特許 7423809 バンプ位置データ生成装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-19

(45)【発行日】2024-01-29

(54)【発明の名称】バンプ位置データ生成装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20240122BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20240122BHJP

   G06T 7/70 20170101ALI20240122BHJP

   H01L 21/60 20060101ALN20240122BHJP

   H05K 13/04 20060101ALN20240122BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 H

G06T7/00 610

G06T7/70 A

H01L21/60 311T

H05K13/04 M

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022550058

(86)(22)【出願日】2020-09-15

(86)【国際出願番号】 JP2020034832

(87)【国際公開番号】W WO2022059055

(87)【国際公開日】2022-03-24

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 幹也

(72)【発明者】

【氏名】横井 勇太

【審査官】山▲崎▼ 和子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２８３０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２３３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３１５８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０９４２９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｈ０５Ｋ ３／３０、３／３２－３／３４

１３／００－１３／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／４４７－２１／４４９

２１／６０－２１／６０７

Ｇ０６Ｔ １／００－１／４０

３／００－５／５０

７／００

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品に配列された複数のバンプを撮像して画像データを取得する撮像部と、
前記画像データに画像処理を施して、前記画像データに含まれる前記バンプの各々の画像である複数の画像バンプを抽出する画像処理部と、
前記画像データ内において、位置誤差を許容する所定の規則的な画像位置関係にある前記画像バンプによりバンプ群を形成する群形成部と、
一の前記バンプ群に属する複数の前記画像バンプの位置、および規則的な前記画像位置関係に基づいて、前記部品に配列された複数の前記バンプの設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成するデータ生成部と、を備え、
規則的な前記画像位置関係は、前記画像データ内において前記位置誤差を含みつつ前記部品の第一方向、および前記第一方向に直交する第二方向に離隔して並ぶ格子配列の前記画像位置関係であり、
前記群形成部は、或る前記画像バンプを基準として前記位置誤差を含みつつ前記第一方向および前記第二方向に離隔して並ぶ別の前記画像バンプを認識する認識処理を行い、さらに、すべての前記画像バンプを順番に基準として前記認識処理を行い、相互に認識された前記画像バンプの組合せにより前記バンプ群を形成する、
バンプ位置データ生成装置。

【請求項2】

部品に配列された複数のバンプを撮像して画像データを取得する撮像部と、
前記画像データに画像処理を施して、前記画像データに含まれる前記バンプの各々の画像である複数の画像バンプを抽出する画像処理部と、
前記画像データ内において、位置誤差を許容する所定の規則的な画像位置関係にある前記画像バンプによりバンプ群を形成する群形成部と、
一の前記バンプ群に属する複数の前記画像バンプの位置、および規則的な前記画像位置関係に基づいて、前記部品に配列された複数の前記バンプの設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成するデータ生成部と、を備え、
規則的な前記画像位置関係は、前記画像データ内において前記位置誤差を含みつつ前記部品の第一方向、および前記第一方向に直交する第二方向に離隔して並ぶ格子配列の前記画像位置関係であり、
前記群形成部は、或る前記画像バンプを基準として前記位置誤差を含みつつ前記第一方向および前記第二方向に離隔して並ぶ別の前記画像バンプを認識する認識処理を行い、別の前記画像バンプを認識したしたときに、或る前記画像バンプを含む前記バンプ群に別の前記画像バンプを編入する編入処理を行い、さらに、複数の前記画像バンプを順番に基準として前記認識処理および前記編入処理を繰り返す、
バンプ位置データ生成装置。

【請求項3】

前記データ生成部は、前記格子配列の配列ピッチを一定化した前記バンプ位置データを生成する、請求項１または２に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項4】

前記画像処理部は、前記画像バンプの各々について中心点を求め、
前記群形成部は、或る前記画像バンプの前記中心点を基準とし、所定幅以内の前記位置誤差を含みつつ前記第一方向および前記第二方向に離隔して並ぶ別の前記画像バンプの前記中心点を認識する前記認識処理を行う、請求項１～３のいずれか一項に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項5】

前記画像処理部は、前記画像バンプの各々について中心点を求め、
前記群形成部は、或る前記画像バンプの前記中心点を基準とし、所定角度以内の前記位置誤差を含みつつ前記第一方向および前記第二方向に離隔して並ぶ別の前記画像バンプの前記中心点を認識する前記認識処理を行う、請求項１～３のいずれか一項に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項6】

前記画像処理部は、前記画像バンプの各々について中心点を求め、
前記群形成部は、或る前記画像バンプの前記中心点を基準とし、所定幅以内でかつ所定角度以内の前記位置誤差を含みつつ前記第一方向および前記第二方向に離隔して並ぶ別の前記画像バンプの前記中心点を認識する前記認識処理を行う、請求項１～３のいずれか一項に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項7】

前記所定幅は、最初に基準となる前記画像バンプの大きさに基づいて設定される、請求項４または６に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項8】

前記所定幅は、前記バンプの位置誤差に許容される公差に基づいて設定される、請求項４または６に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項9】

前記群形成部は、前記画像データ内にあるすべての前記画像バンプを内包する最小の長方形を求め、前記長方形の隣り合う二辺の方向を前記第一方向および前記第二方向とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項10】

前記群形成部は、前記画像データ内における前記部品の長方形の画像の隣り合う二辺の方向を前記第一方向および前記第二方向とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のバンプ位置データ生成装置。

【請求項11】

前記画像処理部は、前記画像バンプの各々について大きさを求め、
前記群形成部は、許容誤差の範囲内で前記大きさが等しい前記画像バンプにより前記バンプ群を形成する、
請求項１～１０のいずれか一項に記載のバンプ位置データ生成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、部品に配列された複数のバンプの位置関係を表すバンプ位置データを生成する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント配線が施された基板に部品を装着する装着作業を実施して、基板製品を量産する技術が普及している。装着される様々な種類の部品の一例として、規則的に配列された複数のバンプ（電極）をもつバンプ部品がある。バンプ部品は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）あるいはＣＳＰ（Chip Size Package）とも呼ばれる。バンプの規則的な位置関係を表すデータを予め取得しておくことは、装着作業においてバンプ部品を撮像して画像処理によりバンプの実際の位置を検出するために重要である。バンプの位置に関するデータを取得する一技術例が特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１の部品データ生成装置は、部品を撮像する手段と、撮像された画像を基準角度の画像に変換して計測領域を設定する手段と、計測領域にある電極の諸元をデータ化する手段と、を備える。さらに、実施形態の説明によれば、画像認識装置は、画像データの１ラインに沿って画素ごとに左側から順次読み出して濃度の変化位置を検出し、これを複数のラインについて繰り返すことでボール電極（バンプ）のエッジを求めている。これによれば、複雑な電極配置をもつ電子部品でも、確実に部品データを作成することができる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１２３３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、バンプ部品の複数のバンプの基準位置関係を表す設計データは、バンプ部品の製造者によって公開される場合が多い。しかしながら、基板製品の製造を行うメーカに対して、設計データに代えサンプル品のバンプ部品が提供される場合がある。この場合、メーカは、特許文献１に例示されるように、サンプル品を撮像して画像処理を行うことにより、設計データに代わるバンプ位置データを生成することができる。また、メーカが保有する部品装着機の特性に合わせて、自社で生成したバンプ位置データを設計データよりも優先して使用することが考えられる。

【0006】

しかしながら、サンプル品から生成したバンプ位置データは、サンプル品に含まれる誤差を含んでいる。この誤差は、規格や製品仕様書などに規定される公差よりも小さいが、公差の限度に近い場合が有り得る。例えば、設計データにおいて三つのバンプが一直線に配列されていても、サンプル品上に実在する三つのバンプは、誤差によって一直線の配列から外れている場合があり、バンプ位置データも一直線の配列から外れる。このようなバンプ位置データをサンプル品以外のバンプ部品に適用すると、サンプル品と比較して公差の反対方向に位置する（異符号の誤差を有する）バンプの位置誤差が公差を越え、画像処理エラーや装着位置エラーとなるおそれが生じる。

【0007】

それゆえ、本明細書は、部品に配列された複数のバンプを撮像してバンプ位置データを生成する方式の装置において、実用精度の高いバンプ位置データを生成することができるバンプ位置データ生成装置を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書は、部品に配列された複数のバンプを撮像して画像データを取得する撮像部と、前記画像データに画像処理を施して、前記画像データに含まれる前記バンプの各々の画像である複数の画像バンプを抽出する画像処理部と、前記画像データ内において、位置誤差を許容する所定の規則的な画像位置関係にある前記画像バンプによりバンプ群を形成する群形成部と、一の前記バンプ群に属する複数の前記画像バンプの位置、および規則的な前記画像位置関係に基づいて、前記部品に配列された複数の前記バンプの設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成するデータ生成部と、を備えるバンプ位置データ生成装置を開示する。

【発明の効果】

【0009】

本明細書で開示するバンプ位置データ生成装置では、画像データ内において規則的な画像位置関係にある画像バンプによりバンプ群を形成し、一のバンプ群に属する複数の画像バンプに基づいて、複数のバンプの設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成する。これによれば、複数の画像バンプの位置誤差を解消ないしは相殺するように設計上の基準位置関係を推定して、バンプ位置データの実用精度を従来よりも高めることができる。さらに、部品の装着作業時の画像処理において実用精度の高いバンプ位置データを適用することができるので、画像処理エラーや装着位置エラーを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】複数のバンプが規則的に配列された部品の一例を示す底面図である。

【図2】実施形態のバンプ位置データ生成装置の機能ブロック図である。

【図3】撮像部の撮像によって取得された部品の画像データの例を示した図である。

【図4】バンプ位置データ生成装置の動作を説明するメイン動作フローの図である。

【図5】図３のメイン動作フローのうちステップＳ３のバンプ群の形成に関する詳細動作を説明するサブ動作フローの図である。

【図6】サブ動作フローのステップＳ１２において設定された所定幅を模式的に示す画像データの部分図である。

【図7】サブ動作フローのステップＳ１４において相互に認識された画像バンプを模式的に示す画像データの部分図である。

【図8】相互に認識されなかった画像バンプを模式的に示す画像データの部分図である。

【図9】データ生成部の機能を模式的に説明する画像データの部分図である。

【図10】サブ動作フローのステップＳ１２において設定された所定角度を模式的に示す画像データの部分図である。

【図11】サブ動作フローのステップＳ１２において、所定幅および所定角度のａｎｄ条件が設定される応用形態を説明する画像データの部分図である。

【図12】群形成部の機能が相違する変形形態のサブ動作フローの図である。

【図13】複数のバンプが規則的に配列された部品の第二例であって、互いに入り組んだ配置となる二つのバンプ群が形成される部品の第二例を示す底面図である。

【図14】複数のバンプが規則的に配列された部品の第三例であって、互いに離隔した配置となる二つのバンプ群が形成される部品の第三例を示す底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１．部品の例示
実施形態のバンプ位置データ生成装置１の説明に先立ち、複数のバンプ７２が規則的に配列された部品７１（バンプ部品）の一例について、図１を参考にして説明する。部品７１は、概ね直方体の外形形状を有するとともに、輝度が小さい暗色ないしは概ね黒色に近い外観色を有する。部品７１は、その底面に複数のバンプ７２が規則的に配列されている。バンプ７２の形状は、下方に膨らむ半球形状もしくは円形とされており、これに限定されず、正方形や長方形など他の形状であってもよい。バンプ７２は、プリント基板のランド上にはんだ付けされる電極であり、高い輝度を有する。

【0012】

図１において、９個のバンプ７２は、規則的な３×３の格子配列に配列されている。部品７１の設計データには、バンプ７２の形状、大きさ、配列ピッチを表す基準位置関係などの設計諸元が示されている。設計データは誤差を含まないが、実際の部品７１のバンプ７２は、誤差を含むため、大きさや配列ピッチがばらつく場合がある。バンプ位置データ生成装置１は、部品７１に配列された複数のバンプ７２を撮像して、取得した画像データに処理を施し、最終的に複数のバンプ７２の設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成する。

【0013】

２．バンプ位置データ生成装置１の構成
バンプ位置データ生成装置１の説明に移る。バンプ位置データ生成装置１は、部品７１の装着作業を行う部品装着機とは別体であるが、部品装着機に一体的に組み込むことも可能である。図２に示されるように、バンプ位置データ生成装置１は、撮像部２および制御部３で構成される。

【0014】

撮像部２は、部品７１に配列された複数のバンプ７２を撮像して画像データＧＤを取得する。画像データＧＤは、デジタル化された数値情報であり、図３に示されるように画像として表示することが可能である。撮像部２は、透明なガラスに載置された部品７１を下方から撮像してもよいし、底面を上に向けた部品７１を上方から撮像してもよい。図３に示される画像データＧＤにおいて、部品７１の外形の画像が黒色で示され、バンプ７２の画像が白色で示されている。以降の説明を簡明化するために、画像データＧＤ内の部品７１の画像を画像部品８１と称し、画像データＧＤ内のバンプ７２の画像を画像バンプ８２と称する。さらに、画像データＧＤ内における部材相互の位置関係を画像位置関係と称する。

【0015】

画像データＧＤは、全てのバンプ７２の画像バンプ８２を含むことを必須とする。また、画像データＧＤは、部品７１の外形の全体を表す画像部品８１を含むことが好ましいが、必須とはしない。大きな部品７１については、複数回の撮像によって得られた複数の画像データをつなげて、所定の画像データＧＤとすることが許容される。画像データＧＤは、画像処理において輝度の違いにより画像バンプ８２の外形を検出できるものであれば、白黒画像でもカラー画像でもよい。取得された画像データＧＤは、制御部３に転送される。

【0016】

制御部３は、コンピュータ装置を用いて構成される。制御部３は、ソフトウェアで実現された三つの機能部、すなわち、画像処理部４、群形成部５、およびデータ生成部６を含む。画像処理部４は、撮像部２から受け取った画像データＧＤに画像処理を施して、画像データＧＤに含まれるバンプ７２の各々の画像である複数の画像バンプ８２を抽出する。「抽出する」とは、画像バンプ８２の外形を検出して、画像バンプ８２の大きさと中心点の位置を求めることを含んでいる。この画像処理には、公知の境界検出法や領域検出法などを適用することができる。

【0017】

群形成部５は、画像データＧＤ内において、位置誤差を許容する所定の規則的な画像位置関係にある画像バンプ８２によりバンプ群を形成する。規則的な画像位置関係は、画像データＧＤ内において位置誤差を含みつつ部品７１の第一方向、および第一方向に直交する第二方向に離隔して並ぶ格子配列の画像位置関係である。さらに、群形成部５は、許容誤差の範囲内で大きさが等しい画像バンプ８２であることを、一のバンプ群の必要条件とする。つまり、群形成部５は、許容誤差を越えた大きさの違いがある二つの画像バンプ８２を、別々のバンプ群とする。

【0018】

データ生成部６は、一のバンプ群に属する複数の画像バンプ８２の中心点の位置、および規則的な画像位置関係に基づいて、部品７１に配列された複数のバンプ７２の設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成する。具体的には、データ生成部６は、格子配列の配列ピッチを一定化したバンプ位置データを生成する。群形成部５およびデータ生成部６の機能については、次の動作の説明の中で詳述する。

【0019】

３．バンプ位置データ生成装置１の動作
次に、バンプ位置データ生成装置１の動作について、図４～図１１を参考にして説明する。図４のメイン動作フローのステップＳ１で、撮像部２は、部品７１に配列された複数のバンプ７２を撮像して、例えば図３に示された画像データＧＤを取得する。次のステップＳ２で、画像処理部４は、画像データＧＤの画像処理を実施して、複数の画像バンプ８２の大きさおよび中心点の位置を求める。

【0020】

次のステップＳ３で、群形成部５は、或る画像バンプ８２を基準として位置誤差を含みつつ第一方向および第二方向に離隔して並ぶ別の画像バンプ８２を認識する認識処理を行う。群形成部５は、さらに、すべての画像バンプ８２を順番に基準として認識処理を行い、相互に認識された画像バンプ８２の組合せによりバンプ群を形成する。ステップＳ３の詳細は、図５のサブ動作フローに示されている。

【0021】

図５のステップＳ１１で、群形成部５は、直交する第一方向および第二方向を決定する。第一方向および第二方向は、複数の画像バンプ８２の格子配列の配列方向を推定した方向である。第一方向および第二方向は、部品７１の底面に沿う水平二方向となる。具体的に、群形成部５は、図３に白抜きの破線で示されるように、画像データＧＤ内にあるすべての画像バンプ８２を内包する最小の長方形ＲＣを求める。そして、群形成部５は、長方形ＲＣの隣り合う二辺の方向を第一方向および第二方向とする。

【0022】

これによれば、部品７１の縦横方向に対してバンプ７２の配列方向が誤差をもつ場合や、バンプ７２が斜めに配列されている場合でも、群形成部５は、格子配列の配列方向を正確に推定することができる。なお、簡易な方法として、群形成部５は、長方形の画像部品８１の隣り合う二辺の方向を第一方向および第二方向としてもよい。

【0023】

次のステップＳ１２で、群形成部５は、所定幅Ｗ（図６参照）を設定する。所定幅Ｗは、バンプ７２に許容される位置誤差に相当するもの、換言すると、画像データＧＤ内の画像バンプ８２に許容される位置誤差に相当するものである。実用的に、所定幅Ｗは、最初に基準となる画像バンプ８２の大きさに基づいて設定される。

【0024】

これによれば、バンプ７２が有する位置誤差の実態に基づいて、適正な所定幅Ｗを設定することができる。例えば、過去の実績によりバンプ７２の位置誤差が直径の±２０％程度であると判明しているときに、１０％のマージンを考慮して、画像バンプ８２の直径の５０％（＝２０％×２＋１０％）を所定幅Ｗとすることができる。

【0025】

あるいは、所定幅Ｗは、バンプ７２の位置誤差に許容される公差に基づいて設定されてもよい。これによれば、所定幅Ｗは、過去の実績に基づいて設定される場合よりも大きめの値となる。換言すると、所定幅Ｗは、規格や製品仕様書などに規定される公差に近い位置誤差を許容する。なお、後述する所定角度Ａを設定する方法では、画像バンプ８２の配列ピッチが大きい場合に許容される位置誤差が大きくなってしまうが、所定幅Ｗを設定する方法では、許容される位置誤差が配列ピッチの大小に依存せずに一定となって好ましい。

【0026】

次のステップＳ１３で、群形成部５は、最初に基準となる画像バンプ８２１を設定する。ステップＳ１３、ステップＳ１４、およびステップＳ１５で構成される繰り返しループは、全ての画像バンプ８２について実行されるので、設定する画像バンプ８２の順番は重要でない。ステップＳ１３の実行により、図６に示されるように、画像バンプ８２１の中心点Ｃ１を基準として、第一方向および第二方向に「＋」の形状に延びる所定幅Ｗの帯状の認識エリアが設定される。

【0027】

次のステップＳ１４で、群形成部５は、第一方向および前記第二方向に離隔して並ぶ別の画像バンプ８２の中心点を認識する認識処理を行う。図７に示される例で、画像バンプ８２１の第一方向の右側に、別の画像バンプ８２２が位置する。そして、画像バンプ８２２の大きさは、許容誤差の範囲内で画像バンプ８２１と等しい。したがって、画像バンプ８２２は、画像バンプ８２１と一のバンプ群を形成する候補となる。仮に、画像バンプ８２２の大きさが許容誤差を越えて画像バンプ８２１と相違する場合、認識処理は打ち切られる。この場合、群形成部５は、画像バンプ８２１から画像バンプ８２２を認識できなかったと判定する。

【0028】

さらに、図７に示されるように、画像バンプ８２１の第一方向の右側の認識エリア内に、画像バンプ８２２の中心点Ｃ２が認識される。また、画像バンプ８２１の第一方向の左側の認識エリア内に、大きさが許容誤差以内の別の画像バンプ８２３の中心点Ｃ３が認識される。この場合、群形成部５は、画像バンプ８２１から画像バンプ８２２および画像バンプ８２３を認識できたと判定する。

【0029】

また、図７には省略されているが、画像バンプ８２１の第二方向に延びる認識エリア内に、別の画像バンプ８２の中心点が認識されることも生じる。一方、図８に示されるように、別の画像バンプ８２４の中心点Ｃ４が認識エリアからが外れる場合もあり得る。この場合、群形成部５は、画像バンプ８２１から画像バンプ８２４を認識できなかったと判定する。

【0030】

次のステップＳ１５で、群形成部５は、全ての画像バンプ８２を基準とした認識処理が終了したか否かを判定する。否の場合、動作フローの実行はステップＳ１３に戻される。２回目のステップＳ１３で、別の画像バンプ８２が基準に設定され、ステップＳ１４が実行される。図３に示される画像データＧＤでは、９個の画像バンプ８２に対応して、繰り返しループは９回実行される。

【0031】

繰り返しの中で、画像バンプ８２２が基準となる場合が生じる。この場合、群形成部５は、画像バンプ８２２から画像バンプ８２１を認識できたと判定することができる。さらに、画像バンプ８２３が基準となる場合が生じる。この場合、群形成部５は、画像バンプ８２３から画像バンプ８２１を認識できたと判定することができる。

【0032】

ステップＳ１５で全ての画像バンプ８２を基準とした認識処理が終了している場合、動作フローの実行はステップＳ１６に進められる。ステップＳ１６で、群形成部５は、相互に認識された画像バンプ８２の組合せによりバンプ群を形成する。図７に示される例で、画像バンプ８２１と画像バンプ８２２は相互に認識されており、かつ、画像バンプ８２１と画像バンプ８２３は相互に認識されている。したがって、画像バンプ８２１、画像バンプ８２２、および画像バンプ８２３は、一のバンプ群を形成する。

【0033】

さらに、第一方向の認識処理だけでなく、図に省略された第二方向の認識処理も行われる。この結果、図３に示された９個の画像バンプ８２は、一のバンプ群を形成する。なお、図８に示された例では、複数のバンプ群が形成される。この後、動作フローの実行は、図４のメイン動作フローのステップＳ４に進められる。

【0034】

ステップＳ４で、データ生成部６は、格子配列の配列ピッチを一定化したバンプ位置データを生成する。ここで、配列ピッチを一定化することは、複数の画像バンプ８２の位置誤差を解消ないしは相殺するように設計上の基準位置関係を推定することに相当する。データ生成部６は、例えば図９に破線で示されるように、第一方向に離隔して並ぶ三つの画像バンプ８２１、８２２、８２３の中心点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が一直線上に並ぶように補正する。さらに、データ生成部６は、中心点Ｃ１と中心点Ｃ２の距離（配列ピッチ）が、中心点Ｃ１と中心点Ｃ３の距離（配列ピッチ）に一致するように補正する。

【0035】

上記の補正は、第一方向および第二方向において、９個の画像バンプ８２に対して実施される。最終的に得られるバンプ位置データは、９個の画像バンプ８２の中心点が第一方向および第二方向に３×３に配列され、かつ第一方向および第二方向の合計１２箇所の配列ピッチがすべて等しいデータとなる。バンプ位置データは、さらに、複数の画像バンプ８２の大きさの平均値、換言すると平均直径のデータを含んでもよい。バンプ位置データは、部品７１の形状に関する他のデータと組み合わされて部品データに編集されてもよいし、単独で用いられてもよい。

【0036】

バンプ位置データ生成装置１は、バンプ位置データに基づいて、部品装着作業で使用するテンプレートを作成することができる。テンプレートは、例えば、複数の画像バンプ８２の一定化された配列ピッチおよび平均直径のデータを含み、画像部品８１の形状に関するデータを含まない。ここで、バンプ位置データは、複数のバンプ７２の設計上の基準位置関係を推定した実用精度の高いデータであるので、テンプレートは、画像バンプ８２の各々の位置誤差や直径の誤差を含まず、高い精度を有する。仮に、図７に示される画像バンプ８２１、８２２、８２３からそのままテンプレートを作成すると、そのテンプレートは、特定の部品７１におけるバンプ７２の位置誤差や直径の誤差を含んだ精度の低いものとなる。

【0037】

部品装着機の部品装着作業において、装着ヘッドの部品採取具に採取された部品７１の底面が撮像され、画像データが取得される。この画像データに対して、高い精度を有するテンプレートを用いた画像処理が行われて、装着ヘッドに対するバンプ７２の位置が正確に求められる。したがって、画像処理エラーや装着位置エラーが抑制される。

【0038】

なお、ステップＳ１２で、群形成部５は、所定角度Ａを設定してもよい。所定角度Ａは、画像データＧＤ内の画像バンプ８２に許容される位置誤差に相当するものである。これにより、図１０に示されるように、画像バンプ８２５の中心点Ｃ５を基準とし、第一方向および第二方向に向かって扇形に拡がる認識エリアが設定される。

【0039】

また、図１１に示される応用形態において、群形成部５は、所定幅Ｗと所定角度Ａの両方を設定してもよい。応用形態では、画像バンプ８２６の中心点Ｃ６を基準とし、所定幅Ｗ以内でかつ所定角度Ａ以内のエリアが認識エリア（ハッチングが付されたエリア）となる。ステップＳ１２で所定角度Ａ、または所定幅Ｗと所定角度Ａの両方を設定した後、群形成部５は、認識エリアの形状が相違することを除いて、ステップＳ１３からステップＳ１６を前述と同様に実行する。

【0040】

実施形態のバンプ位置データ生成装置１では、画像データＧＤ内において規則的な画像位置関係にある画像バンプ（８２、８２１、８２２、８２３）によりバンプ群を形成し、一のバンプ群に属する複数の画像バンプ（８２、８２１、８２２、８２３）に基づいて、複数のバンプ７２の設計上の基準位置関係を推定したバンプ位置データを生成する。これによれば、複数の画像バンプ（８２、８２１、８２２、８２３）の位置誤差を解消ないしは相殺するように設計上の基準位置関係を推定して、バンプ位置データの実用精度を従来よりも高めることができる。さらに、部品７１の装着作業時の画像処理において実用精度の高いバンプ位置データを適用することができるので、画像処理エラーや装着位置エラーを抑制することができる。

【0041】

４．群形成部５の機能が相違する変形形態
次に、群形成部５の機能が相違する変形形態について、図１２を参考にして説明する。変形形態において、群形成部５は、或る画像バンプ８２を基準として位置誤差を含みつつ第一方向および第二方向に離隔して並ぶ別の画像バンプ８２を認識する認識処理を行い、別の画像バンプ８２を認識したしたときに、或る画像バンプ８２を含むバンプ群に別の画像バンプ８２を編入する編入処理を行う。群形成部５は、さらに、複数の画像バンプ８２を順番に基準として認識処理および編入処理を繰り返す。この動作の詳細は、図１２のサブ動作フローに示されている。

【0042】

図１２のステップＳ１１からステップＳ１３までは、実施形態の説明（図５参照）と変わらない。以降では、ステップＳ１３で、群形成部５は、最初に基準となる画像バンプ８２３(図７参照)を設定した場合について説明する。この場合、群形成部５は、画像バンプ８２３を含む第一バンプ群を設定する。

【0043】

次のステップＳ２１で、群形成部５は、画像バンプ８２３の第一方向および前記第二方向の認識エリア内に離隔して並び、かつ大きさが許容誤差以内の別の画像バンプ８２の中心点を認識する認識処理を行う。図７に示される例で、群形成部５は、画像バンプ８２３の第一方向の右側の認識エリア内に、別の画像バンプ８２１の中心点Ｃ１を認識することができる

【0044】

次のステップＳ２２で、別の画像バンプ８２の認識が有ったか否かが判定される。有った場合のステップＳ２３で、群形成部５は、認識した画像バンプ８２１を第一バンプ群へ編入する。さらに、群形成部５は、第二方向に別の画像バンプ８２の中心点を認識した場合に、第二方向の別の画像バンプ８２を第一バンプ群に編入する。

【0045】

次のステップＳ２４で、群形成部５は、全ての画像バンプ８２を基準とした認識処理が終了したか否かを判定する。否の場合、動作フローの実行はステップＳ１３に戻される。２回目のステップＳ１３で、第一バンプ群に編入された画像バンプ８２１が新たな基準に設定され、ステップＳ２１が実行される。

【0046】

２回目のステップＳ２１で、群形成部５は、画像バンプ８２１の第一方向の右側の認識エリア内に、別の画像バンプ８２２の中心点Ｃ２を認識することができる。したがって、ステップＳ２２を経由した２回目のステップＳ２３で、群形成部５は、認識した画像バンプ８２２を第一バンプ群へ編入する。このようにして、群形成部５は、いわゆる芋蔓式に画像バンプ８２を増やして第一バンプ群を形成することができる。図３に示される画像データＧＤにおいて、９個の画像バンプ８２は、最終的に第一バンプ群に編入される。

【0047】

なお、ステップＳ２２で別の画像バンプ８２の認識が無かった場合、動作フローはステップＳ２４に進められる。ステップＳ２４で、群形成部５は、全ての画像バンプ８２を基準とした認識処理が終了したか否かを判定する。終了していた場合、全ての画像バンプ８２が第一バンプ群に編入されたことになり、サブ動作フローは終了となる。

【0048】

終了していなかった場合、第一バンプ群に編入されない画像バンプ８２が存在する。この場合、群形成部５は、第一バンプ群に編入されない画像バンプ８２を含む第二バンプ群を設定して、動作フローの実行をステップＳ１３に戻す。そして、群形成部５は、第一バンプ群に編入されない画像バンプ８２を新たな基準として、ステップＳ２１の認識処理、およびステップＳ２３の編入処理を行う。さらに、群形成部５は、基準を変更して認識処理および編入処理を繰り返すことにより、最終的な第二バンプ群を形成することができる。

【0049】

変形形態において、バンプ群を形成する過程が実施形態と相違するが、形成されるバンプ群および生成されるバンプ位置データは、実施形態と変わらない。したがって、実施形態と同様、バンプ位置データの実用精度を従来よりも高めることができ、さらに、部品７１の装着作業時の画像処理エラーや装着位置エラーを抑制することができる。

【0050】

５．別の部品の例
次に、本実施形態を適用できる別の部品（バンプ部品）の例について、図１３および図１４を参考にして説明する。まず、バンプ７２の配列は、第一方向と第二方向で個数が相違してもよく、例えば、３×４の格子配列に配列されてもよい。次に、図１３に示された第二例の部品７３は、その底面に合計で１３個のバンプ（７４、７５）が千鳥配置されている。そして、円形で示された９個のバンプ７４は、規則的な３×３の格子配列とされている。一方、ハッチング付きの円形で示された残る４個のバンプ７５は、９個のバンプ７４の斜め方向の相互間の中間に位置し、規則的な２×２の格子配列とされている。

【0051】

この部品７３を撮像した画像データ内において、群形成部５は、１３個のバンプ（７４、７５）を内包する最小の長方形を求めて、第一方向および第二方向を決定することができる。ここで、バンプ７５は、バンプ７４から見て第一方向や第二方向に位置せず、概ね斜め４５°の方向に位置する。したがって、群形成部５は、９個のバンプ７４の画像バンプにより第一バンプ群を形成し、４個のバンプ７５の画像バンプにより第二バンプ群を形成する。

【0052】

また、データ生成部６は、互いに入り組んだ配置となる第一バンプ群および第二バンプ群についてそれぞれ、バンプ位置データを生成する。さらに、データ生成部６は、二組のバンプ位置データの相互位置関係を表すデータを生成する。図１３に示される部品７３の場合、二組のバンプ位置データの中心が一致するという相互位置関係のデータが生成される。

【0053】

次に、図１４に示された第三例の部品７６は、底面の左側に入力用の６個のバンプ７７が配置され、底面の右側に出力用の４個のバンプ７８が配置されている。６個のバンプ７７は、規則的な２×３の格子配列とされ、４個のバンプ７８は、規則的な２×２の格子配列とされている。バンプ７７は、バンプ７８よりも格段に大きい。

【0054】

この部品７６を撮像した画像データ内において、群形成部５は、合計１０個のバンプ（７７、７８）を内包する最小の長方形を求めて、第一方向および第二方向を決定することができる。ここで、バンプ７７の画像バンプおよびバンプ７８の画像バンプは、許容誤差を越えた大きさの違いがあるため、自動的に別々のバンプ群となる。このため、群形成部５は、６個のバンプ７７の画像バンプにより第一バンプ群を形成し、４個のバンプ７８の画像バンプにより第二バンプ群を形成する。

【0055】

また、データ生成部６は、互いに離隔した配置となる第一バンプ群および第二バンプ群についてそれぞれ、バンプ位置データを生成する。さらに、データ生成部６は、二組のバンプ位置データの相互位置関係を表すデータを生成する。図１４に示される部品７６の場合、二組のバンプ位置データの中心が第一方向に離隔する離隔距離のデータが生成される。

【0056】

図１３や図１４に例示される部品（７３、７６）に対して、実施形態および変形形態のバンプ位置データ生成装置１は、図１に例示される部品７１と同様に動作し、同様の作用および効果が発生する。さらに、バンプ位置データ生成装置１は、例示した部品（７１、７３、７６）以外、例えば、四角形の底面の向かい合う二辺に複数の電極が並んだ部品に対して適用することができる。

【0057】

６．実施形態の応用および変形
なお、バンプ（７２、７４、７５、７７、７８）の形状が長方形である場合に、所定幅Ｗは、長方形の長辺や短辺、または対角線の長さに一定の比率を乗算して設定することができる。また、バンプ（７２、７４、７５、７７、７８）の設計上の配列ピッチが第一方向と第二方向とで相違する場合、データ生成部６は、第一方向および第二方向の方向ごとに配列ピッチを均一化したバンプ位置データを生成する。さらに、バンプ位置データからテンプレートを作成することは必須でなく、バンプ位置データは、様々な方法により装着作業時の画像処理に適用することができる。実施形態および変形形態は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

【符号の説明】

【0058】

１：バンプ位置データ生成装置 ２：撮像部 ３：制御部 ４：画像処理部 ５：群形成部 ６：データ生成部 ７１：部品 ７２：バンプ ７３：部品 ７４：バンプ ７５：バンプ ７６：部品 ７７：バンプ ７８：バンプ ８１：画像部品 ８２、８２１～８２６：画像バンプ ＧＤ：画像データ ＲＣ：長方形 Ｗ：所定幅 Ａ：所定角度 Ｃ１～Ｃ６：中心点

【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】