度値に基づいて、２種類のグリッド領域に分類される。以下の説明においては、閾値以上の濃度値の画素が存在するグリッド領域を適宜、第１階級グリッド領域、と称し、閾値未満の濃度値が存在し閾値以上の濃度値の画素は存在しないグリッド領域を適宜、第２階級グリッド領域、と称する。

【0054】

上述のように、本実施形態において、グリッド領域は、撮像装置１４の撮像素子の複数の画素を含む。判定部２５は、１つのグリッド領域に含まれる複数の画素のうち少なくとも１つの画素の濃度値が閾値以上である場合、そのグリッド領域は第１階級グリッド領域であると判定する。例えば、１つのグリッド領域が（５×５）の画素からなる場合、少なくとも１つの画素の濃度値が１２８以上であれば、たとえ他の画素の濃度値が１２８未満であっても、そのグリッド領域は第１階級グリッド領域であると判定される。

【0055】

本実施形態において、濃度値取得部２４は、複数のＸ座標ごとに、Ｙ軸方向に設定された複数のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域の座標の度数（データ数）を取得する。また、濃度値取得部２４は、複数のＹ座標ごとに、Ｘ軸方向に設定された複数のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域の座標の度数（データ数）を取得する。

【0056】

推測統計処理部２６は、第１階級グリッド領域の座標に基づいて、サンプル画像において電子部品Ｃの中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出する。濃度値取得部２４は、複数のＸ座標ごとに、Ｙ軸方向に配置された複数のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域の座標の度数を取得し、複数のＹ座標ごとに、Ｘ軸方向に配置された複数のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域の座標の度数を取得する。推測統計処理部２６は、複数のＸ座標ごとに取得された第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲を算出する。また、推測統計処理部２６は、複数のＹ座標ごとに取得された第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、Ｙ軸方向における信頼領域の範囲を算出する。

【0057】

サーチ領域設定部２７は、サンプル画像においてサーチ領域を指定する。サーチ領域は、サンプル領域よりも小さい。また、サーチ領域は、信頼領域の全部を含む領域であり、信頼領域よりも大きい。

【0058】

テンプレートマッチング部２９は、サーチ領域に対してテンプレートを移動して、サーチ領域の一部の画像データとテンプレートとの相関値に基づいて、電子部品Ｃを探索する。すなわち、テンプレートマッチング部２９は、濃度ベース又は形状ベースのテンプレートマッチング法に基づいて、サーチ領域の中から電子部品Ｃを探索する。電子部品Ｃを示すテンプレートは予め規定されており、記憶部２８に記憶されている。

【0059】

次に、本実施形態に係る電子部品検査方法の一例について説明する。図７は、本実施形態に係る電子部品検査方法の一例を示すフローチャートである。以下の説明においては、撮像装置１４を使った電子部品検査方法の一例について説明する。すなわち、以下の説明においては、図５を参照して説明したように、電子部品Ｃが基板Ｐに搭載された後、その電子部品Ｃが基板Ｐの表面の搭載領域ＭＡに正しく搭載されたか否かを検査する例について説明する。

【0060】

図７に示すように、本実施形態に係る電子部品検査方法は、電子部品Ｃを含むサンプル領域の画像を示すサンプル画像を撮像装置１４で取得するステップ（ステップＳ１０）と、撮像装置１４で取得されたサンプル画像を複数のグリッド領域に分割するステップ（ステップＳ２０）と、複数の前記グリッド領域のうち閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域の座標を取得するステップ（ステップＳ３０）と、第１階級グリッド領域の座標に基づいて推測統計処理を実施して、サンプル画像において電子部品Ｃの中心位置が存在する可能性がある信頼領域を算出するステップ（ステップＳ４０）と、サンプル画像において、信頼領域を含みサンプル領域よりも小さいサーチ領域を指定するステップ（ステップＳ５０）と、サーチ領域に対してテンプレートを移動して、サーチ領域の一部の画像データとテンプレートとの相関値に基づいて電子部品Ｃを探索するステップ（ステップＳ６０）と、を含む。

【0061】

基板Ｐに実装された後の電子部品Ｃのサンプル画像が撮像装置１４によって取得される（ステップＳ１０）。図８は、撮像装置１４によって取得されたサンプル画像の一例を模式的に示す図である。図８に示すように、搭載領域ＭＡに搭載された電子部品Ｃと、その電子部品Ｃの周囲に存在する基板Ｐの周辺領域ＳＡとを含むサンプル画像が取得される。

【0062】

サンプル画像は、電子部品Ｃを含むサンプル領域の画像を示す。サンプル領域は、撮像装置１４の光学系の視野領域に相当する。図８に示すように、サンプル領域は、ＸＹ平面と平行な領域である。

【0063】

図８に示すように、ＸＹ平面内における電子部品Ｃの外形は、実質的に四角形である。また、本実施形態においては、ＸＹ平面内における電子部品Ｃの外観は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれにおいて、実質的に線対称である。ＸＹ平面内における電子部品Ｃの中心位置ＡＸを通り、Ｙ軸と平行な基準線Ｌｙに対して、電子部品Ｃの外観は、実質的に線対称である。同様に、中心位置ＡＸを通り、Ｘ軸と平行な基準線Ｌｘに対して、電子部品Ｃの外観は、実質的に線対称である。本実施形態においては、電子部品ＣのボディＣａの＋Ｘ側の端部及び−Ｘ側の端部のそれぞれに電極Ｃｂが配置される。ボディＣａの＋Ｘ側の端部に配置されている電極Ｃｂの外形及び寸法と、ボディＣａの−Ｘ側の端部に配置されている電極Ｃｂの外形及び寸法とは、実質的に等しい。また、基準線ＬｙとボディＣａの＋Ｘ側の端部に配置されている電極Ｃｂとの距離と、基準線ＬｙとボディＣａの−Ｘ側の端部に配置されている電極Ｃｂとの距離とは、実質的に等しい。

【0064】

電極Ｃｂの表面は金属製であり、ボディＣａの表面は合成樹脂製である。電子部品Ｃが撮像装置１４の照明装置で照明された場合、電極Ｃｂの反射率は、ボディＣａの反射率よりも高い。撮像装置１４で取得されたサンプル画像において、電極Ｃｂの画像データの明るさは、ボディＣａの画像データの明るさよりも明るい。すなわち、サンプル画像において、電極Ｃｂの画像データの濃度値は、ボディＣａの画像データの濃度値よりも高い。

【0065】

次に、サンプル画像が複数のグリッド領域に分割される（ステップＳ２０）。図９は、複数のグリッド領域によって分割されたサンプル画像の一例を模式的に示す図である。ＸＹ平面内において、グリッド領域の外形は四角形である。複数のグリッド領域の外形及び寸法は同一である。

【0066】

複数のグリッド領域のそれぞれにＸ座標ｘｉ及びＹ座標ｙｉが与えられる。本実施形態においては、グリッド領域は、Ｘ軸方向に１９個設定され、Ｙ軸方向に１８個設定される。サンプル画像は、Ｘ軸方向に規定された複数のＸ座標ｘ１〜ｘ１９、及びＹ軸方向に規定された複数のＹ座標ｙ１〜ｙ１８のそれぞれに対応付けられた複数のグリッド領域で分割される。

【0067】

図９に模式的に示すように、本実施形態において、１つのグリッド領域は、撮像装置１４の撮像素子の複数の画素を含む。本実施形態おいては、１つのグリッド領域において、画素は、Ｘ軸方向に５個配置され、Ｙ軸方向に５個配置される。

【0068】

次に、複数の画素それぞれの濃度値が取得され、第１階級グリッド領域の座標が取得される（ステップＳ３０）。上述のように、濃度値は、画像の明るさを示す値である。電極Ｃｂが存在する画素の濃度値は高い。電極Ｃｂが存在しない画素の濃度値は低い。電極Ｃｂが存在する画素の濃度値は閾値以上であり、電極Ｃｂが存在しない画素の濃度値は閾値未満である。

【0069】

例えば電子部品Ｃの周囲の基板Ｐの表面が汚れていたり基板Ｐの表面に異物が付着していたりした場合、その汚れ又は異物はノイズ成分となる。図８及び図９に示すように、サンプル画像のうちノイズ成分が存在するノイズ領域の反射率が高い場合がある。その場合、ノイズ領域が存在する画素の濃度値は高くなる。

【0070】

濃度値取得部２４は、Ｘ軸方向に１９個設定されＹ軸方向に１８個設定された、合計で３４２個（１９×１８）のグリッド領域のそれぞれについて、画素の濃度値を取得する。また、本実施形態においては、１つのグリッド領域は、Ｘ軸方向に５個設定されＹ軸方向に５個設定された、合計で２５個（５×５）の画素を含む。

【0071】

次に、複数（３４２個）のグリッド領域ごとに、そのグリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かが判定される。濃度値は規定の階調数で表わされ、閾値はその階調数で表わされる最大値の半値、又は判別分析法等の閾値算出手法により求めた値である。上述のように、本実施形態においては、濃度値は２５６階調で表わされ、閾値は２５６階調の最大値の半値である１２８である。判定部２５は、複数のグリッド領域ごとに、そのグリッド領域に閾値以上の濃度値の画素が存在するか否かを判定して、複数のグリッド領域を、閾値以上の濃度値の画素が存在する第１階級グリッド領域と、閾値未満の濃度値が存在し閾値以上の濃度値の画素は存在しない第２グリッド領域とに分類する。

【0072】

本実施形態において、判定部２５は、１つのグリッド領域に含まれる複数（２５個）の画素のうち少なくとも１つの画素の濃度値が閾値以上である場合、そのグリッド領域は第１階級グリッド領域であると判定する。すなわち、１つのグリッド領域に含まれる２５個の画素の濃度値のうち、少なくとも１つの画像の濃度値が１２８以上であれば、他の画素の濃度値が１２８未満であっても、そのグリッド領域は第１階級グリッド領域であると判定される。第１階級グリッド領域が特定されることにより、第１階級グリッド領域の座標が特定される。濃度値取得部２４は、第１階級グリッド領域の座標を取得する（ステップＳ３０）。

【0073】

次に、濃度値取得部２４は、複数のＸ座標ごとに、Ｙ軸方向に配置される複数のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域の座標の度数を取得する。また、濃度値取得部２４は、複数のＹ座標ごとに、Ｘ軸方向に配置される複数の複数のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域の座標の度数を取得する。

【0074】

図１０は、第１階級グリッド領域の座標の度数のヒストグラムを示す図である。複数のＸ座標ｘｉのそれぞれに、Ｙ軸方向に配置される複数（１８個）のグリッド領域が設定される。例えば、Ｘ座標ｘ１にはＹ軸方向に配置された１８個のグリッド領域が設定され、Ｘ座標ｘ２にはＹ軸方向に配置された１８個のグリッド領域が設定される。本実施形態においては、複数のＸ座標ごとに、第１階級グリッド領域の座標の度数が導出され、第１階級グリッド領域のＸ軸方向の度数分布を示すヒストグラムが作成される。図１０に示す例では、Ｘ座標ｘ１〜ｘ５には、第１階級グリッド領域は存在しない（度数はゼロである）。Ｘ座標ｘ６には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｘ座標ｘ７には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が２つ存在する。Ｘ座標ｘ８には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が５つ存在する。Ｘ座標ｘ９には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が３つ存在する。Ｘ座標ｘ１０には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が２つ存在する。Ｘ座標ｘ１１には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｘ座標ｘ１２には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が４つ存在する。Ｘ座標ｘ１３には、第１階級グリッド領域は存在しない。Ｘ座標ｘ１４には、Ｙ軸方向に配置される１８個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｘ座標ｘ１５〜ｘ１９には、第１階級グリッド領域は存在しない。

【0075】

また、複数のＹ座標ｙｉのそれぞれに、Ｘ軸方向に配置される複数（１９個）のグリッド領域が設定されている。例えば、Ｙ座標ｙ１にはＸ軸方向に配置された１９個のグリッド領域が設定され、Ｙ座標ｙ２にはＸ軸方向に配置された１９個のグリッド領域が設定される。本実施形態においては、複数のＹ座標ごとに、第１階級グリッド領域の座標の度数が導出され、第１階級グリッド領域のＹ軸方向の度数分布を示すヒストグラムが作成される。図１０に示す例では、Ｙ座標ｙ１，ｙ２には、第１階級グリッド領域は存在しない。Ｙ座標ｙ３には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｙ座標ｙ４には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｙ座標ｙ５には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が２つ存在する。Ｙ座標ｙ６には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が２つ存在する。Ｙ座標ｙ７には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が２つ存在する。Ｙ座標ｙ８には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が３つ存在する。Ｙ座標ｙ９には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が３つ存在する。Ｙ座標ｙ１０には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が３つ存在する。Ｙ座標ｙ１１には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｙ座標ｙ１２には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｙ座標ｙ１３には、Ｘ軸方向に配置される１９個のグリッド領域のうち第１階級グリッド領域が１つ存在する。Ｙ座標ｙ１４〜ｙ１８には、第１階級グリッド領域は存在しない。

【0076】

以上により、図１０に示すように、第１階級グリッド領域の度数分布を示すヒストグラムが作成される。

【0077】

次に、取得された第１階級グリッド領域の座標に基づいて推測統計処理が実施され、サンプル画像において電子部品Ｃの中心位置ＡＸが存在する可能性が高い信頼領域が算出される（ステップＳ４０）。

【0078】

本実施形態において、推測統計処理部２６は、複数のＸ座標ｘｉ（ｘ１〜ｘ１９）ごとに取得された第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲を算出する。また、推測統計処理部２６は、複数のＹ座標ｙｉ（ｙ１〜ｙ１８）ごとに取得された第１階級グリッド領域の座標の度数に基づいて、Ｙ軸方向における信頼領域の範囲を算出する。

【0079】

本実施形態において、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲の算出は、複数のＸ座標ごとに取得された第１階級グリッド領域の中心座標の度数より平均を算出して標本平均とし、推測するＸ軸方向における電子部品の中心位置を母平均とし、標本平均よりＸ軸方向における母平均を９５パーセント信頼区間で区間推定することを含む。本実施形態において、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲は、その区間推定したときの９５パーセント信頼区間によって規定される。すなわち、その区間推定したときの９５パーセント信頼区間が、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲である。

【0080】

同様に、本実施形態において、Ｙ軸方向における信頼領域の範囲の算出は、複数のＹ座標ごとに取得された第１階級グリッド領域の中心座標の度数より平均を算出して標本平均とし、推測するＹ軸方向における電子部品の中心位置を母平均とし、標本平均よりＹ軸方向における母平均を９５パーセント信頼区間で区間推定することを含む。本実施形態において、Ｙ軸方向における信頼領域の範囲は、その区間推定したときの９５パーセント信頼区間によって規定される。すなわち、その区間推定したときの９５パーセント信頼区間が、Ｙ軸方向における信頼領域の範囲である。

【0081】

以下、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲の算出について説明する。まず、複数のＸ座標ごとに取得された第１階級グリッド領域の座標の度数の標本平均が算出される。本実施形態においては、標本平均として加重平均が算出される。上述のように、本実施形態においては、第１階級グリッド領域は、Ｘ座標ｘ６に１つ存在し、Ｘ座標ｘ７に２つ存在し、Ｘ座標ｘ８に５つ存在し、Ｘ座標ｘ９に３つ存在し、Ｘ座標ｘ１０に２つ存在し、Ｘ座標ｘ１１に１つ存在し、Ｘ座標ｘ１２に４つ存在し、Ｘ座標ｘ１４に１つ存在する。したがって、第１階級グリッド領域の総数は、１９（１＋２＋５＋３＋２＋１＋４＋１）である。

【0082】

Ｘ座標ｘｉに存在する第１階級グリッド領域の度数をｍｉとし、第１階級グリッド領域の総数をＮとしたとき、推測統計処理部２６は、以下の（１）式の演算を実施して、Ｘ軸方向における第１階級グリッド領域の度数分布の中心を算出する。

【0083】

【数1】

【0084】

本例では、（２）式の演算を実施することにより、Ｘ軸方向における第１階級グリッド領域の度数分布の中心が算出される。

【0085】

【数2】

【0086】

（２）式の解は、９．４７である。したがって、Ｘ軸方向における第１階級グリッド領域の度数分布の中心のＸ座標は、ｘ９．４７である。本実施形態においては、この度数分布の中心のＸ座標ｘ９．４７を、Ｘ軸方向の第１階級グリッド領域の中心座標の度数分布の標本平均とする。

【0087】

本実施形態においては、Ｘ座標ｘ９．４７に基づいて、Ｘ軸方向における第１階級グリッド領域のＸ座標の母平均を、９５パーセント信頼区間で区間推定する。第１階級グリッド領域の度数分布が正規分布に従う場合、一般に、母平均の９５パーセント信頼区間は、（３）式で表される。

【0088】

【数3】

【0089】

なお、（３）式は、母標準偏差σ（母分散σ^２）が既知である場合の９５パーセント信頼区間を導出する式である。母標準偏差σ（母分散σ^２）が未知であり、母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定する場合、以下の（４）式で示す一般式が使用される。

【0090】

【数4】

【0091】

ｋは信頼区間の所定パーセントを決めるパラメータである。信頼区間を９５パーセントで推定するときには、ｋの値は１．９６となる。信頼区間を８０パーセントで推定するときには、ｋの値は１．９６よりも小さい値となる。

【0092】

以上により算出された母平均の信頼区間が、Ｘ軸方向における信頼領域の範囲となる。

【0093】

Ｙ軸方向についての第１階級のグリッド領域は、Ｙ座標ｙ３に１つ存在し、Ｙ座標ｙ４に１つ存在し、Ｙ座標ｙ５に２つ存在し、Ｙ座標ｙ６に２つ存在し、Ｙ座標ｙ７に２つ存在し、Ｙ座標ｙ８に３つ存在し、Ｙ座標ｙ９に３つ存在し、Ｙ座標ｙ１０に３つ存在し、Ｙ座標ｙ１１に１つ存在し、Ｙ座標ｙ１２に１つ存在し、Ｙ座標ｙ１３に１つ存在する。したがって、Ｙ軸方向についての第１階級グリッド領域の総数は、２０（１＋１＋２＋２＋２＋３＋３＋３＋１＋１＋１）である。（１）式より、Ｙ軸方向における第１階級グリッド領域の度数分布の中心は、８．００である。したがって、Ｙ軸方向における第１階級グリッド領域の度数分布の中心のＹ座標は、ｙ８．００である。この度数分布の中心のＹ座標ｙ８．００が、Ｙ軸方向の第１階級のグリッド領域の中心座標の度数分布の標本平均である。Ｙ座標ｙ８．００に基づいて、Ｙ軸方向における第１階級グリッド領域のＹ座標の母平均を、９５パーセント信頼区間で区間推定する。Ｙ軸方向における信頼領域の範囲の導出方法は、上述のＸ軸方向における信頼領域の範囲の導出方法と同様であるため、その説明を省略する。

【0094】

以上により、図１１に示すように、Ｘ軸方向における母平均の信頼区間と、Ｙ軸方向における母平均の信頼区間とが算出される。信頼領域の範囲は、Ｘ軸方向における母平均の信頼空間とＹ軸方向における母平均の信頼区間とで規定される。

【0095】

信頼領域が算出された後、図１２に示すように、サンプル画像において、信頼領域を含みサンプル領域よりも小さいサーチ領域が指定される（ステップＳ５０）。

【0096】

Ｘ軸方向のサーチ領域の寸法は、例えば、テンプレートの中心が信頼領域においてＸ軸方向に移動可能な寸法に規定され、Ｙ軸方向のサーチ領域の寸法は、例えば、テンプレートの中心が信頼領域においてＹ軸方向に移動可能な寸法に規定される。

【0097】

ＸＹ平面内において、Ｘ軸方向の信頼領域とＹ軸方向の信頼領域とが重なる矩形領域にテンプレート中心位置が配置されるように、サーチ領域が指定される。

【0098】

サーチ領域が指定された後、図１３に示すように、サーチ領域に対してテンプレートを移動して、サーチ領域の一部の画像データとテンプレートとの相関値に基づいて電子部品Ｃを探索するテンプレートマッチングが実施される（ステップＳ６０）。

【0099】

本実施形態においては、上述したテンプレートマッチング法に基づく電子部品Ｃの検出の前に、電子部品Ｃが基板Ｐに搭載される前の基板Ｐの搭載領域ＭＡの位置がテンプレートマッチング法によって検出される。電子部品Ｃが基板Ｐに搭載される前の搭載領域ＭＡの位置データと、基板Ｐに搭載された後の電子部品Ｃの位置データとに基づいて、電子部品Ｃが基板Ｐの表面の搭載領域ＭＡに正しく搭載されたか否かが判定される。

【0100】

以上説明したように、本実施形態によれば、サンプル画像が複数のグリッド領域に分割され、複数のグリッド領域それぞれで閾値以上の画素が存在する場合はその中心座標を取得し、その第１軸方向及び第２軸方向の座標ごとの度数に基づいて推測統計処理が実施されることにより電子部品Ｃの中心位置ＡＸが存在する可能性がある信頼領域が算出され、その信頼領域に基づいてサンプル領域よりも小さいサーチ領域が指定され、そのサーチ領域においてテンプレートマッチングが行われる。これにより、サンプル画像にノイズ領域が存在しても、サーチ領域の内側にノイズ領域が存在する可能性を低下させることができる。そのため、テンプレートがノイズ領域を移動する可能性は低下する。したがって、ノイズ領域の画像が電子部品の画像であると誤認識されることを抑制し、テンプレートマッチング法に基づいて電子部品Ｃを高精度で探索することができる。そのため、検査精度の低下が抑制される。

【0101】

図１４は、テンプレートがサンプル領域の全部を移動する状態を模式的に示す図である。図１４に示すように、広範囲な領域についてテンプレートマッチングが実施される場合、電子部品Ｃの周囲にノイズ領域が存在すると、そのノイズ領域をテンプレートが移動したとき、ノイズ領域が電子部品Ｃであると誤認識されてしまう可能性がある。

【0102】

本実施形態によれば、推測統計処理により必要最小限のサーチ領域を決定することができるので、たとえノイズ領域が存在していても、そのノイズ領域に対してテンプレートが移動することが抑制される。

【0103】

また、本実施形態においては、電子部品Ｃは、画像データにおいて高い濃度値を示す電極Ｃｂを有する。信頼領域は、電極Ｃｂを含む第１階級グリッド領域の座標を特徴領域として算出される。これにより、電子部品Ｃの中心位置ＡＸが存在する可能性が高い信頼領域を高精度に推定することができる。

【0104】

また、本実施形態においては、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれについて、第１階級グリッド領域の度数分布が算出される。その度数分布に基づいて信頼領域を高精度に算出することができる。

【0105】

また、本実施形態においては、母平均を所定パーセントの信頼区間で区間推定し、その信頼区間によって信頼領域を算出し、その信頼領域よりも大きくサンプル領域よりも小さいサーチ領域を指定し、そのサーチ領域の内側でのみテンプレートマッチングを実施するようにしたので、サンプル画像にノイズ領域が存在しても、そのノイズ領域を電子部品であると誤認識することなく、テンプレートマッチング法に基づいて電子部品Ｃを探索することができる。

【0106】

また、本実施形態において、電子部品Ｃの外観は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれにおいて線対称である。そのため、線対称に配置された２つの電極Ｃｂを特徴点として中心位置ＡＸを精度良く検出することができる。

【0107】

また、本実施形態においては、グリッド領域は、複数の画素を含むように設定され、１つのグリッド領域に含まれる複数の画素のうち少なくとも１つの画素の濃度値が閾値以上である場合、そのグリッド領域は第１階級グリッド領域であると判定される。そのため、第１階級グリッド領域であるか否かが容易に判定され、度数分布の算出及び区間推定などの演算処理の負荷が低減される。

【0108】

なお、上述の実施形態においては、基板Ｐに実装後の電子部品Ｃの画像を撮像装置１４で撮像して、その電子部品Ｃが搭載領域ＭＡに正しく搭載されているか否かを検査する例について説明した。ノズル１０に保持され基板Ｐに実装される前の電子部品Ｃの画像を撮像装置９で撮像して、その電子部品Ｃの識別又は位置を検出するときに、上述の実施形態で説明した電子部品検査方法に基づいて電子部品Ｃの検査が実施されてもよい。撮像装置９は、ノズル１０に保持された電子部品Ｃを下方から撮像する。その場合、電子部品Ｃの周囲のノズル１０の一部が写り込んだり、実装ヘッド７の一部が写り込んだりする可能性がある。それらノズル１０の一部又は実装ヘッド７の一部がノイズ成分となり、そのノイズ成分を電子部品Ｃであると誤認識してしまう可能性がある。上述の実施形態で説明した電子部品検査方法に基づいて、撮像装置９を使って基板Ｐに実装される前の電子部品Ｃを検査することにより、検査精度の低下が抑制される。

【0109】

なお、上述の実施形態においては、電子部品Ｃがリードを有しないチップ型電子部品が検査されることとした。図１５に示すような、リードを有するリード型電子部品（挿入型電子部品）が検査されてもよい。リード型電子部品は、基板Ｐの開口にリードが挿入されることによって基板Ｐに実装される。図１５に示す電子部品Ｃ２は、上述の実施形態で説明した電子部品Ｃと同様、ボディＣａ２と電極Ｃｂ２とを有する。ＸＹ平面内における電子部品Ｃ２の外観は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれにおいて実質的に線対称である。ＸＹ平面内における電子部品Ｃの中心位置ＡＸを通り、Ｙ軸と平行な基準線Ｌｙに対して、電子部品Ｃ２の外観は、実質的に線対称である。同様に、中心位置ＡＸを通り、Ｘ軸と平行な基準線Ｌｘに対して、電子部品Ｃ２の外観は、実質的に線対称である。図１５に示すような電子部品Ｃ２も、上述の実施形態に係る電子部品検査方法によって、高い検査精度で検査される。

【符号の説明】

【0110】

１ 基台
２ 基板搬送装置
２Ｒ 搬送路
３ 駆動システム
４ 電子部品供給装置
５ パーツフィーダ
６ Ｘ軸駆動装置
６Ｇ ガイド部材
７ 実装ヘッド
８ Ｙ軸駆動装置
９ 撮像装置
１０ ノズル
１１ ノズルシャフト
１２ θＺ駆動装置
１３ Ｚ軸駆動装置
１４ 撮像装置
１５ カメラ
１６ ベース部材
１７ ホルダ
１８ ボールねじ
２０ 制御装置
２１ 実装制御部
２２ 画像データ取得部
２３ グリッド領域設定部
２４ 濃度値取得部
２５ 判定部
２６ 推測統計処理部
２７ サーチ領域設定部
２８ 記憶部
２９ テンプレートマッチング部
３０ 入出力部
１００ 電子部品実装装置
２００ 制御システム
ＡＸ 中心位置
Ｃ，Ｃ２ 電子部品
Ｃａ，Ｃａ２ ボディ
Ｃｂ，Ｃｂ２ 電極
ＨＰ 半田ペースト
ＭＡ 搭載領域
Ｐ 基板
ＳＡ 周辺領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】