特許 7600043 基板作業装置

(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】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】基板作業装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20241209BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021111344

(22)【出願日】2021-07-05

(65)【公開番号】P2023008079

(43)【公開日】2023-01-19

【審査請求日】2023-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】中島 努

【審査官】三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２５６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５１７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１４２２４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１８７５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０５６１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に接続される複数の電極を含む部品を撮像する撮像部と、
部品を撮像した撮像結果と、部品の複数の電極の位置および形状の情報を含むモデルデータとを比較して、部品の良否判定を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記撮像部により撮像した部品の各々の電極と、前記モデルデータの各々の電極とがマッチするように前記モデルデータを変形させるとともに、前記モデルデータの各々の電極に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品が不良であると判定するように構成されている、基板作業装置。

【請求項2】

前記制御部は、複数の電極を含む部品において、複数の電極の各々に対して、前記撮像部により撮像した部品の電極と、前記モデルデータの電極とがマッチするように前記モデルデータを変形させるとともに、少なくとも１つの電極について前記モデルデータの各々の電極に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品が不良であると判定するように構成されている、請求項１に記載の基板作業装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切った状態で複数の多角形形状の領域を変形させることにより、前記撮像部により撮像した部品の電極と、前記モデルデータの電極とがマッチするように前記モデルデータを変形させるように構成されている、請求項１または２に記載の基板作業装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記モデルデータの区切られた多角形形状の領域の頂点の移動量および移動方向を変えながら多角形形状の領域を変形させるように構成されている、請求項３に記載の基板作業装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記所定の閾値に基づいて、前記モデルデータの区切られた多角形形状の領域の頂点の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、前記モデルデータの多角形形状の領域を変形させるように構成されている、請求項４に記載の基板作業装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記モデルデータの電極の個数、形状および電極の種類の少なくとも１つに基づいて、前記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切るように構成されている、請求項３～５のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【請求項7】

前記制御部は、区切られる多角形形状の領域内には、複数の電極が含まれないように、前記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切るように構成されている、請求項６に記載の基板作業装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記モデルデータの電極の輪郭線を変形させることにより、前記撮像部により撮像した部品の電極と、前記モデルデータの電極とがマッチするように前記モデルデータを変形させるように構成されている、請求項１または２に記載の基板作業装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記モデルデータの電極の輪郭線上の点の移動量および移動方向を変えながら電極の輪郭線を変形させるように構成されている、請求項８に記載の基板作業装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記所定の閾値に基づいて、前記モデルデータの電極の輪郭線上の点の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、前記モデルデータの電極の輪郭線を変形させるように構成されている、請求項９に記載の基板作業装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記モデルデータの電極の輪郭線上における複数の点のうち形状に特徴のある特徴点を先に移動させるように構成されている、請求項８～１０のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【請求項12】

前記制御部は、区切られる多角形形状の領域内には、複数の電極が含まれないように、前記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切るように構成され、
前記制御部は、前記撮像部により撮像した部品の電極と前記モデルデータの電極とがマッチするように前記モデルデータを変形させることに代えて、前記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切った状態で、各々の多角形形状の領域内において、前記撮像部により撮像した部品の電極と、前記モデルデータの電極とのパターンマッチングを行い、部品の良否判定を行うように構成されている、請求項１～６、８～１１のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【請求項13】

基板に対して部品を実装する実装ヘッドを備え、
前記撮像部は、前記実装ヘッドに保持された部品を撮像するように構成されており、
前記制御部は、部品を撮像した撮像結果と、部品の電極の位置および形状の情報を含む前記モデルデータとを比較して、前記実装ヘッドに保持された部品の良品判定を行うように構成されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の基板作業装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板作業装置に関し、特に、部品を撮像する撮像部を備える基板作業装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、部品を撮像する撮像部を備える検査装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、基板に実装するウェハ（部品）を撮像する撮像部と、撮像部により撮像したウェハとウェハの設計データに基づくテンプレートとをマッチングさせて、ウェハ（部品）の欠陥を検出する制御部と、を備える検査装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３―２４６１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、上記特許文献１には記載されていないが、上記特許文献１のように撮像した部品とテンプレートとをマッチングさせて欠陥を検出する場合には、画像における全体のマッチ率に基づいて、マッチ率が所定の値より小さい場合に、不良であると判定されている。このため、部品の複数の電極のうち１つの電極が大きく変形しており不良の部品である場合において、他の電極のマッチ率が高く全体的にマッチ率が高い場合には、不良であるにもかかわらず不良と判定されない場合がある。また、部品の複数の電極について不良とはならない小さな変形や膨張や収縮などがあり、全体的にマッチ率が小さくなる場合には、良品である（使用可能な部品）にもかかわらず不良と判定されてしまう場合がある。このため、部品の複数の電極を撮像して部品の良否判定を行う際の精度が低下する場合がある。そこで、部品の複数の電極を撮像して部品の良否判定を行う際の精度が低下するのを抑制することが望まれている。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、部品の複数の電極を撮像して部品の良否判定を行う際の精度が低下するのを抑制することが可能な基板作業装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明の一の局面による基板作業装置は、基板に接続される複数の電極を含む部品を撮像する撮像部と、部品を撮像した撮像結果と、部品の複数の電極の位置および形状の情報を含むモデルデータとを比較して、部品の良否判定を行う制御部とを備え、制御部は、撮像部により撮像した部品の各々の電極と、モデルデータの各々の電極とがマッチするようにモデルデータを変形させるとともに、モデルデータの各々の電極に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品が不良であると判定するように構成されている。

【0008】

この発明の一の局面による基板作業装置では、上記のように、撮像部により撮像した部品の各々の電極と、モデルデータの各々の電極とがマッチするようにモデルデータを変形させるとともに、モデルデータの各々の電極に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品が不良であると判定する制御部を設ける。これにより、複数の電極の各々について変形量を取得することができるので、全体的なマッチ率に基づいて良否判定を行う場合と異なり、複数の電極の各々について良否を精度よく判定することができる。これにより、部品の複数の電極を撮像して部品の良否判定を行う際の精度が低下するのを抑制することができる。

【0009】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、複数の電極を含む部品において、複数の電極の各々に対して、撮像部により撮像した部品の電極と、モデルデータの電極とがマッチするようにモデルデータを変形させるとともに、少なくとも１つの電極についてモデルデータの各々の電極に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品が不良であると判定するように構成されている。このように構成すれば、複数の電極のうち１つの電極が大きく変形して、変形した電極が基板に対して接続不良となる場合に、部品として不良であることを判定することができる。これにより、不良の部品を良品と判定することを抑制することができる。

【0010】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切った状態で複数の多角形形状の領域を変形させることにより、撮像部により撮像した部品の電極と、モデルデータの電極とがマッチするようにモデルデータを変形させるように構成されている。このように構成すれば、様々な大きさおよび形状の部品の各々について、良否を判定する際に、多角形形状の領域を変形させる同様の処理を行うことができるので、様々な部品について容易に良否判定の処理を行うことができる。

【0011】

上記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切った状態で複数の多角形形状の領域を変形させる構成において、好ましくは、制御部は、モデルデータの区切られた多角形形状の領域の頂点の移動量および移動方向を変えながら多角形形状の領域を変形させるように構成されている。このように構成すれば、多角形形状の領域の頂点を移動させることにより多角形形状の領域を変形させるので、多角形形状の領域の頂点の数だけ変形処理を行えばよい。これにより、頂点以外の多角形形状の領域の辺上の点を個別に移動させる必要がないので、多角形形状の領域の変形処理が煩雑化するのを抑制することができる。

【0012】

この場合、好ましくは、制御部は、所定の閾値に基づいて、モデルデータの区切られた多角形形状の領域の頂点の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、モデルデータの多角形形状の領域を変形させるように構成されている。このように構成すれば、変形量が大きくなり所定の閾値よりも大きくなる場合に、撮像部により撮像した部品の電極とモデルデータの電極とがマッチするまで多角形形状の領域を変形する処理を継続しないので、多角形形状の領域の変形処理を効率的に終了させることができる。

【0013】

上記モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切った状態で複数の多角形形状の領域を変形させる構成において、好ましくは、制御部は、モデルデータの電極の個数、形状および電極の種類の少なくとも１つに基づいて、モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切るように構成されている。このように構成すれば、多角形形状の領域を複数の電極の各々に合わせた大きさに区切ることができるので、過度に小さく区切ることに起因して処理が煩雑になるのを抑制することができるとともに、過度に大きく区切ることに起因して判定精度が低下するのを抑制することができる。また、多角形形状の領域を複数の電極の各々に合わせた形状に区切ることができるので、電極の変形に応じて多角形形状の領域を追従するように容易に変形させることができる。

【0014】

この場合、好ましくは、制御部は、区切られる多角形形状の領域内には、複数の電極が含まれないように、モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切るように構成されている。このように構成すれば、複数の電極のうち１つの電極が含まれるように多角形形状の領域を区切ることができるので、１つの電極に合わせて多角形形状の領域を変形させることができる。これにより、複数の電極に合わせて多角形形状の領域を変形させる場合に比べて、多角形形状の領域の変形処理をより容易に行うことができる。

【0015】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、モデルデータの電極の輪郭線を変形させることにより、撮像部により撮像した部品の電極と、モデルデータの電極とがマッチするようにモデルデータを変形させるように構成されている。このように構成すれば、複数の電極の各々について、モデルデータの輪郭線を変形させることができるので、複数の電極の各々についての変形を容易に判定することができる。

【0016】

上記モデルデータの電極の輪郭線を変形させる構成において、好ましくは、制御部は、モデルデータの電極の輪郭線上の点の移動量および移動方向を変えながら電極の輪郭線を変形させるように構成されている。このように構成すれば、モデルデータの電極の輪郭線が、撮像した部品の電極にマッチするように、モデルデータを容易に変形させることができる。

【0017】

この場合、好ましくは、制御部は、所定の閾値に基づいて、モデルデータの電極の輪郭線上の点の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、モデルデータの電極の輪郭線を変形させるように構成されている。このように構成すれば、変形量が大きくなり所定の閾値よりも大きくなる場合に、撮像部により撮像した部品の電極とモデルデータの電極とがマッチするまでモデルデータの電極の輪郭線を変形する処理を継続しないので、モデルデータの電極の輪郭線の変形処理を効率的に終了させることができる。

【0018】

上記モデルデータの電極の輪郭線を変形させる構成において、好ましくは、制御部は、モデルデータの電極の輪郭線上における複数の点のうち形状に特徴のある特徴点を先に移動させるように構成されている。このように構成すれば、モデルデータの輪郭線上の角部、交点、曲面などの形状に特徴がある特徴点を先に移動させることができるので、直線上の点などの一意に移動位置が決定しにくい部分についても、先に移動させた特徴点の移動に基づいて、移動位置を容易に決定することができる。

【0019】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、制御部は、区切られる多角形形状の領域内には、複数の電極が含まれないように、モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切るように構成され、制御部は、撮像部により撮像した部品の電極とモデルデータの電極とがマッチするようにモデルデータを変形させることに代えて、モデルデータを複数の多角形形状の領域に区切った状態で、各々の多角形形状の領域内において、撮像部により撮像した部品の電極と、モデルデータの電極とのパターンマッチングを行い、部品の良否判定を行うように構成されている。このように構成すれば、部品の全体にわたってパターンマッチングを行う場合と比べて、パターンマッチングの処理を迅速に行うことができる。また、区切られた多角形形状の領域ごとに電極の良否を判定することができるので、より精度よく部品の良否判定を行うことができる。

【0020】

上記一の局面による基板作業装置において、好ましくは、基板に対して部品を実装する実装ヘッドを備え、撮像部は、実装ヘッドに保持された部品を撮像するように構成されており、制御部は、部品を撮像した撮像結果と、部品の電極の位置および形状の情報を含むモデルデータとを比較して、実装ヘッドに保持された部品の良品判定を行うように構成されている。このように構成すれば、部品を基板に実装する際に、部品の複数の電極の状態を確認して部品の良否判定を行うことができるので、不良部品が基板に実装されるのを確実に抑制することができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、上記のように、部品の複数の電極を撮像して部品の良否判定を行う際の精度が低下するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１実施形態による部品実装装置の概略を示した平面図である。

【図2】本発明の第１実施形態による部品実装装置の撮像した部品とモデルデータとのマッチングを説明するための図である。

【図3】本発明の第１実施形態による部品実装装置のモデルデータの格子の変形を説明するための図である。

【図4】本発明の第１実施形態による部品実装装置のモデルデータの格子の設定を説明するための図である。

【図5】本発明の第１実施形態による部品実装装置のモデルデータの格子の頂点の移動を説明するための図である。

【図6】本発明の第１実施形態による部品実装装置の格子毎のマッチングを説明するための図である。

【図7】本発明の第１実施形態による部品実装装置のモデルデータ作成処理を説明するためのフローチャートである。

【図8】本発明の第１実施形態による部品実装装置の部品実装処理を説明するためのフローチャートである。

【図9】本発明の第１実施形態による部品実装装置の部品の良否判定処理を説明するためのフローチャートである。

【図10】本発明の第２実施形態による部品実装装置の撮像した部品とモデルデータとのマッチングを説明するための図である。

【図11】本発明の第２実施形態による部品実装装置のモデルデータの輪郭線上の点の移動を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0024】

（第１実施形態）
図１～図９を参照して、本発明の第１実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。

【0025】

図１に示すように、部品実装装置１００は、一対のコンベア２により基板ＳをＸ方向に搬送し、実装作業位置Ｍにおいて基板Ｓに部品３１を実装する部品実装装置である。

【0026】

部品実装装置１００は、基台１と、一対のコンベア２と、部品供給部３と、ヘッドユニット４と、移動機構５と、移動機構６と、部品認識撮像部７と、制御部８とを備えている。なお、部品認識撮像部７は、特許請求の範囲の「撮像部」の一例である。また、部品実装装置１００は、特許請求の範囲の「基板作業装置」の一例である。

【0027】

一対のコンベア２は、基台１上に設置され、基板ＳをＸ方向に搬送するように構成されている。また、一対のコンベア２には、搬送中の基板Ｓを実装作業位置Ｍで停止させた状態で保持する保持機構が設けられている。また、一対のコンベア２は、基板Ｓの寸法に合わせてＹ方向の間隔を調整可能に構成されている。

【0028】

部品供給部３は、一対のコンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。また、部品供給部３には、実装ヘッド４２に部品３１を供給するテープフィーダ３０が配置される。また、部品供給部３には、複数のテープフィーダ３０が配置可能に構成されている。

【0029】

テープフィーダ３０は、部品３１を保持した部品供給テープを送り出しながら部品３１を供給する。具体的には、テープフィーダ３０は、複数の部品３１を所定の間隔を隔てて保持した部品供給テープが巻き付けられたリールを保持している。また、テープフィーダ３０は、リールの部品供給テープを部品供給位置に向けて送り出すように構成されている。テープフィーダ３０は、Ｙ方向の先端から部品３１を供給するように構成されている。ここで、部品３１は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗、コネクタなどの電子部品を含む。

【0030】

図１に示すように、ヘッドユニット４は、一対のコンベア２および部品供給部３の上方位置に配置されており、ノズル４１が下端に取り付けられた複数（５つ）の実装ヘッド４２と、基板認識カメラ４３とを含んでいる。

【0031】

実装ヘッド４２は、基板Ｓに部品３１を実装するように構成されている。具体的には、実装ヘッド４２は、部品供給部３に配置されたテープフィーダ３０から供給される部品３１を吸着して、実装作業位置Ｍに配置された基板Ｓに対して吸着した部品３１を装着するように構成されている。また、実装ヘッド４２は、昇降可能（Ｚ方向に移動可能）に構成されている。また、実装ヘッド４２は、負圧発生機（図示せず）によりノズル４１の先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ３０から供給される部品３１を吸着して保持し、基板Ｓにおける実装位置に部品３１を装着（実装）するように構成されている。

【0032】

基板認識カメラ４３は、基板Ｓの位置および姿勢を認識するために、基板ＳのフィデューシャルマークＦを撮像するように構成されている。そして、フィデューシャルマークＦの位置を撮像して認識することにより、基板Ｓにおける部品３１の実装位置を正確に取得することが可能である。

【0033】

移動機構５は、モータ５１を含んでいる。移動機構５は、モータ５１を駆動させることにより、移動機構５に沿ってヘッドユニット４をＸ方向に移動させるように構成されている。移動機構５は、両端部が移動機構６により支持されている。

【0034】

移動機構６は、基台１上に固定されている。Ｘ１側の移動機構６は、モータ６１を含んでいる。移動機構６は、モータ６１を駆動させることにより、移動機構５を移動機構６に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動させるように構成されている。ヘッドユニット４が移動機構５に沿ってＸ方向に移動可能であるとともに、移動機構５が移動機構６に沿ってＹ方向に移動可能であることによって、ヘッドユニット４は水平方向（ＸＹ方向）に移動可能である。つまり、移動機構５および６は、実装ヘッド４２を水平方向に移動させるように構成されている。

【0035】

部品認識撮像部７は、基台１の上面上に固定されている。部品認識撮像部７は、一対のコンベア２の外側（Ｙ１側およびＹ２側）に配置されている。部品認識撮像部７は、部品３１の実装に先立って部品３１の吸着状態（吸着姿勢）を認識するために、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３１を下側（Ｚ２側）から撮像するように構成されている。これにより、実装ヘッド４２のノズル４１に吸着された部品３１の吸着状態を制御部８により取得することが可能である。また、部品認識撮像部７は、基板Ｓに接続される複数の電極３１ａを含む部品３１を撮像する。部品３１には、図２に示すように、複数の電極３１ａが設けられている。電極３１ａは、基板Ｓに設けられた電極、または、基板Ｓに接続される配線に接続される。また、電極３１ａは、部品３１の外表面に設けられている。また、電極３１ａは、リード状、ボール状、平板状の電極を含む。

【0036】

制御部８は、ＣＰＵ、メモリを含んでおり、一対のコンベア２による基板Ｓの搬送動作、ヘッドユニット４による実装動作、部品認識撮像部７および基板認識カメラ４３による撮像動作などの部品実装装置１００の全体の動作を制御するように構成されている。

【0037】

ここで、第１実施形態では、制御部８は、部品３１を撮像した撮像結果と、部品３１の複数の電極３１ａの位置および形状の情報を含むモデルデータ９とを比較して、部品３１の良否判定を行うように構成されている。具体的には、図２に示すように、制御部８は、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の画像７１中の各々の電極３１ａと、モデルデータ９の各々の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させる。また、制御部８は、モデルデータ９の各々の電極９１に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品３１が不良であると判定する。また、制御部８は、実装ヘッド４２に保持された部品３１の良品判定を行うように構成されている。

【0038】

また、制御部８は、複数の電極３１ａを含む部品３１において、複数の電極３１ａの各々に対して、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータを変形させるとともに、少なくとも１つの電極についてモデルデータ９の各々の電極９１に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品３１が不良であると判定するように構成されている。

【0039】

また、図２および図３に示すように、制御部８は、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切った状態で複数の多角形形状の領域９２を変形させることにより、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させるように構成されている。具体的には、制御部８は、モデルデータ９を、四角形形状（格子状）の複数の多角形形状の領域９２に区切る。

【0040】

図２に示すように、制御部８は、基準Ｐ１を決定するために、画像７１中の部品３１と、モデルデータ９とのパターンマッチングを行う。これにより、部品３１の中心などに設定された基準Ｐ１が決定される。制御部８は、基準Ｐ１に基づいて、画像７１中の部品３１の位置および姿勢（傾き）を検出する。

【0041】

制御部８は、画像７１中の部品３１とモデルデータ９とを比較して、画像７１中の部品３１の各々の電極３１ａと、モデルデータ９の各々の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させる。

【0042】

制御部８は、図３に示すように、モデルデータ９の区切られた多角形形状の領域９２の頂点の移動量および移動方向を変えながら多角形形状の領域９２を変形させるように構成されている。具体的には、図５に示すように、制御部８は、所定の閾値に基づいて、モデルデータ９の区切られた多角形形状の領域９２の頂点の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、モデルデータ９の多角形形状の領域９２を変形させるように構成されている。たとえば、移動量の上限値は、所定の閾値にわずかなマージンを加えた量が設定される。

【0043】

また、所定の閾値は、部品３１の寸法データに基づいて算出される。たとえば、所定の閾値は、部品３１のカタログや仕様書に電極間隔（ピッチ）の公差が記載されている場合、（電極数－１）×公差として算出される。この場合、公差としてずれる最大の量を基準として所定の閾値が設定される。

【0044】

また、制御部８は、多角形形状の領域９２の格子の頂点（角）の位置を、上限値の範囲内の円内において、半径と角度を微小刻みずつ変化させながら移動させて、多角形形状の領域９２の格子の形状を変形させる。そして、制御部８は、変形させて多角形形状の領域９２内の電極９１と、画像７１中の電極３１ａとをマッチングさせる。そして、制御部８は、マッチングのスコアが最も良い場合の多角形形状の領域９２の変形を採用する。そして、制御部８は、採用した多角形形状の領域９２のマッチングのスコアが一定値に満たない場合（マッチしなかった場合）は、部品３１の電極３１ａの変形量が閾値より大きいと判断する。

【0045】

また、制御部８は、図４に示すように、モデルデータ９の電極９１の個数、形状および電極９１の種類の少なくとも１つに基づいて、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切るように構成されている。制御部８は、区切られる多角形形状の領域９２内には、複数の電極９１が含まれないように、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切るように構成されている。なお、１つの多角形形状の領域９２内に複数の電極９１が含まれなければよいので、１つの電極９１が複数の多角形形状の領域９２にまたがる様に、多角形形状の領域９２が分割されてもよい。また、モデルデータ９の多角形形状の領域９２の分割は、オペレータが指定することにより行ってもよい。また、モデルデータ９を所定の大きさの多角形形状の領域９２に区切ったのちに、各多角形形状の領域毎に多角形形状の領域内での電極９１の輪郭要素の個数、輪郭形状の凸性（領域の凸面度に対する形状係数）に応じてさらに多角形形状の領域を区切って細分化してもよい。

【0046】

また、制御部８は、電極９１のリードピッチやボールピッチなどの電極間隔や電極形状を構成する要素に基づいて多角形形状の領域９２を決定してもよい。たとえば、制御部８は、多角形形状の領域の長さを、電極間隔の半分に設定してもよい。

【0047】

また、制御部８は、図６に示すように、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａとモデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させることに代えて、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９３に区切った状態で、各々の多角形形状の領域９３内において、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とのパターンマッチングを行い、部品３１の良否判定を行うように構成されている。

【0048】

つまり、制御部８は、基準Ｐ１を決定するマッチングを行ったのち、格子状の多角形形状の領域９３にモデルデータ９を区切った状態で、各々の多角形形状の領域９３単位でのマッチングスコアを算出する。そして、制御部８は、マッチングスコアが所定値以上であれば、部品３１の電極３１ａの変形はないと判定する。また、制御部８は、スコアが所定値よりも小さい多角形形状の領域９３について、この多角形形状の領域９３内において、パターンマッチングを実行し、位置の変位量を変形量として閾値に基づいて判定する。なお、この多角形形状の領域９３内においてマッチするものが見つからない場合には、隣接する多角形形状の領域９３も探索範囲に含めてパターンマッチングを実行してもよい。

【0049】

（モデルデータ作成処理）
次に、図７を参照して、部品実装装置１００の制御部８によるモデルデータ９の作成処理について説明する。なお、モデルデータ９は、部品実装装置１００以外の装置の制御部により行ってもよい。

【0050】

図７のステップＳ１において、制御部８は、部品認識撮像部７により良品の部品３１の撮像を行う。ステップＳ２において、制御部８は、撮像した画像から、エッジ検出により輪郭線を抽出し、輪郭モデルのデータを作成する。輪郭線は、部品３１の輪郭線、および、部品３１の電極３１ａの輪郭線を含んでいる。

【0051】

ステップＳ３において、制御部８は、輪郭モデルの中心基準（基準Ｐ１）を設定する。ステップＳ４において、制御部８は、輪郭モデルを区切り、格子状の多角形形状の領域９２を設定する。

【0052】

ステップＳ５において、制御部８は、良否判定に用いる変形量の所定の閾値を設定する。ステップＳ６において、制御部８は、作成したモデルデータ９を記憶部に保存する。

【0053】

（部品実装処理）
次に、図８を参照して、部品実装装置１００の制御部８による部品実装処理について説明する。

【0054】

図８のステップＳ１１において、制御部８は、作成して保存したモデルデータ９を読み込む。ステップＳ１２において、制御部８は、実装ヘッド４２により、部品供給部３から部品３１を吸着する。また、制御部８は、実装ヘッド４２に吸着された部品３１を、部品認識撮像部７により撮像する。

【0055】

ステップＳ１３において、制御部８は、パターンマッチングにより部品３１の吸着姿勢を取得する。ステップＳ１４において、制御部８は、実装ヘッド４２に吸着された部品３１の良否判定を行う。

【0056】

ステップＳ１５において、制御部８は、部品３１が不良の判定か否かを判断する。部品３１が不良でなければ（良品であれば）ステップＳ１６に進み、部品３１が不良であれば、ステップＳ１７に進む。

【0057】

ステップＳ１６において、制御部８は、実装ヘッド４２に吸着された部品３１を基板Ｓに実装する。その後、他の部品３１の実装処理が繰り返される。また、ステップＳ１７において、制御部８は、不良と判定した部品３１を廃棄する。その後、ステップＳ１２に戻る。

【0058】

（部品の良否判定処理）
次に、図９を参照して、図８のステップＳ１４の部品の良否判定処理について説明する。

【0059】

ステップＳ２１において、制御部８は、１つ目の格子状の多角形形状の領域９２を変形させる対象にする。ステップＳ２２において、制御部８は、多角形形状の領域９２の１つ目の頂点を変形させる（移動させる）対象とする。

【0060】

ステップＳ２３において、制御部８は、変形の半径を初期化する。ステップＳ２４において、制御部８は、変形の角度を０度に初期化する。

【0061】

ステップＳ２５において、制御部８は、頂点の位置を移動させて変形させた多角形形状の領域９２において、画像７１内の部品３１の電極３１ａと、多角形形状の領域９２内の電極９１とをマッチングさせてマッチングスコアを算出する。

【0062】

ステップＳ２６において、制御部８は、変形の角度を刻み分増加させる。ステップＳ２７において、制御部８は、変形の角度が３６０度に到達したか否かを判断する。つまり、ある半径において多角形形状の領域９２の頂点を１周分移動させて多角形形状の領域９２を変形させたか否かを判断する。３６０度に到達していれば、ステップＳ２８に進み、３６０度に到達していなければ、ステップＳ２５に戻る。

【0063】

ステップＳ２８において、制御部８は、変形の半径を刻み分増加させる。ステップＳ２９において、制御部８は、変形の半径が上限を超えたか否かを判断する。なお、変形の半径の上限は、所定の閾値にわずかなマージンを加えた量（所定の閾値＋α）が設定されている。上限を超えていれば、ステップＳ３０に進み、上限を超えていなければ、ステップＳ２４に戻る。

【0064】

ステップＳ３０において、制御部８は、マッチングスコアが最大値の変形量をこの頂点の変形量として採用する。ステップＳ３１において、制御部８は、スコアが一定値未満または変形量が閾値より大きいか否かを判断する。スコアが一定値未満または変形量が閾値より大きい場合は、ステップＳ３２に進み、スコアが一定値以上かつ変形量が閾値以下であれば、ステップＳ３３に進む。

【0065】

ステップＳ３２において、制御部８は、部品３１を不良であると判定する。その後、部品の良否判定処理が終了される。

【0066】

ステップＳ３３において、制御部８は、多角形形状の領域９２の次の頂点を変形させる（移動させる）対象とする。なお、隣接する多角形形状の領域９２と重複する頂点で、既に対象とされた頂点については、既に移動済みであるため、対象から除外される。ステップＳ３４において、対象の多角形形状の領域９２の全ての頂点について変形させる（移動させる）処理が終了したか否かが判断される。処理が終了していれば、ステップＳ３５に進み、処理が終了していなければ、ステップＳ２３に戻る。

【0067】

ステップＳ３５において、制御部８は、次の多角形形状の領域９２を変形させる対象とする。ステップＳ３６において、モデルデータ９における全ての多角形形状の領域９２について変形させる処理が終了したか否かが判断される。処理が終了していれば、ステップＳ３７に進み、処理が終了していなければ、ステップＳ２２に戻る。

【0068】

ステップＳ３７において、制御部８は、部品３１を良品であると判定する。その後、部品の良否判定処理が終了される。

【0069】

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0070】

第１実施形態では、上記のように、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の各々の電極３１ａと、モデルデータ９の各々の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させるとともに、モデルデータ９の各々の電極９１に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品３１が不良であると判定する制御部８を設ける。これにより、複数の電極の各々について変形量を取得することができるので、全体的なマッチ率に基づいて良否判定を行う場合と異なり、複数の電極の各々について良否を精度よく判定することができる。これにより、部品３１の複数の電極３１ａを撮像して部品３１の良否判定を行う際の精度が低下するのを抑制することができる。

【0071】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、複数の電極３１ａを含む部品３１において、複数の電極３１ａの各々に対して、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータを変形させるとともに、少なくとも１つの電極についてモデルデータ９の各々の電極９１に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品３１が不良であると判定するように構成されている。これにより、複数の電極３１ａのうち１つの電極３１ａが大きく変形して、変形した電極３１ａが基板Ｓに対して接続不良となる場合に、部品３１として不良であることを判定することができる。これにより、不良の部品３１を良品と判定することを抑制することができる。

【0072】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切った状態で複数の多角形形状の領域９２を変形させることにより、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させるように構成されている。これにより、様々な大きさおよび形状の部品３１の各々について、良否を判定する際に、多角形形状の領域９２を変形させる同様の処理を行うことができるので、様々な部品３１について容易に良否判定の処理を行うことができる。

【0073】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、モデルデータ９の区切られた多角形形状の領域９２の頂点の移動量および移動方向を変えながら多角形形状の領域９２を変形させるように構成されている。これにより、多角形形状の領域９２の頂点を移動させることにより多角形形状の領域９２を変形させるので、多角形形状の領域９２の頂点の数だけ変形処理を行えばよい。これにより、頂点以外の多角形形状の領域９２の辺上の点を個別に移動させる必要がないので、多角形形状の領域９２の変形処理が煩雑化するのを抑制することができる。

【0074】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、所定の閾値に基づいて、モデルデータ９の区切られた多角形形状の領域９２の頂点の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、モデルデータ９の多角形形状の領域９２を変形させるように構成されている。これにより、変形量が大きくなり所定の閾値よりも大きくなる場合に、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａとモデルデータ９の電極９１とがマッチするまで多角形形状の領域９２を変形する処理を継続しないので、多角形形状の領域９２の変形処理を効率的に終了させることができる。

【0075】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、モデルデータ９の電極９１の個数、形状および電極９１の種類の少なくとも１つに基づいて、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切るように構成されている。これにより、多角形形状の領域９２を複数の電極９１の各々に合わせた大きさに区切ることができるので、過度に小さく区切ることに起因して処理が煩雑になるのを抑制することができるとともに、過度に大きく区切ることに起因して判定精度が低下するのを抑制することができる。また、多角形形状の領域９２を複数の電極９１の各々に合わせた形状に区切ることができるので、電極３１ａの変形に応じて多角形形状の領域９２を追従するように容易に変形させることができる。

【0076】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、区切られる多角形形状の領域９２内には、複数の電極９１が含まれないように、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切るように構成されている。これにより、複数の電極９１のうち１つの電極９１が含まれるように多角形形状の領域９２を区切ることができるので、１つの電極３１ａに合わせて多角形形状の領域９２を変形させることができる。これにより、複数の電極３１ａに合わせて多角形形状の領域９２を変形させる場合に比べて、多角形形状の領域９２の変形処理をより容易に行うことができる。

【0077】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａとモデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させることに代えて、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９３に区切った状態で、各々の多角形形状の領域９３内において、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とのパターンマッチングを行い、部品３１の良否判定を行うように構成されている。これにより、部品３１の全体にわたってパターンマッチングを行う場合と比べて、パターンマッチングの処理を迅速に行うことができる。また、区切られた多角形形状の領域９３ごとに電極３１ａの良否を判定することができるので、より精度よく部品３１の良否判定を行うことができる。

【0078】

第１実施形態では、上記のように、基板Ｓに対して部品３１を実装する実装ヘッド４２を備え、部品認識撮像部７は、実装ヘッド４２に保持された部品３１を撮像するように構成されており、制御部８は、部品３１を撮像した撮像結果と、部品３１の電極３１ａの位置および形状の情報を含むモデルデータ９とを比較して、実装ヘッド４２に保持された部品３１の良品判定を行うように構成されている。これにより、部品３１を基板Ｓに実装する際に、部品３１の複数の電極３１ａの状態を確認して部品３１の良否判定を行うことができるので、不良部品が基板Ｓに実装されるのを確実に抑制することができる。

【0079】

（第２実施形態）
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、モデルデータ９を複数の多角形形状の領域９２に区切って、多角形形状の領域９２を変形させることにより、モデルデータ９を変形させる構成の上記第１実施形態とは異なり、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上の点を移動させることにより、モデルデータ９を変形させる構成の例について説明する。

【0080】

ここで、第２実施形態では、制御部８は、部品３１を撮像した撮像結果と、部品３１の複数の電極３１ａの位置および形状の情報を含むモデルデータ９とを比較して、部品３１の良否判定を行うように構成されている。また、制御部８は、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の画像７１中の各々の電極３１ａと、モデルデータ９の各々の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させる。また、制御部８は、モデルデータ９の各々の電極９１に対応する変形量が所定の閾値より大きい場合に、部品３１が不良であると判定する。

【0081】

また、制御部８は、図１０に示すように、モデルデータ９の電極９１の輪郭線を変形させることにより、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させるように構成されている。また、制御部８は、図５に示すように、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上の点９４の移動量および移動方向を変えながら電極９１の輪郭線を変形させるように構成されている。

【0082】

つまり、第２実施形態では、制御部８は、輪郭線を構成する点９４を様々に移動させて、点９４が画像７１中の部品３１の電極３１ａのエッジ（輪郭）に重なる位置を求める。また、制御部８は、全ての点９４について、画像７１中の部品３１の電極３１ａのエッジ（輪郭）に重なる位置を求める。なお、制御部８は、１点ずつ移動させて位置を決める場合に、一意に位置が決まらない場合は、複数の点９４をまとめて移動させて位置を決めるようにしてもよい。

【0083】

また、制御部８は、所定の閾値に基づいて、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上の点９４の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、モデルデータ９の電極９１の輪郭線を変形させるように構成されている。たとえば、移動量の上限値は、所定の閾値にわずかなマージンを加えた量が設定される。

【0084】

また、制御部８は、図１１に示すように、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上における複数の点９４のうち形状に特徴のある特徴点９４ａを先に移動させるように構成されている。具体的には、制御部８は、角部、交点、曲面などの形状に特徴がある特徴点９４ａを先に移動させる。その後、制御部８は、直線部などのその他の点９４ｂを移動させる。制御部８は、基準Ｐ１を求めるためのパターンマッチングから、変形量を求め、変形量に基づいて良否を判定する。ここで、輪郭線は、点９４を結んで表される。そして、制御部８は、全ての点９４について変形量（移動量）を求め、変形量（移動量）が所定の閾値を超える場合には、部品３１が不良であると判定する。

【0085】

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0086】

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0087】

第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、部品３１の複数の電極３１ａを撮像して部品３１の良否判定を行う際の精度が低下するのを抑制することができる。

【0088】

また、第２実施形態では、上記のように、制御部８は、モデルデータ９の電極９１の輪郭線を変形させることにより、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａと、モデルデータ９の電極９１とがマッチするようにモデルデータ９を変形させるように構成されている。これにより、複数の電極の各々について、モデルデータ９の輪郭線を変形させることができるので、複数の電極３１ａの各々についての変形を容易に判定することができる。

【0089】

また、第２実施形態では、上記のように、制御部８は、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上の点９４の移動量および移動方向を変えながら電極９１の輪郭線を変形させるように構成されている。これにより、モデルデータ９の電極９１の輪郭線が、撮像した部品３１の電極３１ａにマッチするように、モデルデータ９を容易に変形させることができる。

【0090】

また、第２実施形態では、上記のように、制御部８は、所定の閾値に基づいて、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上の点９４の移動量の上限値を予め設定し、上限値の範囲内において、モデルデータ９の電極９１の輪郭線を変形させるように構成されている。これにより、変形量が大きくなり所定の閾値よりも大きくなる場合に、部品認識撮像部７により撮像した部品３１の電極３１ａとモデルデータ９の電極９１とがマッチするまでモデルデータ９の電極９１の輪郭線を変形する処理を継続しないので、モデルデータ９の電極９１の輪郭線の変形処理を効率的に終了させることができる。

【0091】

また、第２実施形態では、上記のように、制御部８は、モデルデータ９の電極９１の輪郭線上における複数の点９４のうち形状に特徴のある特徴点９４ａを先に移動させるように構成されている。これにより、モデルデータ９の輪郭線上の角部、交点、曲面などの形状に特徴がある特徴点９４ａを先に移動させることができるので、直線上の点９４ｂなどの一意に移動位置が決定しにくい部分についても、先に移動させた特徴点９４ａの移動に基づいて、移動位置を容易に決定することができる。

【0092】

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0093】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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（変形例）が含まれる。

【0094】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明の基板作業装置を部品実装装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の基板作業装置を、部品が実装された基板を検査する基板検査装置に適用してもよい。この場合、基板に実装された部品の良否判定を行ってもよい。

【0095】

また、上記第１および第２実施形態では、実装ヘッドに吸着された部品の良否判定を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、実装ヘッドに吸着される前の部品の良否判定を行ってもよい。

【0096】

また、上記第１実施形態では、モデルデータを四角形の多角形形状の領域に区切る構成の例を示したが、本発明はれこに限られない。本発明では、モデルデータを三角形または五角以上の多角形形状の領域に区切ってもよい。

【0097】

また、上記実施形態では、ヘッドユニットが１つ設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘッドユニットを複数設けてもよい。

【0098】

また、上記実施形態では、基板を搬送するコンベアが一対設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板を搬送するコンベアが複数対設けられていてもよい。たとえば、並行して基板を搬送可能であり、並行して基板に部品を実装可能な部品実装装置に本発明を適用してもよい。

【0099】

また、上記実施形態では、説明の便宜上、制御部の制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

【符号の説明】

【0100】

７ 部品認識撮像部（撮像部）
８ 制御部
９ モデルデータ
３１ 部品
３１ａ 電極
４２ 実装ヘッド
９２ 多角形形状の領域
９４ａ 特徴点
１００ 部品実装装置（基板作業装置）
Ｓ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】