特開 2025-25099 検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025025099

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20250214BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 U

H05K13/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129568

(22)【出願日】2023-08-08

(71)【出願人】

【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】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 功栄

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353AA02

5E353BB02

5E353CC01

5E353CC04

5E353CC13

5E353CC17

5E353EE26

5E353EE62

5E353JJ02

5E353KK11

5E353LL03

5E353LL04

5E353LL06

5E353QQ23

(57)【要約】      （修正有）

【課題】人工知能技術を用いた基板の外観を検査において、適正な教師データを用いて機械学習する。
【解決手段】検査装置は、基板と実装部品との平面方向の第１ずれ量の最大許容値、及び基板と部品との回転方向の第２ずれ量の最大許容値が入力される入力部と、第１ずれ量及び第２ずれ量の各最大許容値の一方のずれ量の最大許容値に基づいて、補正部により補正された他方のずれ量の最大許容値に基づいて、第１ずれ量及び第２ずれ量のそれぞれが異なる教師画像を作成する教師画像作成部と、第１ずれ量と第２ずれ量の組合わせが第１条件を満たす教師画像と満たさない教師画像とにラベルを付与するラベル付与部と、ラベル付与された教師画像に基づいて、実装状態の良否を出力とする学習モデルを生成する機械学習部と、撮像された対称基板の画像を取得する対象画像取得部と、対象画像を学習モデルに入力して、実装状態の良否を判定結果を出力する出力部と、を備える。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と前記基板に実装される部品との平面方向のずれ量を示す第１ずれ量の最大許容値、及び前記基板と前記部品との回転方向のずれ量を示す第２ずれ量の最大許容値が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記第１ずれ量の最大許容値及び前記第２ずれ量の最大許容値一方のずれ量の最大許容値に基づいて、他方のずれ量の最大許容値を補正する補正部と、
前記補正部により補正された前記ずれ量の最大許容値に基づいて、前記第１ずれ量及び前記第２ずれ量のそれぞれが異なる複数の教師画像を作成する教師画像作成部と、
前記第１ずれ量と前記第２ずれ量との組み合わせが第１条件を満たす前記教師画像と前記第１条件を満たさない前記教師画像とに異なるラベルを付与するラベル付与部と、
前記ラベルが付与された前記教師画像に基づいて、前記部品が実装された前記基板の画像を入力とし、前記部品の実装状態の良否を出力とする学習モデルを生成する機械学習部と、
カメラにより撮像された前記部品が実装された前記基板の画像を示す対象画像を取得する対象画像取得部と、
前記対象画像を前記学習モデルに入力して、前記部品の実装状態の良否を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を出力する出力部と、を備える、
検査装置。

【請求項2】

前記基板の表面にランドが設けられ、
前記部品は、前記ランドに載るリードを有し、
前記ずれ量は、前記ランドと前記リードとのずれ量を含む、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記補正部は、予め定められている前記第１ずれ量の最大許容値と前記第２ずれ量の最大許容値との関係を示す相関データに基づいて、前記ずれ量の最大許容値を補正する、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項4】

前記補正部は、前記第１ずれ量の最大許容値が大きいほど前記第２ずれ量の最大許容値が小さくなり、前記第２ずれ量の最大許容値が大きいほど前記第１ずれ量の最大許容値が小さくなるように、前記ずれ量の最大許容値を補正する、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項5】

前記教師画像作成部は、前記補正部により補正された前記第１ずれ量の最大許容値及び前記第２ずれ量の最大許容値のそれぞれを基準として、良ラベルが付与されるべき複数の教師画像と、不良ラベルが付与されるべき複数の教師画像とを作成する、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項6】

前記補正部は、前記第１ずれ量が前記第１ずれ量の最大許容値以下であり、前記第２ずれ量が前記第２ずれ量の最大許容値以下である場合、前記良ラベルが付与されるべき教師画像が作成されるように、前記ずれ量の最大許容値を補正する、
請求項５に記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されているように、部品が実装された後の基板の外観は、外観検査装置（ＡＯＩ：Automated Optical Inspection）により検査される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５０４９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

人工知能（ＡＩ：Artificial Intelligence）技術を用いて基板の外観を検査する場合、教師あり学習により学習モデルを生成することが考えられる。教師あり学習においては、ＯＫラベルが付与された教師データとＮＧラベルが付与された教師データとを用いて機械学習が実施される。教師データとして、生産ラインにおいて実際に生産された基板の画像データを使用することが考えられる。正常な基板の画像データにはＯＫラベルが付与され、異常な基板の画像データにはＮＧラベルが付与される。しかし、実際の生産ラインにおいて異常な基板が生産されることは稀である。そのため、実際に生産された基板から適正な教師データを収集することは困難である。

【0005】

本明細書で開示する技術は、人工知能技術を用いて基板の外観を検査する場合において、適正な教師データを用いて機械学習することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書で開示する検査装置は、基板と基板に実装される部品との平面方向のずれ量を示す第１ずれ量の最大許容値、及び基板と部品との回転方向のずれ量を示す第２ずれ量の最大許容値が入力される入力部と、入力部に入力された第１ずれ量の最大許容値及び第２ずれ量の最大許容値一方のずれ量の最大許容値に基づいて、他方のずれ量の最大許容値を補正する補正部と、補正部により補正されたずれ量の最大許容値に基づいて、第１ずれ量及び第２ずれ量のそれぞれが異なる複数の教師画像を作成する教師画像作成部と、第１ずれ量と第２ずれ量との組み合わせが第１条件を満たす教師画像と第１条件を満たさない教師画像とに異なるラベルを付与するラベル付与部と、ラベルが付与された教師画像に基づいて、部品が実装された基板の画像を入力とし、部品の実装状態の良否を出力とする学習モデルを生成する機械学習部と、カメラにより撮像された部品が実装された基板の画像を示す対象画像を取得する対象画像取得部と、対象画像を学習モデルに入力して、部品の実装状態の良否を判定する判定部と、判定部の判定結果を出力する出力部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本明細書で開示する技術によれば、人工知能技術を用いて基板の外観を検査する場合において、適正な教師データを用いて機械学習することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る生産システムを模式的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る実装装置を模式的に示す図である。

【図3】図３は、実施形態に係る部品が実装された基板の一部を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態に係る部品が実装された基板を模式的に示す平面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る検査装置を模式的に示す図である。

【図6】図６は、実施形態に係る制御装置を示すハードウエア構成図である。

【図7】図７は、実施形態に係る検査装置を示す機能ブロック図である。

【図8】図８は、実施形態に係る教師画像が作成されるときの入力装置及び表示装置を示す図である。

【図9】図９は、実施形態に係る教師画像が作成されるときの入力装置及び表示装置を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る教師画像が作成されるときの入力装置及び表示装置を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態に係る教師画像が作成されるときの入力装置及び表示装置を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態に係る相関データを説明するための図である。

【図13】図１３は、実施形態に係る学習モデルの生成方法を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、実施形態に係るラベルの付与の調整方法を説明するための図である。

【図15】図１５は、実施形態に係る部品の実装状態の良否判定方法を示すフローチャートである。

【図16】図１６は、実施形態に係るラベルの付与の調整方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［生産システム］
図１は、実施形態に係る生産システム１を模式的に示す図である。図１に示すように、生産システム１は、検査装置２と、実装装置３と、検査装置４と、を備える。検査装置２、実装装置３、及び検査装置４により、電子デバイスの生産ラインが構築される。実施形態において、生産ラインの先頭装置は、検査装置２である。生産ラインの後尾装置は、検査装置４である。

【0010】

生産ラインにおいて基板Ｐが搬送される。基板Ｐが検査装置２に搬入される前に、不図示の印刷機により基板Ｐにクリーム半田が印刷される。クリーム半田が印刷された基板Ｐは、検査装置２に搬入される。

【0011】

基板Ｐは、検査装置２に搬入された後、検査装置２において検査される。検査装置２は、部品Ｃが実装される前の基板Ｐの印刷状態を検査する半田印刷検査装置（ＳＰＩ：Solder Paste Inspection）を含む。

【0012】

検査装置２において検査された基板Ｐは、実装装置３に搬入される。実装装置３は、クリーム半田が印刷された基板Ｐに部品Ｃを実装する。部品Ｃが実装された基板Ｐは、不図示のリフロー炉において加熱される。リフロー炉において基板Ｐが加熱されることにより、クリーム半田が溶ける。溶けたクリーム半田が冷却されることにより、部品Ｃが基板Ｐに半田付けされる。

【0013】

リフロー炉から搬出された基板Ｐは、検査装置４に搬入された後、検査装置４において検査される。検査装置４は、部品Ｃが実装された後の基板Ｐの外観を検査する外観検査装置（ＡＯＩ：Automated Optical Inspection）を含む。検査装置４において検査された基板Ｐは、検査装置４から搬出される。

【0014】

［実装装置］
図２は、実施形態に係る実装装置３を模式的に示す図である。実装装置３は、基板Ｐを支持する基板支持部材５と、基板支持部材５に支持されている基板Ｐに部品Ｃを実装する実装ヘッド６とを有する。実装ヘッド６は、部品Ｃを解放可能に保持するノズル７を有する。

【0015】

［基板］
図３は、実施形態に係る部品Ｃが実装された基板Ｐの一部を模式的に示す斜視図である。基板Ｐは、ランドＥを有する。部品Ｃは、ボディＢと、ボディＢから突出するリードＬとを有する。ボディＢは、合成樹脂製のハウジングと、ハウジングの内部に配置される素子とを有する。素子として、コイルが例示される。リードＬは、ボディＢから突出する金属製の突起物である。リードＬは、ボディＢの内部に配置されている素子と接続される。ランドＥとリードＬとがクリーム半田を介して接続されるように、部品Ｃが基板Ｐに実装される。リードＬがランドＥに搭載されるように、部品Ｃが基板Ｐに実装される。

【0016】

図４は、実施形態に係る部品Ｃが実装された基板Ｐを模式的に示す平面図である。実施形態において、基板Ｐの表面に複数のランドＥが設けられる。図４に示す例において、ランドＥは、ランドＥａと、ランドＥｂと、ランドＥｃとを含む。部品Ｃは、複数のリードＬを有する。部品Ｃは、ランドＥと同じ数のリードＬを有する。図４に示す例において、リードＬは、リードＬａと、リードＬｂと、リードＬｃとを含む。リードＬａがランドＥａに搭載され、リードＬｂがランドＥｂに搭載され、リードＬｃがランドＥｃに搭載されるように、部品Ｃが基板Ｐに実装される。

【0017】

以下の説明において、基板Ｐの表面に平行な方向を適宜、平面方向、と称し、基板Ｐの表面に直交する方向を適宜、垂直方向、と称する。基板Ｐの表面に平行なＸＹ平面においてＸ軸に平行な方向を適宜、Ｘ軸方向、と称し、Ｘ軸に直交するＸＹ平面においてＹ軸に平行な方向を適宜、Ｙ軸方向、と称し、基板Ｐの表面に直交する垂直軸を中心とする回転方向を適宜、θ方向、と称する。平面方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の一方又は両方を含む。回転方向は、θ方向である。

【0018】

実装装置３は、リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されるように、部品Ｃを基板Ｐに実装する。実施形態において、リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されることは、平面方向においてランドＥの中心位置とリードＬの中心位置とが一致し、且つ、回転方向においてランドＥの向きとリードＬの向きとが一致するように、リードＬがランドＥに搭載されることを含む。図４は、リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されている状態を示す。実施形態において、リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されることは、平面方向において複数のランドＥ（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ）のそれぞれの中心位置と複数のリードＬ（Ｌａ，Ｌｂ、Ｌｃ）のそれぞれの中心位置とが一致し、且つ、回転方向において複数のランドＥ（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ）のそれぞれ向きと複数のリードＬ（Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ）のそれぞれの向きとが一致するように、リードＬがランドＥに搭載されることを含む。リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されている状態においては、リードＬはランドＥからはみ出さない。

【0019】

［検査装置］
図５は、実施形態に係る検査装置４を模式的に示す図である。検査装置４は、部品Ｃが実装された後の基板Ｐの外観を検査する外観検査装置である。検査装置４は、部品Ｃが実装された後の基板Ｐを支持する基板支持部材８と、基板支持部材８に支持されている基板Ｐを撮像するカメラ９と、制御装置１０と、入力装置１１と、表示装置１２とを有する。

【0020】

図６は、実施形態に係る制御装置１０を示すハードウエア構成図である。制御装置１０は、コンピュータシステム１０００を含む。制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。制御装置１０の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、コンピュータプログラムに従って所定の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介して制御装置１０に配信されてもよい。

【0021】

図７は、実施形態に係る検査装置４を示す機能ブロック図である。入力装置１１及び表示装置１２のそれぞれは、制御装置１０に接続される。入力装置１１は、操作者に操作されることにより入力データを生成する。入力装置１１として、タッチセンサ、コンピュータ用キーボード、又はマウスが例示される。表示装置１２は、表示データを表示する。表示装置１２として、液晶ディプレイ又は有機ＥＬディスプレイのようなフラットパネルディスプレイが例示される。表示装置１２は、タッチセンサを含むタッチスクリーンでもよい。

【0022】

制御装置１０は、入力部１３と、補正部１４と、教師画像作成部１５と、ラベル付与部１６と、機械学習部１７と、対象画像取得部１８と、判定部１９と、出力部２０とを有する。

【0023】

入力部１３は、入力装置１１からの入力データを取得する。入力装置１１からの入力データは、入力部１３に入力される。実施形態において、操作者は、入力装置１１を操作して、基板Ｐと基板Ｐに実装される部品Ｃとのずれ量の最大許容値を入力部１３に入力する。基板Ｐと部品Ｃとのずれ量は、平面方向のずれ量と、回転方向のずれ量とを含む。平面方向のずれ量は、Ｘ軸方向のずれ量と、Ｙ軸方向のずれ量とを含む。回転方向のずれ量は、θ方向のずれ量である。以下の説明にいて、Ｘ軸方向のずれ量を適宜、Ｘずれ量、と称し、Ｙ軸方向のずれ量を適宜、Ｙずれ量、と称し、θ方向のずれ量を適宜、θずれ量、と称する。

【0024】

入力部１３には、基板Ｐと部品Ｃとの平面方向のずれ量を示すＸずれ量（第１ずれ量）及びＹずれ量（第１ずれ量）のそれぞれの最大許容値と、基板Ｐと部品Ｃとの回転方向のずれ量を示すθずれ量（第２ずれ量）の最大許容値とが入力される。

【0025】

図３及び図４を参照して説明したように、基板Ｐの表面にランドＥが設けられる。部品Ｃは、リードＬを有する。基板Ｐと部品Ｃとのずれ量は、ランドＥとリードＬとのずれ量を含む。基板Ｐと部品ＣとのＸずれ量は、ランドＥとリードＬとのＸずれ量である。基板Ｐと部品ＣとのＹずれ量は、ランドＥとリードＬとのＹずれ量である。基板Ｐと部品Ｃとのθずれ量は、ランドＥとリードＬとのθずれ量である。

【0026】

リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されている状態において、リードＬは、平面方向においてランドＥに対して基準位置（目標位置）に配置され、回転方向においてランドＥに対して基準角度（目標角度）に配置される。平面方向のずれ量は、平面方向における基準位置からのリードＬのずれ量である。Ｘずれ量は、Ｘ軸方向における基準位置からのリードＬのずれ量である。Ｙずれ量は、Ｙ軸方向における基準位置からのリードＬのずれ量である。θずれ量は、θ方向における基準角度からのリードＬのずれ角度である。

【0027】

補正部１４は、入力部１３に入力された平面方向のずれ量の最大許容値及び回転方向のずれ量の最大許容値の一方のずれ量の最大許容値に基づいて、他方のずれ量の最大許容値を補正する。補正部１４は、平面方向のずれ量の最大許容値と回転方向のずれ量の最大許容値との関係を示す相関データに基づいて、入力部１３に入力されたずれ量の最大許容値を補正する。相関データは、予め定められ、補正部１４に保持されている。補正部１４は、相関データに基づいて、平面方向のずれ量の最大許容値が大きいほど回転方向のずれ量の最大許容値が小さくなり、回転方向のずれ量の最大許容値が大きいほど平面方向のずれ量の最大許容値が小さくなるように、ずれ量の最大許容値を補正する。

【0028】

教師画像作成部１５は、補正部１４により補正されたずれ量の最大許容値に基づいて、平面方向のずれ量及び回転方向のずれ量のそれぞれが異なる複数の教師画像を作成する。実施形態において、教師画像は、コンピュータシステム１０００により作成された画像である。

【0029】

ラベル付与部１６は、平面方向のずれ量と回転方向のずれ量との組み合わせが第１条件を満たす教師画像と第１条件を満たさない教師画像とに異なるラベルを付与する。ラベル付与部１６は、第１条件を見たす教師画像にＯＫラベル（良ラベル）を付与し、第１条件を満たさない教師画像にＮＧラベル（不良ラベル）を付与する。

【0030】

機械学習部１７は、ラベルが付与された教師画像に基づいて、部品Ｃが実装された基板Ｐの画像を入力とし、基板Ｐに対する部品Ｃの実装状態の良否を出力とする学習モデルを生成する。

【0031】

対象画像取得部１８は、カメラ９により撮像された部品Ｃが実装された基板Ｐの画像を示す対象画像を取得する。部品Ｃは、基板Ｐの表面に実装される。図５に示したように、検査装置４において、部品Ｃが実装された後の基板Ｐは、基板支持部材８に支持される。基板支持部材８は、基板Ｐの表面が上方を向くように基板Ｐを支持する。カメラ９は、基板Ｐの表面と対向するように、基板支持部材８よりも上方に配置される。カメラ９は、部品Ｃが実装された後の基板Ｐを基板Ｐの上方から撮像する。カメラ９は、ランドＥ及びリードＬを撮像する。対象画像は、カメラ９により撮像された画像である。対象画像取得部１８は、ランドＥ及びリードＬを含む対象画像を取得する。

【0032】

判定部１９は、対象画像取得部１８により取得された対象画像を学習モデルに入力して、基板Ｐに対する部品Ｃの実装状態の良否を判定する。部品Ｃの実装状態の良否は、ランドＥとリードＬとの相対位置の良否を含む。ランドＥとリードＬとの相対位置の良否は、平面方向におけるランドＥとリードＬとの相対位置の良否、及び回転方向におけるランドＥとリードＬとの相対角度の良否を含む。

【0033】

出力部２０は、判定部１９の判定結果を出力する。実施形態において、出力部２０は、判定部１９の判定結果を表示装置１２に出力する。表示装置１２は、判定部１９の判定結果を表示する。

【0034】

［教師画像の作成］
以下、教師画像の作成方法について説明する。図８、図９、図１０、及び図１１のそれぞれは、実施形態に係る教師画像が作成されるときの入力装置１１及び表示装置１２を示す図である。

【0035】

教師画像２１を作成する場合、操作者は、入力装置１１を操作して、ずれ量の最大許容値を入力部１３に入力する。ずれ量の最大許容値は、例えば規格により決定された値でもよいし、電子デバイスメーカーにより独自に決定された値でもよい。

【0036】

最大許容値は、Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれについて決定される。操作者は、入力装置１１を操作して、Ｘずれ量の最大許容値、Ｙずれ量の最大許容値、及びθずれ量の最大許容値のそれぞれを入力部１３に入力する。一例として、実施形態においては、Ｘずれ量の最大許容値が「０．２６ｍｍ」であり、Ｙずれ量の最大許容値が「０．２６ｍｍ」であり、θずれ量の最大許容値が「６．０ｄｅｇ」であることとする。

【0037】

ランドＥとリードＬとのずれ量が最大許容値以下である場合、生産される基板Ｐは正常と判定され、生産される電子デバイスは良品と判定される。ランドＥとリードＬとのずれ量が最大許容値を上回る場合、生産される基板Ｐは異常と判定され、生産される電子デバイスは不良品と判定される。

【0038】

Ｘずれ量の最大許容値、Ｙずれ量の最大許容値、及びθずれ量の最大許容値が入力部１３に入力されると、教師画像作成部１５は、入力部１３に入力されたＸずれ量の最大許容値、Ｙずれ量の最大許容値、及びθずれ量の最大許容値に基づいて、複数の教師画像２１を作成する。教師画像作成部１５は、Ｘずれ量の最大許容値、Ｙずれ量の最大許容値、及びθずれ量の最大許容値のそれぞれを基準として、ＯＫラベルが付与されるべき複数の教師画像と、ＮＧラベルが付与されるべき複数の教師画像とを作成する。以下の説明において、教師画像２１にＯＫラベルが付与されるべき正常な基板Ｐの状態を、適宜、ＯＫ状態（正常状態）、と称し、教師画像２１にＮＧラベルが付与されるべき異常な基板Ｐの状態を適宜、ＮＧ状態（異常状態）、と称する。また、ＯＫラベルが付与されるべき教師画像２１を適宜、ＯＫ画像、と称し、ＮＧラベルが付与されるべき教師画像２１を適宜、ＮＧ画像、と称する。

【0039】

基板ＰがＯＫ状態であることは、ランドＥとリードＬとの相対位置が正常な状態であり、生産される電子デバイスが良品と判定される状態であることを意味する。基板ＰがＮＧ状態であることは、ランドＥとリードＬとの相対位置が異常な状態であり、生産される電子デバイスが不良と判定される状態であることを意味する。

【0040】

例えば、教師画像作成部１５は、Ｘずれ量の最大許容値である「０．２６ｍｍ」が入力されると、Ｘずれ量の最大許容値「０．２６ｍｍ」を境界として、Ｘずれ量が「０．２６ｍｍ」以下である複数の教師画像と、Ｘずれ量が「０．２６ｍｍ」を上回る複数の教師画像とを作成する。教師画像作成部１５は、Ｙずれ量の最大許容値である「０．２６ｍｍ」が入力されると、Ｙずれ量の最大許容値「０．２６ｍｍ」を境界として、Ｙずれ量が「０．２６ｍｍ」以下である複数の教師画像と、Ｙずれ量が「０．２６ｍｍ」を上回る複数の教師画像とを作成する。教師画像作成部１５は、θずれ量の最大許容値である「６．０ｄｅｇ」が入力されると、θずれ量の最大許容値「６．０ｄｅｇ」を境界として、θずれ量が「６．０ｄｅｇ」以下である複数の教師画像と、θずれ量が「６．０ｄｅｇ」を上回る複数の教師画像とを作成する。

【0041】

すなわち、実施形態において、教師画像作成部１５は、入力部１３に入力された平面方向のずれ量の最大許容値及び回転方向のずれ量の最大許容値のそれぞれを基準として、ＯＫラベルが付与されるべき多数のＯＫ画像と、ＮＧラベルが付与されるべき多数のＮＧ画像とを作成する。教師画像作成部１５は、ランドＥに対してリードＬの位置を少しずつずらしながら、多数のＯＫ画像と多数のＮＧ画像とを自動的に作成する。

【0042】

図８は、Ｘずれ量が「０．００ｍｍ」であり、Ｙずれ量が「０．００ｍｍ」であり、θずれ量が「０．０ｄｅｇ」である教師画像２１が表示装置１２に表示されている例を示す。Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれがゼロなので、リードＬがランドＥに目標相対位置で搭載されているＯＫ画像が作成され、表示装置１２に表示される。

【0043】

図９は、Ｘずれ量が「０．０２ｍｍ」であり、Ｙずれ量が「０．２６ｍｍ」であり、θずれ量が「０．０ｄｅｇ」である教師画像２１が表示装置１２に表示されている例を示す。Ｘずれ量が最大許容値以下であり、Ｙずれ量が最大許容値以下であり、θずれ量が最大許容値以下なので、ランドＥとリードＬとは僅かにずれているものの、リードＬがランドＥに正常に搭載されているＯＫ画像が作成され、表示装置１２に表示される。

【0044】

図１０は、Ｘずれ量が「０．０２ｍｍ」であり、Ｙずれ量が「０．０６ｍｍ」であり、θずれ量が「６．０ｄｅｇ」である教師画像２１が表示装置１２に表示されている例を示す。Ｘずれ量が最大許容値以下であり、Ｙずれ量が最大許容値以下であり、θずれ量が最大許容値以下なので、ランドＥとリードＬとは僅かにずれているものの、リードＬがランドＥに正常に搭載されているＯＫ画像が作成され、表示装置１２に表示される。

【0045】

図１１は、Ｘずれ量が「０．０２ｍｍ」であり、Ｙずれ量が「０．２６ｍｍ」であり、θずれ量が「６．０ｄｅｇ」である教師画像２１が表示装置１２に表示されている例を示す。Ｘずれ量が最大許容値以下であり、Ｙずれ量が最大許容値以下であり、θずれ量が最大許容値以下であるものの、ランドＥとリードＬとは大きくずれている。Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれが最大許容値以下であるものの、ランドＥとリードＬとが大きくずれている教師画像２１をＯＫ画像とすることは適切ではない。Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれが最大許容値以下であるものの、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量との組み合わせによっては、作成された教師画像２１をＮＧ画像とすることが適切である場合がある。

【0046】

すなわち、Ｘずれ量の最大許容値と、Ｙずれ量の最大許容値と、θずれ量の最大許容値とが、別個独立に決定されている場合、Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれが最大許容値以下であるものの、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量との組み合わせによっては、作成された教師画像２１をＮＧ画像とすることが適切である場合がある。

【0047】

そこで、実施形態においては、ずれ量の最大許容値を基準としてＯＫ画像とＮＧ画像とが作成される場合、補正部１４は、平面方向のずれ量が平面方向のずれ量の最大許容値以下であり、回転方向のずれ量が回転方向のずれ量の最大許容値以下である場合、良ラベルが付与されるべき教師画像であるＯＫ画像が作成されるように、入力部１３に入力されたずれ量の最大許容値を補正する。すなわち、補正部１４は、ずれ量が最大許容値以下であればＸずれ量とＹずれ量とθずれ量とがどのような組み合わせでもＯＫ画像が生成されるように、入力部１３に入力された平面方向のずれ量の最大許容値及び回転方向のずれ量の最大許容値の一方のずれ量の最大許容値に基づいて、他方のずれ量の最大許容値を補正する。

【0048】

補正部１４は、平面方向のずれ量の最大許容値が大きいほど回転方向のずれ量の最大許容値が小さくなり、回転方向のずれ量の最大許容値が大きいほど平面方向のずれ量の最大許容値が小さくなるように、入力部１３に入力されたずれ量の最大許容値を補正する。補正部１４は、予め定められている相関データに基づいて、入力部１３に入力されたずれ量の最大許容値を補正する。

【0049】

図１２は、実施形態に係る相関データを説明するための図である。図１２に示すように、相関データは、Ｘずれ量又はＹずれ量の最大許容値とθずれ量の最大許容値との関係を示す。相関データは、Ｘずれ量又はＹずれ量の最大許容値が大きいほどθ方向のずれ量の最大許容値が小さくなり、θずれ量の最大許容値が大きいほどＸずれ量又はＹずれ量の最大許容値が小さくなるように、入力部１３に入力されたずれ量の最大許容値を補正する。図１２に示す例において、Ｘずれ量又はＹずれ量の最大許容値とθずれ量の最大許容値とが比例関係になるように、相関データが定められている。

【0050】

例えば、操作者がＹずれ量を「０．２６ｍｍ」と入力した場合、θずれ量を「６．０ｄｅｇ」と入力しても、補正部１４は、入力部１３に入力されたθずれ量を「０．０ｄｅｇ」に補正する。操作者がＹずれ量を「０．１３ｍｍ」と入力した場合、θずれ量を「６．０ｄｅｇ」と入力しても、補正部１４は、入力部１３に入力されたθずれ量を「３．０ｄｅｇ」に補正する。操作者がＹずれ量を「０．１３ｍｍ」と入力した場合、θずれ量が例えば「２．０ｄｅｇ」と入力されれば、補正部１４による補正は実施されず、入力部１３に入力されたθずれ量である「２．０ｄｅｇ」が教師画像２１の作成の基準に採用される。操作者がＹずれ量を「０．０ｍｍ」と入力した場合、θずれ量が「６．０ｄｅｇ」と入力されても、補正部１４による補正は実施されず、入力部１３に入力されたθずれ量である「６．０ｄｅｇ」が教師画像２１の作成の基準に採用される。操作者がＸずれ量を入力した場合も同様である。

【0051】

例えば、操作者がθずれ量を「６．０ｄｅｇ」と入力した場合、Ｙずれ量を「０．２６ｍｍ」と入力しても、補正部１４は、入力部１３に入力されたＹずれ量を「０．００ｍｍ」に補正する。操作者がθずれ量を「３．０ｄｅｇ」と入力した場合、Ｙずれ量を「０．２６ｍｍ」と入力しても、補正部１４は、入力部１３に入力されたＹずれ量を「０．１３ｍｍ」に補正する。操作者がθずれ量を「３．０ｄｅｇ」と入力した場合、Ｙずれ量が例えば「０．０５ｍｍ」と入力されれば、補正部１４による補正は実施されず、入力部１３に入力されたＹずれ量である「０．０５ｍｍ」が教師画像２１の作成の基準に採用される。操作者がθずれ量を「０．０ｄｅｇ」と入力した場合、Ｙずれ量が「０．２６ｍｍ」と入力されても、補正部１４による補正は実施されず、入力部１３に入力されたＹずれ量である「０．２６ｍｍ」が教師画像２１の作成の基準に採用される。

【0052】

教師画像作成部１５は、補正部１４により補正されたＸずれ量及びＹずれ量の最大許容値とθずれ量の最大許容値のそれぞれを基準として、ＯＫラベルが付与されるべき複数の教師画像２１と、ＮＧラベルが付与されるべき複数の教師画像２１とを作成する。図１２に示す例において、Ｘずれ量又はＹずれ量の最大許容値とθずれ量の最大許容値との関係を示す直線ＳＨが規定される。教師画像作成部１５は、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨよりも小さい第１条件を満たすＯＫ画像を複数作成する。教師画像作成部１５は、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量とのそれぞれが相互に異なる複数のＯＫ画像を作成する。また、教師画像作成部１５は、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨよりも大きい第２条件を満たすＮＧ画像を複数作成する。教師画像作成部１５は、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量とのそれぞれが相互に異なる複数のＮＧ画像を作成する。

【0053】

［学習モデルの生成］
図１３は、実施形態に係る学習モデルの生成方法を示すフローチャートである。操作者は、入力装置１１を操作して、Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれの最大許容値を入力部１３に入力する。入力部１３は、入力装置１１からＸずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれの最大許容値の入力値を取得する（ステップＳＡ１）。

【0054】

補正部１４は、相関データに基づいて、入力部１３に入力されたＸずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれの最大許容値の入力値を補正する（ステップＳＡ２）。

【0055】

教師画像作成部１５は、補正部１４により補正されたＸずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれの最大許容値に基づいて、Ｘずれ量、Ｙずれ量、及びθずれ量のそれぞれが相互に異なる複数の教師画像２１を作成する（ステップＳＡ３）。

【0056】

ラベル付与部１６は、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量との組み合わせが第１条件を満たす教師画像２１にＯＫラベルを付与し、Ｘずれ量とＹずれ量とθずれ量との組み合わせが第１条件を満たさずに第２条件を満たす教師画像２１にＮＧラベルを付与する（ステップＳＡ４）。

【0057】

機械学習部１７は、ＯＫラベル又はＮＧラベルが付与された教師画像２１に基づいて、部品Ｃが実装された基板Ｐの画像を入力とし、部品Ｃの実装状態の良否を出力とする学習モデルを生成する（ステップＳＡ５）。

【0058】

［ラベルの付与の調整］
図１４は、実施形態に係るラベルの付与の調整方法を説明するための図である。実施形態において、補正部１４により補正された後のＸずれ量又はＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨに一致する教師画像２１が存在する場合、図１４に示すように、出力部２０は、Ｙずれ量又はＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨに一致する教師画像２１と、その教師画像２１に付されたラベルとの一覧を表示装置１２に表示させる。また、出力部２０は、教師画像２１の一覧から操作者に選択された教師画像２１を表示装置１２に表示させる。操作者は、入力装置１１を操作することにより、教師画像２１を選択することができる。

【0059】

Ｘずれ量又はＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨに一致する教師画像２１は、ＯＫ画像とＮＧ画像との境界に存在する教師画像２１であるとみなすことができる。そのため、Ｘずれ量又はＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨに一致する教師画像２１については、ラベル付与部１６によりＯＫラベルが付与されたものの、ＮＧ画像とすることが適切である場合がある。また、Ｘずれ量又はＹずれ量とθずれ量との組み合わせが直線ＳＨに一致する教師画像２１については、ラベル付与部１６によりＮＧラベルが付与されたものの、ＯＫ画像とすることが適切である場合がある。ＯＫ画像とＮＧ画像との境界に存在する教師画像２１については、操作者がＯＫ画像であるかＮＧ画像であるかを判断してもよい。ＯＫ画像とＮＧ画像との境界に存在する教師画像２１が表示装置１２に表示されることにより、操作者は、表示装置１２に表示された教師画像２１を確認して、ＯＫ画像であるかＮＧ画像であるかを判断することができる。操作者は、自己の判断結果に基づいて、入力装置１１を操作して、ラベル付与部１６により付与されたラベルを変更することができる。操作者は、自己の判断結果に基づいて、入力装置１１を操作して、ラベル付与部１６により付与されたＯＫラベルをＮＧラベルに変更したり、ラベル付与部１６により付与されたＮＧラベルをＯＫラベルに変更したりすることができる。

【0060】

［部品の実装状態の良否判定］
図１５は、実施形態に係る部品Ｃの実装状態の良否判定方法を示すフローチャートである。実装装置３において部品Ｃが実装された基板Ｐは、実装装置３から検査装置４に搬送される。部品Ｃが実装された基板Ｐは、基板支持部材８に支持される。基板Ｐが基板支持部材８に支持された状態で、基板Ｐがカメラ９により撮像される。

【0061】

対象画像取得部１８は、カメラ９により撮像された基板Ｐの画像を示す対象画像を取得する（ステップＳＢ１）。

【0062】

判定部１９は、対象画像取得部１８により取得された対象画像を学習モデルに入力する（ステップＳＢ２）。

【0063】

判定部１９は、学習モデルからの出力に基づいて、部品Ｃの実装状態の良否を判定する（ステップＳＢ３）。

【0064】

出力部２０は、判定部１９の判定結果を出力する。判定部１９の判定結果は、生産された基板Ｐが正常であるか否かの判定結果を含む。実施形態において、出力部２０は、判定部１９の判定結果を表示装置１２に表示させる（ステップＳＢ４）。

【0065】

［効果］
以上説明したように、実施形態によれば、人工知能技術を用いて部品Ｃが実装された後の基板Ｐの外観を検査する場合において、適正な教師画像２１が生成される。入力部１３に入力されたＸずれ量の最大許容値とＹずれ量の最大許容値とθずれ量の最大許容値との組み合わせによっては、ＯＫ画像とすべき教師画像２１がＮＧ画像となってしまったり、ＮＧ画像とすべき教師画像２１がＯＫ画像となってしまったりする可能性がある。実施形態においては、入力部１３に入力されたＸずれ量の最大許容値とＹずれ量の最大許容値とθずれ量の最大許容値との少なくとも一つが補正されることにより、適正な教師画像２１が生成される。したがって、生産された基板Ｐの良否判定が適正に実施される。

【0066】

［その他の実施形態］
図１６は、実施形態に係るラベルの付与の調整方法を説明するための図である。図１４を参照して説明した例においては、ＯＫ画像とＮＧ画像との境界に存在する教師画像２１が表示装置１２に表示され、入力装置１１からの入力データに基づいて、ラベル付与部１６により付与されたラベルが変更されることとした。図１６に示すように、例えば判定部１９が、ＯＫ画像とＮＧ画像との境界に存在する教師画像２１を画像処理することにより、ラベル付与部１６により付与されたラベルを変更してもよい。判定部１９は、ランドＥとリードＬとの重複範囲Ｍの面積を算出する。判定部１９は、リードＬの面積に対する重複範囲Ｍの面積の割合を算出する。判定部１９は、リードＬの面積に対する重複範囲Ｍの面積の割合が予め定められている閾値以上である場合、ランドＥとリードＬとの相対位置が正常な状態であると判定する。重複範囲Ｍは、ランドＥａとリードＬａとの重複範囲Ｍａと、ランドＥｂとリードＬｂとの重複範囲Ｍｂと、ランドＥｃとリードＬｃとの重複範囲Ｍｃとを含む。判定部１９は、重複範囲Ｍａ、重複範囲Ｍｂ、及び重複範囲Ｍｃの全てについての割合が閾値以上である場合、ランドＥとリードＬとの相対位置が正常な状態であると判定して、その教師画像２１にＯＫラベルを付与する。判定部１９は、重複範囲Ｍａ、重複範囲Ｍｂ、及び重複範囲Ｍｃの少なくとも一つについての割合が閾値未満である場合、ランドＥとリードＬとの相対位置が正常な状態でないと判定して、その教師画像２１にＮＧラベルを付与する。

【符号の説明】

【0067】

１…生産システム、２…検査装置、３…実装装置、４…検査装置、５…基板支持部材、６…実装ヘッド、７…ノズル、８…基板支持部材、９…カメラ、１０…制御装置、１１…入力装置、１２…表示装置、１３…入力部、１４…補正部、１５…教師画像作成部、１６…ラベル付与部、１７…機械学習部、１８…対象画像取得部、１９…判定部、２０…出力部、２１…教師画像、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、Ｂ…ボディ、Ｃ…部品、Ｅ…ランド、Ｅａ…ランド、Ｅｂ…ランド、Ｅｃ…ランド、Ｌ…リード、Ｐ…基板。

【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】

【図16】