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技術 電子部品搬送装置及び電子部品検査装置

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 山崎孝
出願日 2016年7月28日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-148118
公開日 2018年2月1日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-018304
状態 特許登録済
技術分野 個々の半導体装置の試験 光学的手段による測長装置 画像処理 イメージ分析
主要キーワード 回収用トレイ エッジ面積 配置列 調整パラメーター モデル画面 回収ロボット 検査設定 トレイ搬送機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

搬送位置を補正して高精度搬送を実現する電子部品搬送装置及び電子部品検査装置を提供する。

解決手段

電子部品搬送装置は、電子部品を載置可能な電子部品載置部と、電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部51と、画像に基づいて電子部品載置部のモデル画像を作成可能なモデル画像作成部314とを有し、モデル画像作成部314は、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整可能である。

概要

背景

ICハンドラーでは、カメラ撮影した画像から搬送元及び搬送先の位置を画像処理によって認識し、搬送位置を補正して高精度搬送を実現している。この画像処理では、予め登録しておいた搬送位置のモデル画像を使用している。モデル画像は、搬送位置毎(トレイチェンジキット)に登録する。このため、検査設定レシピ)の作成時には、多数のモデル画像を一通り登録する作業が必要となる。

この画像作業の中で「明るさ調整」と「モデル画像の切り出し」とは、作業者主観により行われるため、作業者によって登録モデル画像に違いが出てしまう。同じ作業者でも、登録するたびに異なる場合もある。また、作業者は多数ある搬送位置のモデル画像登録を行う必要があるため、多くの作業を強いられて負担となる。

例えば、部品の有無を検出するためのモデル画像を登録することが開示されている(例えば、特許文献1参照)。

概要

搬送位置を補正して高精度搬送を実現する電子部品搬送装置及び電子部品検査装置を提供する。電子部品搬送装置は、電子部品を載置可能な電子部品載置部と、電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部51と、画像に基づいて電子部品載置部のモデル画像を作成可能なモデル画像作成部314とを有し、モデル画像作成部314は、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整可能である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電子部品を載置可能な電子部品載置部と、前記電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部と、前記画像に基づいて前記電子部品載置部のモデル画像を作成可能なモデル画像作成部とを有し、前記モデル画像作成部は、前記モデル画像の明るさと、前記画像に対する前記モデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整可能な電子部品搬送装置

請求項2

前記モデル画像作成部は、前記画像内の画素の明るさ及び画素の個数に基づいて自動で前記モデル画像の明るさを調整する請求項1に記載の電子部品搬送装置。

請求項3

明るさ調整パラメーターを入力する入力部を有し、前記モデル画像作成部は、入力された前記明るさ調整パラメーターを用いて前記モデル画像の明るさを調整する請求項1に記載の電子部品搬送装置。

請求項4

前記モデル画像の切り出し位置の調整は、前記撮像部の撮像した前記画像の画像データを微分処理して調整する請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。

請求項5

表示部を有し、前記モデル画像作成部は、前記撮像部の撮像信号に基づいて前記画像内の画素の明るさ及び画素の個数を前記表示部に表示する請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。

請求項6

前記モデル画像作成部は、前記画像内の画素の明るさ及び画素の個数を数値化する請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。

請求項7

前記数値化は、前記画像内の画素の明るさを第1軸、前記画素の個数を前記第1軸と直交する第2軸にするヒストグラムを作成する請求項6に記載の電子部品搬送装置。

請求項8

前記モデル画像作成部は、前記ヒストグラムを前記表示部に表示する請求項7に記載の電子部品搬送装置。

請求項9

電子部品を載置可能な電子部品載置部と、前記電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部と、前記画像に基づいて前記電子部品載置部のモデル画像の設定情報表示可能で、前記モデル画像の自動登録の指示を受付可能な指示受付部を有するモデル画像表示設定部とを有し、前記モデル画像表示設定部は、前記電子部品載置部を選択可能な電子部品載置部選択部を有し、前記指示受付部で指示した場合、前記モデル画像の明るさと、前記画像に対する前記モデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを自動で調整可能な電子部品搬送装置。

請求項10

電子部品を載置可能な電子部品載置部と、前記電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部と、前記画像に基づいて前記電子部品載置部のモデル画像を作成可能なモデル画像作成部と、前記電子部品を検査する検査部とを有し、前記モデル画像作成部は、前記モデル画像の明るさと、前記画像に対する前記モデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整可能な電子部品検査装置

技術分野

0001

本発明は、電子部品搬送装置及び電子部品検査装置に関するものである。

背景技術

0002

ICハンドラーでは、カメラ撮影した画像から搬送元及び搬送先の位置を画像処理によって認識し、搬送位置を補正して高精度搬送を実現している。この画像処理では、予め登録しておいた搬送位置のモデル画像を使用している。モデル画像は、搬送位置毎(トレイチェンジキット)に登録する。このため、検査設定レシピ)の作成時には、多数のモデル画像を一通り登録する作業が必要となる。

0003

この画像作業の中で「明るさ調整」と「モデル画像の切り出し」とは、作業者主観により行われるため、作業者によって登録モデル画像に違いが出てしまう。同じ作業者でも、登録するたびに異なる場合もある。また、作業者は多数ある搬送位置のモデル画像登録を行う必要があるため、多くの作業を強いられて負担となる。

0004

例えば、部品の有無を検出するためのモデル画像を登録することが開示されている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0005

特開2001−67478号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1には画像の明るさや位置を最適化する場合の調整方法の開示がない。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

0008

[適用例1]本適用例に係る電子部品搬送装置は、電子部品を載置可能な電子部品載置部と、前記電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部と、前記画像に基づいて前記電子部品載置部のモデル画像を作成可能なモデル画像作成部とを有し、前記モデル画像作成部は、前記モデル画像の明るさと、前記画像に対する前記モデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整可能なことを特徴とする。

0009

本適用例によれば、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整することができる。これにより、最適なモデル画像を得ることができる。その結果、搬送位置を補正して高精度搬送を実現する電子部品搬送装置を提供できる。

0010

[適用例2]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、前記モデル画像作成部は、前記画像内の画素の明るさ及び画素の個数に基づいて自動で前記モデル画像の明るさを調整することが好ましい。

0011

本適用例によれば、明るさを自動制御することができる。

0012

[適用例3]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、明るさ調整パラメーターを入力する入力部を有し、前記モデル画像作成部は、入力された前記明るさ調整パラメーターを用いて前記モデル画像の明るさを調整することが好ましい。

0013

本適用例によれば、調整する明るさの数値の容易な制御が可能となる。

0014

[適用例4]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、前記モデル画像の切り出し位置の調整は、前記撮像部の撮像した前記画像の画像データを微分処理して調整することが好ましい。

0015

本適用例によれば、画像を微分処理して作成することにより容易に強調処理することができる。

0016

[適用例5]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、表示部を有し、前記モデル画像作成部は、前記撮像部の撮像信号に基づいて前記画像内の画素の明るさ及び画素の個数を前記表示部に表示することが好ましい。

0017

本適用例によれば、明るさに基づく画像全体輝度値と、所定の閾値(輝度値)とを比較するなどして、当該画像の明るさを容易に調整することができ、また明るさの数値の確認が容易になることから明るさ調整に対して非常に便利なものとなる。

0018

[適用例6]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、前記モデル画像作成部は、前記画像内の画素の明るさ及び画素の個数を数値化することが好ましい。

0019

本適用例によれば、明るさを容易に自動制御することができる。

0020

[適用例7]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、前記数値化は、前記画像内の画素の明るさを第1軸、前記画素の個数を前記第1軸と直交する第2軸にするヒストグラムを作成することが好ましい。

0021

本適用例によれば、公知のヒストグラムを用いることによって数値化がモデル画像作成部によって生成されるので、モデル画像作成部を簡素に構成することができ、また適切な数値化の生成が可能となる。

0022

[適用例8]上記適用例に記載の電子部品搬送装置において、前記モデル画像作成部は、前記ヒストグラムを前記表示部に表示することが好ましい。

0023

本適用例によれば、ヒストグラムの表示により明るさの傾向を容易に把握することができる。

0024

[適用例9]本適用例に係る電子部品搬送装置は、電子部品を載置可能な電子部品載置部と、前記電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部と、前記画像に基づいて前記電子部品載置部のモデル画像の設定情報表示可能で、前記モデル画像の自動登録の指示を受付可能な指示受付部を有するモデル画像表示設定部とを有し、前記モデル画像表示設定部は、前記電子部品載置部を選択可能な電子部品載置部選択部を有し、前記指示受付部で指示した場合、前記モデル画像の明るさと、前記画像に対する前記モデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを自動で調整可能なことを特徴とする。

0025

本適用例によれば、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整することができる。これにより、最適なモデル画像を得ることができる。その結果、搬送位置を補正して高精度搬送を実現する電子部品搬送装置を提供できる。

0026

[適用例10]本適用例に係る電子部品検査装置は、電子部品を載置可能な電子部品載置部と、前記電子部品載置部の画像を撮像可能な撮像部と、前記画像に基づいて前記電子部品載置部のモデル画像を作成可能なモデル画像作成部と、前記電子部品を検査する検査部とを有し、前記モデル画像作成部は、前記モデル画像の明るさと、前記画像に対する前記モデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整可能なことを特徴とする。

0027

本適用例によれば、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整することができる。これにより、最適なモデル画像を得ることができる。その結果、搬送位置を補正して高精度搬送を実現する電子部品検査装置を提供できる。

図面の簡単な説明

0028

第1実施形態に係る検査装置を示す概略斜視図。
図1に示す検査装置の概略平面図。
図1に示す検査装置が有する制御装置設定表示部、及び載置部画像取得部を示すブロック図。
図2に示す載置部画像取得部の概略側面図。
本実施形態に係るモデル画像の自動登録の処理を示すフローチャート
本実施形態に係る明るさ調整の処理を示すフローチャート。
本実施形態に係る明るさ調整のアルゴリズムを説明する図。
本実施形態に係るモデル画像エリア決定の処理を示すフローチャート。
本実施形態に係るモデル画像の自動登録の流れを示すフローチャート。
第2実施形態に係るモデル画像の自動登録の設定画面を示す図。
第2実施形態に係るモデル画像の自動登録の処理を示すフローチャート。
第2実施形態に係るモデル画像の自動登録のモデル画像登録処理状態画面を示す図。
変形例の載置部画像取得部を示す側面図。

実施例

0029

(第1実施形態)
以下、本発明の電子部品搬送装置及び電子部品検査装置を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

0030

図1は、本実施形態に係る検査装置を示す概略斜視図である。図2は、図1に示す検査装置の概略平面図である。図3は、図1に示す検査装置が有する制御装置、設定表示部、及び載置部画像取得部を示すブロック図である。図4は、図2に示す載置部画像取得部の概略側面図である。

0031

なお、図1図2図4(後述)、及び図13(後述)では、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸であるX軸、Y軸、及びZ軸を矢印で図示しており、その矢印の先端側を「+(プラス)」、基端側を「−(マイナス)」としている。また、以下では、X軸に平行な方向(第1方向)を「X軸方向」、Y軸に平行な方向(第2方向)を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。また、以下では、説明の便宜上、図1中の上側(+Z軸方向側)を「上」、下側(−Z軸方向側)を「下」という。

0032

また、X軸とY軸とを含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、電子部品の搬送方向の上流側を単に「上流側」とも言い、下流側を単に「下流側」とも言う。また、本願明細書で言う「水平」とは、完全な水平に限定されず、電子部品の搬送が阻害されない限り、水平に対して若干(例えば5°未満程度)傾いた状態も含む。

0033

図1及び図2に示す検査装置(電子部品検査装置)1は、例えば、BGA(Ball grid array)パッケージやLGA(Land grid array)パッケージ等のICデバイス、LCD(Liquid Crystal Display)、CIS(CMOS Image Sensor)等の電子部品の電気的特性を検査・試験(以下単に「検査」と言う)するための装置である。なお、以下では、説明の便宜上、検査を行う前記電子部品としてICデバイスを用いる場合について代表して説明し、これを「ICデバイス90」とする。

0034

図1及び図2に示すように、検査装置(電子部品検査装置)1は、ICデバイス(電子部品)90を搬送する搬送装置(電子部品搬送装置)10と、検査部16と、表示部41及び操作部42を有する設定表示部40と、制御装置30とを備える。搬送装置10はICデバイス90を載置可能な電子部品載置部2を備える。電子部品載置部2は、例えば、トレイ200、電子部品供給部14、電子部品回収部18、温度調整部12、回収用トレイ19、及び回転ステージ(図示せず)などである(以下、これらの各載置部を区別しないときには「電子部品載置部2」ともいう)また、搬送装置10は、電子部品載置部2の画像を撮像可能な撮像装置(撮像部)51及び照明装置52を備える載置部画像取得部50を有する(図3参照)。

0035

なお、本実施形態では、検査装置1から、検査部16及び後述する制御装置30が有する検査制御部312を除く構成によって搬送装置10が構成されている(図3参照)。

0036

図1及び図2に示すように、検査装置1は、トレイ供給領域A1と、デバイス供給領域A2と、検査部16が設けられている検査領域A3と、デバイス回収領域A4と、トレイ除去領域A5とに分けられている。

0037

これらの各領域は互いに図示しない壁部やシャッター等により仕切られている。そして、デバイス供給領域A2は、壁部やシャッター等で画成された第1室R1となっている。また、検査領域A3は壁部やシャッター等で画成された第2室R2となっている。また、デバイス回収領域A4は、壁部やシャッター等で画成された第3室R3となっている。また、第1室R1(デバイス供給領域A2)、第2室R2(検査領域A3)、及び第3室R3(デバイス回収領域A4)は、それぞれ、気密性断熱性を確保することができるように構成されている。これにより、第1室R1、第2室R2、及び第3室R3は、それぞれ、湿度や温度を可能な限り維持することができる。なお、第1室R1及び第2室R2内は、それぞれ、所定の湿度及び所定の温度に制御され、例えば、常温環境下低温環境下、及び高温環境下で検査を行うことができるよう構成されている。

0038

検査装置1において、ICデバイス90は、トレイ供給領域A1からトレイ除去領域A5まで各領域を順に経由し、途中の検査領域A3で検査(電気的な検査)が行われる。本実施形態の前記「検査(電気的な検査)」では、例えば、ICデバイス90の導通が行われるか否かを確認したり、特定の信号が入力された場合に、期待される出力が得られるかを確認したりする。これにより、ICデバイス90の断線短絡の有無の判断を行うことができる。その他、検査部16では、ICデバイス90が備える回路(図示せず)等の動作を確認するための検査を行ってもよい。
以下、検査装置1について領域A1〜A5ごとに説明する。

0039

(トレイ供給領域)
図2に示すように、トレイ供給領域A1は、未検査状態の複数のICデバイス90が配列されたトレイ200(電子部品載置部2)が供給される領域である。トレイ供給領域A1では多数のトレイ200を積み重ねることができる。

0040

(デバイス供給領域)
図2に示すように、デバイス供給領域A2は、トレイ供給領域A1からのトレイ200上の複数のICデバイス90がそれぞれ検査領域A3まで供給される領域である。なお、トレイ供給領域A1とデバイス供給領域A2とを跨ぐように、トレイ200を搬送するトレイ搬送機構11A,11Bが設けられている。

0041

デバイス供給領域A2には、温度調整部12(電子部品載置部2)と、供給ロボット(デバイス搬送ヘッド)13と、供給空トレイ搬送機構15とが設けられている。

0042

温度調整部12は、ICデバイス90を配置し、配置されたICデバイス90を加熱又は冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整(制御)する装置である。図2に示す構成では、温度調整部12はY軸方向に2つ配置、固定されている。そして、トレイ搬送機構11Aによってトレイ供給領域A1から搬入されたトレイ200上のICデバイス90は、いずれかの温度調整部12に搬送され、載置される。

0043

供給ロボット13は、ICデバイス90の搬送を行う搬送部であり、デバイス供給領域A2内でX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向に移動可能に支持されている。この供給ロボット13は、トレイ供給領域A1から搬入されたトレイ200と温度調整部12との間のICデバイス90の搬送と、温度調整部12と後述する電子部品供給部14(電子部品載置部2)との間のICデバイス90の搬送とを担っている。なお、供給ロボット13は、ICデバイス90を把持する複数の把持部(図示せず)を有している。各把持部は、吸着ノズルを備えており、ICデバイス90を吸着することで把持することができる。また、供給ロボット13は、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱又は冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。

0044

供給空トレイ搬送機構15は、全てのICデバイス90が除去された状態の空のトレイ200をX軸方向に搬送する搬送部(搬送機構)である。そして、この搬送後、空のトレイ200は、トレイ搬送機構11Bによってデバイス供給領域A2からトレイ供給領域A1に戻される。

0045

(検査領域)
図2に示すように、検査領域A3は、ICデバイス90が検査される領域である。この検査領域A3には、電子部品供給部14と、検査部16と、測定ロボット(デバイス搬送ヘッド)17と、電子部品回収部18(電子部品載置部2)とが設けられている。なお、本実施形態では、電子部品供給部14及び電子部品回収部18は、それぞれ、独立して移動可能に構成されているが、これらは、連結又は一体化し、同方向に移動可能に構成されていてもよい。

0046

電子部品供給部14は、温度調整(温度制御)されたICデバイス90を載置し検査部16近傍まで搬送する搬送部である。この電子部品供給部14は、デバイス供給領域A2と検査領域A3との間をX軸方向に沿って往復移動可能になっている。また、図2に示す構成では、電子部品供給部14は、Y軸方向に2つ配置されている。温度調整部12上のICデバイス90は、いずれかの電子部品供給部14に搬送され、載置される。なお、この搬送は供給ロボット13によって行われる。また、電子部品供給部14では、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱又は冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。

0047

検査部16は、ICデバイス90の電気的特性を検査・試験するユニットであり、ICデバイス90を検査する場合にそのICデバイス90を保持する保持部である。検査部16には、ICデバイス90を保持した状態で当該ICデバイス90の端子と電気的に接続される複数のプローブピンが設けられている。そして、ICデバイス90の端子とプローブピンとが電気的に接続され(接触し)、プローブピンを介してICデバイス90の検査(電気的な検査)が行われる。また、検査部16では、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱又は冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。

0048

測定ロボット17は、ICデバイス90の搬送を行う搬送部であり、検査領域A3内で移動可能に支持されている。この測定ロボット17は、デバイス供給領域A2から搬入された電子部品供給部14上のICデバイス90を検査部16上に搬送し、載置することができる。また、ICデバイス90を検査する場合に、測定ロボット17は、ICデバイス90を検査部16に向けて押圧し、これにより、ICデバイス90を検査部16に当接させる。これによって、前述したように、ICデバイス90の端子と検査部16のプローブピンとが電気的に接続される。なお、測定ロボット17は、ICデバイス90を把持する複数の把持部(図示せず)を有している。各把持部は、吸着ノズルを備えており、ICデバイス90を吸着することで把持することができる。また、測定ロボット17は、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱又は冷却して、ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。なお、本実施形態では、図示のように測定ロボット17の数は1つであるが、2つ以上設けられていてもよい。

0049

電子部品回収部18は、検査部16での検査が終了したICデバイス90を載置しデバイス回収領域A4まで搬送する搬送部である。この電子部品回収部18は、検査領域A3とデバイス回収領域A4との間をX軸方向に沿って往復移動可能になっている。また、図2に示す構成では、電子部品回収部18は、電子部品供給部14と同様に、Y軸方向に2つ配置されている。検査部16上のICデバイス90は、いずれかの電子部品回収部18に搬送され、載置される。なお、この搬送は測定ロボット17によって行われる。

0050

図4に示すように、載置部181は、上方に開口する凹状をなし、その横断面積が底面に向かって漸減する形状をなしている。このような形状の載置部181は底面と、4つの傾斜した側面とで構成されている。このような載置部181の側面は、ICデバイス90を載置する際に、ICデバイス90を載置部181に案内する案内面として機能する。これにより、ICデバイス90を載置部181に容易に載置することができる。

0051

また、載置部181を構成する面(側面及び底面)には、当該面における反射を小さくする反射防止処理が施されている。これにより、後述する載置部画像取得部50が有する撮像装置51により電子部品載置部2を撮像するときに、撮像装置51が有する撮像素子(図示せず)に不要な光が入射することを抑制することができる。そのため、後述する撮像装置51によって、より鮮明な画像を得ることができる。

0052

反射防止処理としては、特に限定されず、例えば、反射防止膜の形成、粗面化処理(光の散乱を大きくする処理)、黒色処理(光の吸収を大きくする処理)等が挙げられる。

0053

(デバイス回収領域)
図2に示すように、デバイス回収領域A4は、検査が終了したICデバイス90が回収される領域である。このデバイス回収領域A4には、回収用トレイ19と、回収ロボット20と、回収空トレイ搬送機構21とが設けられている。また、デバイス回収領域A4には3つの空のトレイ200も用意されている。

0054

回収用トレイ19は、ICデバイス90が載置される電子部品載置部2である。回収用トレイ19は、デバイス回収領域A4内に固定され、図2に示す構成では、X軸方向に並んで3つ配置されている。また、空のトレイ200も、ICデバイス90が載置される電子部品載置部2であり、X軸方向に並んで3つ配置されている。そして、デバイス回収領域A4に移動してきた電子部品回収部18上のICデバイス90は、これらの回収用トレイ19及び空のトレイ200のうちのいずれかに搬送され、載置される。これにより、ICデバイス90は、検査結果ごとに回収されて、分別分類)されることとなる。この検査結果に基づいたICデバイス90の分別は回収ロボット20によって行われる。回収ロボット20は後述する制御装置30の指令により、ICデバイス90を分別する。

0055

回収ロボット20は、ICデバイス90の搬送を行う搬送部であり、デバイス回収領域A4内でX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向に移動可能に支持されている。この回収ロボット20は、ICデバイス90を電子部品回収部18から回収用トレイ19や空のトレイ200に搬送することができる。なお、回収ロボット20は、ICデバイス90を把持する複数の把持部(図示せず)を有している。各把持部は、吸着ノズルを備えており、ICデバイス90を吸着することで把持することができる。

0056

回収空トレイ搬送機構21は、トレイ除去領域A5から搬入された空のトレイ200をX軸方向に搬送させる搬送部(搬送機構)である。そして、この搬送後、空のトレイ200は、ICデバイス90が回収される位置に配されることとなる、すなわち、前記3つの空のトレイ200のうちのいずれかとなり得る。

0057

(トレイ除去領域)
トレイ除去領域A5は、検査済み状態の複数のICデバイス90が配列されたトレイ200が回収され、除去される領域である。トレイ除去領域A5では多数のトレイ200を積み重ねることができる。なお、デバイス回収領域A4とトレイ除去領域A5とを跨ぐように、トレイ200を1枚ずつ搬送するトレイ搬送機構22A,22Bが設けられている。トレイ搬送機構22Aは、検査済みのICデバイス90が載置されたトレイ200をデバイス回収領域A4からトレイ除去領域A5に搬送する。トレイ搬送機構22Bは、ICデバイス90を回収するための空のトレイ200をトレイ除去領域A5からデバイス回収領域A4に搬送する。

0058

以上説明したような各領域A1〜A5のうちの第1室R1、第2室R2、及び第3室R3には、それぞれ、図示はしないが、室内の温度を検出する温度センサー温度計)と、室内の湿度(相対湿度)を検出する湿度センサー湿度計)と、室内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサー酸素濃度計)とが設けられている。なお、本実施形態では、第1室R1、第2室R2、及び第3室R3のそれぞれの室に温度センサー、湿度センサー、及び酸素濃度センサーが設けられているが、温度センサー、湿度センサー、及び酸素濃度センサーを設ける箇所は各々任意である。

0059

また、図示はしないが、検査装置1は、ドライエアー供給機構を有している。ドライエアー供給機構は、第1室R1、第2室R2、及び第3室R3に湿度の低い空気、窒素等の気体(以下、ドライエアーとも言う)を供給できるよう構成されている。そのため、必要に応じて、ドライエアーを供給することにより、ICデバイス90の結露結氷着氷)を防止することができる。

0060

なお、前述した実施形態では、検査装置1は、常温環境下、低温環境下、及び高温環境下で検査を行うことができるよう構成されているが、これに限らず、前記3つの環境下のうち少なくとも1つの環境下で検査を行う構成であってもよい。例えば壁部、シャッター、湿度計、酸素濃度計、及びドライエアーなどの低温環境下のための構成を含まなくてもよい。

0061

(制御装置)
図3に示すように、制御装置30は、検査装置1の各部を制御する機能を有し、制御部31と、記憶部32とを備える。

0062

制御部31は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含んで構成され、駆動制御部311、検査制御部312、撮像制御部313、及びモデル画像作成部314を有する。記憶部32は、例えば、ROM(read only memory)及びRAM(Random Access Memory)を含んで構成されている。

0063

駆動制御部311は、各部(トレイ搬送機構11A,11B、温度調整部12、供給ロボット13、供給空トレイ搬送機構15、電子部品供給部14、検査部16、測定ロボット17、電子部品回収部18、回収ロボット20、回収空トレイ搬送機構21、及びトレイ搬送機構22A,22B)の駆動等を制御する。

0064

検査制御部312は、例えば、記憶部32内に記憶されたプログラムソフトウェア)に基づいて、検査部16に配置されたICデバイス90の検査等を行うことも可能である。

0065

撮像制御部313は載置部画像取得部50の駆動等を制御する。また、撮像制御部313は、撮像装置51からの信号を処理し、載置部画像取得部50が取得した電子部品載置部2の画像をデータ化する(画像データを生成する)。

0066

モデル画像作成部314は画像データに基づいて電子部品載置部2のモデル画像を作成する。モデル画像作成部314はモデル画像の明るさを調整する。モデル画像作成部314は、画像データに対するモデル画像の切り出し位置を調整する。モデル画像作成部314は、モデル画像の明るさと、画像データに対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整する。

0067

モデル画像作成部314は、撮像装置51の撮像信号に基づいて画像内の画素の明るさ及び画素の個数を表示部41に表示する。これによれば、明るさに基づく画像全体の輝度値と、所定の閾値(輝度値)とを比較するなどして、当該画像の明るさを容易に調整することができ、また明るさの数値の確認が容易になることから明るさ調整に対して非常に便利なものとなる。

0068

モデル画像作成部314は、画像内の画素の明るさ及び画素の個数に基づいて自動でモデル画像の明るさを調整する。これによれば、明るさを自動制御することができる。

0069

モデル画像作成部314は、画像内の画素の明るさ及び画素の個数を数値化する。これによれば、明るさを容易に自動制御することができる。

0070

数値化は、画像内の画素の明るさを第1軸としての横軸、画素の個数を第1軸と直交する第2軸としての縦軸にするヒストグラムを作成する。これによれば、公知のヒストグラムを用いることによって数値化がモデル画像作成部314によって生成されるので、モデル画像作成部314を簡素に構成することができ、また適切な数値化の生成が可能となる。

0071

モデル画像作成部314は、ヒストグラムを表示部41に表示する。これによれば、ヒストグラムの表示により明るさの傾向を容易に把握することができる。

0072

モデル画像作成部314は、操作部(入力部)42から入力された明るさ調整パラメーターを用いてモデル画像の明るさを調整する。これによれば、調整する明るさの数値の容易な制御が可能となる。

0073

モデル画像の切り出し位置の調整は、撮像装置51の撮像した画像の画像データを微分処理して調整する。これによれば、画像を微分処理して作成することにより容易に強調処理することができる。

0074

また、制御部31は、各部の駆動、検査結果及び画像データ等を表示部41に表示する機能や、操作部42からの入力に従って処理を行う機能等を有している。
記憶部32は制御部31が各種処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶する。

0075

(設定表示部)
図1及び図3に示すように、設定表示部40は表示部41及び操作部42を有する。

0076

表示部41は各部の駆動や検査結果等を表示するモニター411を有する。モニター411は、例えば、液晶表示パネル有機EL等の表示パネル等で構成することができる。作業者は、このモニター411を介して、検査装置1の各種処理や条件等を設定したり、確認したりすることができる。

0077

操作部42は、マウス421等の入力デバイスであり、作業者による操作に応じた操作信号を制御部31に出力する。したがって、作業者は、マウス421を用いて、制御部31に対して各種処理等の指示を行うことができる。
なお、本実施形態では、操作部42としてマウス421を用いているが、操作部42はこれに限定されず、例えばキーボードトラックボールタッチパネル等の入力デバイス等であってもよい。

0078

(載置部画像取得部)
載置部画像取得部50は、電子部品載置部2の画像を取得する機能を有する。図2に示すように、載置部画像取得部50は、トレイ供給領域A2とデバイス回収領域A4とで、供給ロボット13と回収ロボット20とに設けられている。すなわち、載置部画像取得部50は、電子部品載置部2の画像を取得可能な位置に設けられている。

0079

載置部画像取得部50は、第1載置部画像取得部50aと、第2載置部画像取得部50bとを有する。第1載置部画像取得部50a及び第2載置部画像取得部50bは、電子部品載置部2の上方に設けられている。

0080

なお、本実施形態では、第1載置部画像取得部50a及び第2載置部画像取得部50bのそれぞれを1つの載置部画像取得部50として捉えたとき、その載置部画像取得部50の数は、2つであるが、載置部画像取得部50の数は、これに限定されず任意である。

0081

載置部画像取得部50は、電子部品載置部2の上方に配置されるように供給ロボット13及び回収ロボット20に支持されている。これにより、載置部画像取得部50は、電子部品載置部2の鉛直上方から電子部品載置部2の上面911の状態の画像を取得可能になっている。

0082

第1載置部画像取得部50a及び第2載置部画像取得部50bは、それぞれ、撮像装置51及び照明装置52を有する。なお、照明装置52は、連続的な照明だけでなく、間欠的に強い光(フラッシュ)でも、露光時間が制御できればどちらでもよい。

0083

撮像装置51は、電子部品載置部2からの光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有している。この撮像装置51としては、特に限定されないが、例えば、撮像素子としてCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサーを用いたカメラ(CCDカメラ)、撮像素子としてCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーを用いたカメラ、撮像素子としてMOSイメージセンサーを用いたカメラ等の電子カメラデジタルカメラ)等が挙げられる。また、画像データを、例えば、微分干渉法フーリエ変換法等を用いて解析することにより、微細な形状や見え難い形状を強調し、形状の検出感度を向上させることが可能である。また、微細な傷や見え難い傷を強調し、傷の検出感度を向上させることが可能である。

0084

この撮像装置51は、撮像領域が電子部品載置部2の上面911の大きさとほぼ同等又はそれより大きくなるように構成されている。

0085

また、撮像装置51は、図示はしないが、光学レンズオートフォーカス機構等の光学系を備えていることが好ましい。これにより、例えば、撮像装置51に対する電子部品載置部2の高さ(Z軸方向の高さ)が異なる場合でも、鮮明な画像を得ることができる。

0086

照明装置52は、撮像装置51による電子部品載置部2の撮像時に駆動され、電子部品載置部2に光を照射する光源装置である。この照明装置52により、光量不足で画像が暗くなることを抑制し、より鮮明な画像を得ることができる。

0087

照明装置52は、本実施形態では、円環状をなし、撮像装置51の周囲に配置されている。これにより、電子部品載置部2に均一に光を照射することができる。なお、照明装置52の形状や配置は前述の構成に限定されない。

0088

このような構成の載置部画像取得部50は、照明装置52により電子部品載置部2に光を照射し、撮像装置51により電子部品載置部2を撮像する。撮像装置51からの信号は前述した撮像制御部313に取り込まれる。撮像制御部313は、撮像装置51からの信号を処理し、電子部品載置部2の画像を2次元の画像データとして生成する。

0089

また、載置部画像取得部50が取得した電子部品載置部2の画像を用いて3次元の画像データを生成してもよい。その場合には、例えば、図示はしないが、1つの配置列に対して2つ以上(例えば、3つ)の載置部画像取得部50を設ければよい。

0090

(実施例)
以下、上記した構成の検査装置1の一連の動作を説明しつつ、電子部品載置部2の画像の取得について説明する。
図5は、本実施形態に係るモデル画像の自動登録の処理を示すフローチャートである。
モデル画像作成部314におけるモデル画像の自動登録時の流れの例を以下に説明する。

0091

本実施形態に係るモデル画像作成部314は、モデル画像の作成を自動で行う。モデル画像作成部314は、「明るさ調整」と「モデル画像の切り出し」との作業を自動で行う。

0092

先ず、ステップS10において、撮像制御部313は電子部品載置部2の上方に載置部画像取得部50を移動する。

0093

次に、ステップS20において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2の画像の明るさを調整する。

0094

次に、ステップS30において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2の画像のモデル画像エリアを決定する。

0095

次に、ステップS40において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2のモデル画像を切り出して登録する。そしてモデル画像の自動登録を終了する。

0096

図6は、本実施形態に係る明るさ調整の処理を示すフローチャートである。
上記のステップS20の「明るさ調整」の処理の例を以下に説明する。

0097

モデル画像作成部314は、画像内の画素の明るさ及び画素の個数を数値化する。これによれば、明るさを容易に自動制御することができる。モデル画像作成部314は、「明るさ調整」の自動化では、撮像した画像内の明るさ分布から適切な設定値を決定する。この時、調整する設定は、露光時間、シャッタースピード照明強度絞り照明点灯時間などがある。なお、照明点灯時間はフラッシュを使用するときの調整用であってもよい。

0098

先ず、ステップS210において、載置部画像取得部50は電子部品載置部2を撮像する。

0099

次に、ステップS220において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2の画像の明るさ分布を作成する。

0100

モデル画像作成部314は、撮像装置51の撮像信号に基づいて画像内の画素の明るさ及び画素の個数を表示部41に表示する。これによれば、明るさに基づく画像全体の輝度値と、所定の閾値(輝度値)とを比較するなどして、当該画像の明るさを容易に調整することができ、また明るさの数値の確認が容易になることから明るさ調整に対して非常に便利なものとなる。

0101

数値化は、画像内の画素の明るさを横軸(第1軸)、画素の個数を縦軸(第2軸)にするヒストグラムを作成する。これによれば、公知のヒストグラムを用いることによって数値化がモデル画像作成部314によって生成されるので、モデル画像作成部314を簡素に構成することができ、また適切な数値化の生成が可能となる。

0102

次に、ステップS230において、モデル画像作成部314は適切な明るさか判断する。ヒストグラムの分布を評価し、明るさを判断する。

0103

図7は、本実施形態に係る明るさ調整のアルゴリズムを説明する図である。
図7下図に示すように、ヒストグラム70の分布の右端が基準値より右側にある場合は、画像が明るいと判断する。明るい場合は、ステップS240に進む。
図7の上図に示すように、ヒストグラム74の分布の右端が基準値より左側にある場合は、画像が暗いと判断する。暗い場合は、ステップS250に進む。

0104

次に、ステップS240において、モデル画像作成部314は画像内の画素を暗くする(露光時間短く)。予め決めておいた基準値内に分布が収まるようにする。具体的には、ヒストグラム70の分布を狭めてヒストグラム72の分布のように基準値内に収まるようにする。

0105

次に、ステップS250において、モデル画像作成部314は画像内の画素を明るくする(露光時間長く)。予め決めておいた基準値内に分布が収まるようにする。具体的には、ヒストグラム74の分布を拡げてヒストグラム72の分布のように基準値内一杯に収まるようにする。
そして戻る。

0106

図8は、本実施形態に係るモデル画像エリア決定の処理を示すフローチャートである。
上記のステップS30の「モデル画像エリア決定」の処理の例を以下に説明する。

0107

モデル画像の切り出し位置の調整は、撮像装置51の撮像した画像の画像データを微分処理して調整する。これによれば、画像を微分処理して作成することにより容易に強調処理することができる。「モデル画像の切り出し」の自動化では、ICデバイス90及び電子部品載置部2の寸法に基づいて、撮像画像中のモデル画像エリアを決定し、画像を切り出す。モデル画像エリアの決定には、画像内の特徴(対称性)も利用する。モデル画像の切り出し位置の調整は画像中のエッジを確認して判断する。
例えば、次のような方法でエッジを確認する。

0108

先ず、ステップS310において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2の画像の仮モデル画像エリアを決める。画像中心で、電子部品載置部2の寸法より大きくする。画像の微分画像を作成し、エッジを抽出する。電子部品載置部2の大きさに基づいて切り出し枠を決める(電子部品載置部サイズ+α)。

0109

次に、ステップS320において、モデル画像作成部314は仮モデル画像エリアを上下左右に変えながらモデル画像エリアの対称性評価を行う。
例えば、モデル画像作成部314はモデル画像の回転対称性を計算する。モデル画像作成部314はモデル画像を切り出しする。モデル画像作成部314はモデル画像のエッジ部分面積を抽出する。モデル画像作成部314は切り出し枠を広げて、モデル画像の切り出しとエッジ部分の面積の抽出とを繰り返す(予め指定した最大まで)。

0110

次に、ステップS330において、モデル画像作成部314は最も対称性の高い位置をモデル画像エリアとする。モデル画像作成部314は対称性が高い位置をモデル画像の中心とみなす。モデル画像作成部314は切り出し枠とエッジ面積の分布から最適なエッジ位置を決め、モデル画像の切り出し位置を決める。最適なエッジ位置は、例えば、エッジ面積が飽和する大きさ、あるいはある閾値以上のエッジ面積などを用いて決める。そして戻る。

0111

図9は、本実施形態に係るモデル画像の自動登録の流れを示すフローチャートである。
モデル画像作成部314におけるモデル画像の自動登録時の複数回処理する流れの例を以下に説明する。
図5のモデル画像の登録処理は、複数回処理することで、より適切なモデル画像を得ることもできる。より最適なモデル画像を得るために、「明るさ調整」と「モデル画像の切り出し」を複数回繰り返して行う。

0112

先ず、ステップS10において、撮像制御部313は電子部品載置部2の上方に載置部画像取得部50を移動する。

0113

次に、ステップS20において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2の画像の明るさを調整する。

0114

次に、ステップS30において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2のモデル画像エリアを決定する。

0115

次に、ステップS32において、撮像制御部313は電子部品載置部2のモデル画像エリアが中心に撮像できる位置に載置部画像取得部50を移動する。

0116

次に、ステップS34において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2のモデル画像エリア内で明るさ調整を行い、より最適にする。

0117

次に、ステップS36において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2のモデル画像エリアを決定する。これにより、載置部画像取得部50中心で撮像した電子部品載置部2のモデル画像を使用できる。

0118

次に、ステップS40において、モデル画像作成部314は電子部品載置部2のモデル画像を切り出して登録する。そしてモデル画像の自動登録を終了する。

0119

以上のように、検査装置1では、載置部画像取得部50によって、電子部品載置部2の画像を取得する。

0120

本実施形態によれば、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを調整することができる。これにより、最適なモデル画像を得ることができる。その結果、搬送位置を補正して高精度搬送を実現する搬送装置10及び検査装置1を提供できる。

0121

また、作業者に依存しない最適なモデル登録が行える。登録作業者の負担が軽減される。

0122

(第2実施形態)
図10は、本実施形態に係るモデル画像の自動登録の設定画面を示す図である。
以下、本実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項は、その説明を省略する。

0123

本実施形態に係る搬送装置10は、画像に基づいて電子部品載置部2のモデル画像の設定情報を表示可能で、モデル画像の自動登録の指示を受付可能なモデル自動登録ボタン(指示受付部)82を有する供給搬送補正セットアップ画面(モデル画像表示設定部)80とを備えている。

0124

供給搬送補正セットアップ画面80は、電子部品載置部2を選択可能な検出ポケット選択ボタン(電子部品載置部選択部)84を備えている。作業者(操作者)は検出ポケット選択ボタン84で電子部品載置部2を選択する。モデル画像の自動登録は、作業者(操作者)がモデル自動登録ボタン82を選択することにより実行される。モデル自動登録ボタン82が選択された場合、モデル画像作成部314は、モデル画像の明るさと、画像に対するモデル画像の切り出し位置の少なくとも1つを自動で調整する。

0125

なお、作業者(操作者)の操作部42の操作は、例えば、マウス421を操作し、表示部41に表示された各操作ボタンアイコン)の位置にカーソルを移動させ、選択(クリック)することによりなされる。
なお、表示部41に表示される各操作ボタンのうちの一部又は全部が、押しボタン等の機械式の操作ボタンとして設けられていてもよい。

0126

図11は、本実施形態に係るモデル画像の自動登録の処理を示すフローチャートである。
モデル画像作成部314におけるモデル画像の自動登録時の流れの例を以下に説明する。

0127

先ず、ステップS50において、モデル画像作成部314はトレイ200(電子部品載置部2)のモデル画像を登録する(図5及び図9参照)。

0128

次に、ステップS60において、モデル画像作成部314は電子部品供給部14(電子部品載置部2)のモデル画像を登録する(図5及び図9参照)。

0129

次に、ステップS70において、モデル画像作成部314は温度調整部12(電子部品載置部2)のモデル画像を登録する(図5及び図9参照)。

0130

次に、ステップS80において、モデル画像作成部314は回転ステージ(図示せず)(電子部品載置部2)のモデル画像を登録する(図5及び図9参照)。そしてモデル画像の自動登録を終了する。

0131

図12は、本実施形態に係るモデル画像の自動登録のモデル画像登録処理状態画面を示す図である。
自動登録中は、供給シャトル(電子部品供給部14)のモデル(モデル画面)登録中を示すモデル登録処理状態画面86が表示される。

0132

(変形例)
なお、載置部画像取得部50は、電子部品載置部2の上方に配置されるように支持部60に支持されていてもよい。これにより、載置部画像取得部50は、電子部品載置部2の鉛直上方から電子部品載置部2の上面911の状態の情報を取得可能になっている。なお、支持部60は、例えば、検査部16や測定ロボット17を支持する支持脚(図示せず)等に取り付けられている。

0133

図13は、変形例の載置部画像取得部50を示す概略側面図である。
また、載置部画像取得部50は、図13に示すように、電子部品載置部2の上方に配置されるように測定ロボット17に支持されていてもよい。これにより、載置部画像取得部50は、検査部16の鉛直上方から検査部16の画像を取得可能になる。

0134

また、前述した説明では、載置部画像取得部50は、1回の撮像で、1つの電子部品載置部2を撮像したが、1回の撮像で、複数の電子部品載置部2を撮像してもよい。また、載置部画像取得部50は、1つの電子部品載置部2を複数に分割して撮像してもよい。その場合の分割数は、特に限定されず、撮像装置51の性能等の諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、多ければ多いほど好ましい。これにより、電子部品載置部2の画像を一括して取得する場合に比べ、前記画像を高精度に取得することができる。

0135

以上、本発明の電子部品搬送装置及び電子部品検査装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

0136

例えば、前述した実施形態では、載置部画像取得部50として、撮像装置51及び照明装置52を備えた構成を挙げたが載置部画像取得部50の構成はこれに限定されない。例えば、載置部画像取得部50は、レーザー光を電子部品の表面に照射し、そのレーザー光を走査し、前記表面で反射したレーザー光を受光する装置等であってもよい。

0137

また、前述した実施形態では、載置部画像取得部50が電子部品載置部2の鉛直方向の上面を撮像するように構成されていたが、これに限らず、例えば、載置部画像取得部50が電子部品の裏面、側面等を撮像可能なように構成してもよい。

0138

1…検査装置(電子部品検査装置) 2…電子部品載置部 10…搬送装置(電子部品搬送装置) 11A,11B…トレイ搬送機構12…温度調整部(電子部品載置部) 13…供給ロボット(デバイス搬送ヘッド) 14…電子部品供給部(電子部品載置部) 15…供給空トレイ搬送機構16…検査部17…測定ロボット(デバイス搬送ヘッド) 18…電子部品回収部(電子部品載置部) 19…回収用トレイ(電子部品載置部) 20…回収ロボット21…回収空トレイ搬送機構 22A,22B…トレイ搬送機構 30…制御装置31…制御部 32…記憶部 40…設定表示部 41…表示部 42…操作部(入力部) 50…載置部画像取得部 50a…第1載置部画像取得部 50b…第2載置部画像取得部 51…撮像装置(撮像部) 52…照明装置60…支持部 70,72,74…ヒストグラム80…供給搬送補正セットアップ画面(モデル画像表示設定部) 82…モデル自動登録ボタン(指示受付部) 84…検出ポケット選択ボタン(電子部品載置部選択部) 86…モデル登録処理状態画面90…ICデバイス(電子部品) 181…載置部 200…トレイ(電子部品載置部) 311…駆動制御部 312…検査制御部 313…撮像制御部 314…モデル画像作成部 411…モニター421…マウス911…上面 A1…トレイ供給領域A2…デバイス供給領域A3…検査領域 A4…デバイス回収領域A5…トレイ除去領域R1…第1室 R2…第2室 R3…第3室。

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