JP3991729B2

JP3991729B2 - Inspection device

Info

Publication number: JP3991729B2
Application number: JP2002068114A
Authority: JP
Inventors: 巌市川; 茂生正木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: JP2003269930A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば、基板上に部品を実装した検査体に於ける前記部品が、基板上に正しく実装されているか、あるいは実装された部品自体が正しいものか等の検査を行う検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の検査装置の構造は次のようなものになっていた。即ち、検査体にレーザを照射する照射手段と、前記検査体から反射したレーザ光を受光する受光手段と、この受光手段によって受光したレーザ光により前記検査体の外観情報を検出する検出手段とを備えた構成となっており、照射手段から検査体にレーザ光を１つの回動する屈折体を通して照射し、そして検査体から反射した反射光を受光手段で受光し、この受光手段によって受光したレーザ光の受光位置により前記検査体の形状の外観情報を検出する、いわゆる三角測距法による方式となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の検査装置に於いてはレーザ光の走査範囲が固定の回転形状となるため、様々な種別や大きさの違った検査体に対してその検査規格に合った検査ができず、検査に時間がかかったり、精度の高い検査ができないという問題があった。
【０００４】
具体的には図９に示す如く、基板１１上の様々な部品１２ａ〜１２ｅに対して、レーザ光の照射する走査範囲を固定の大きさの回転径で複数回数走査し、部品１２ａ〜１２ｅが基板１１上に正確に実装がされているか否かの検査を行っていたのである。しかしながら、複数回数走査するとそれだけ時間がかかり、また、部品１２ａ〜１２ｅの大きさとは無関係に固定の回転径で走査していたため、小さな部品１２ｃやリード端子のある部品１２ｄに対して検査精度が出ないという問題があった。
【０００５】
この検査精度の点を更に詳細に説明すると、部品１２ａ〜１２ｅの大きさとは無関係に固定の回転径で走査するため、小さな部品に対し大きな回転径のままで走査を行った場合には、小さな部品に対する検出ポイントが少なくなり、言い換えれば検出分解能が大きくなり、検査精度が悪くなることになる。
【０００６】
そこで本発明は上記従来の問題点を解決するために、レーザ光の走査軌跡を可変の回転形状または直線状の走査とし、様々な種別や大きさの検査体や、その検査規格に合った走査で検査することにより、検査時間の短縮を図り、且つ精度の高い検査を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明は、レーザ光の走査範囲を可変する可変手段を照射手段と検査体との間に設け、この可変手段はレーザ光の屈折体を複数対向させた構成とし、予め入力された検査体の種別と位置と大きさと向き及びその検査規格からなる検査情報に基づいて対向する屈折体の相対角度を決定し、同期して同方向に回動させ、１回の回動走査で検査体の位置ズレを検出する構成としており、これにより、検査体が小さなものであっても大きなものであっても、また、リード端子のある部品であっても、それらを適切に走査し、精度良く検査することができるとともに１回の回動走査だけで位置ズレを検出することができるので、複数回走査する検査に比べて検査時間を短縮できるという作用効果が得られる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、検査体の種別と位置と大きさと向き及びその検査規格からなる検査情報に基づいて、走査範囲を１回あるいは複数回の回動走査するかを切替える切替手段を有する構成としており、これにより検査体の大きさや形状にしたがって、適切な走査回数を変更することができるようになり、適切な検査が行えるようになるという作用効果が得られる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、検査体の外観情報検出を利用した形状認識による位置ズレ検出後に、その位置情報に基づき、検査体の高さ、反射光量から、検査体の浮き、極性を検出する構成としており、検査体の位置情報に基づき、決定された領域で高さ、反射光量を測定するため信頼性の高い検査ができるという作用効果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１に於いて１は本体で、この本体１内にはセンサヘッド２が設けられている。このセンサヘッド２内にはレーザ光の照射手段３とレーザ光の受光手段４が設けられている。また、レーザ光の照射手段３の下方には、屈折体であり２枚のガラスよりなる平板ガラス５，６が設けられている。これらの平板ガラス５，６にはそれぞれタイミングベルト７，８を介して、サーボモータ９，１０が連結されている。
【００１９】
尚、この図１に於いて１１は基板で、この基板１１上には複数の部品１２が、より具体的には部品１２ａ〜１２ｅが図３の如く実装されている。この図３について先に説明しておくと、この図３に於いて部品１２ａ〜１２ｃはリード端子の無い部品で、その中で部品１２ａは最も大きなもの、次に大きなものが１２ｂの部品、最も小さな部品が１２ｃとなっており、この中で１２ｂはコンデンサのような極性のある部品である。また、１２ｅはＩＣのようなリード端子１２Ｆを備えた部品であり、１２Ｄは挿入部品１２ｄのリード端子である。
【００２０】
本実施形態の電気的な構成は図２に示すような構成になっている。即ち、サーボモータ９，１０にはそれぞれその回転位置を検出する位置検出手段１３，１４が接続され、これら位置検出手段１３，１４及び受光手段４がＣＰＵ１５に接続されている。即ち、本実施形態に於いてサーボモータ９，１０はそれぞれ位置検出手段１３，１４でそれぞれの位置が検出され、その状態において検出された位置がＣＰＵ１５に伝達されるようになっている。
【００２１】
サーボモータ９，１０には上述の如く平板ガラス５，６がタイミングベルト７，８を介して接続されている。そしてサーボモータ９，１０には駆動回路１７，１８、さらに同期回路１６が接続されており、このサーボモータ９，１０を同一方向に同期をとり回動させ、一方の回転スピードを変えることにより、２枚の平板ガラス５，６は図４（ａ）〜（ｄ）の状態を形成することになる。図４（ａ）は平板ガラス５，６が平行状態で、この状態を相対角度が０度と表現する。この状態の時に平板ガラス５，６をタイミングベルト７，８を介して、それぞれサーボモータ９，１０で同期して回転させれば、レーザ光の照射手段３から照射されたレーザ光は図４（ａ）の如く大きな円形の走査軌跡を描くことになる。
【００２２】
尚、走査軌跡の決定は図２に示す予め入力された検査情報１９に基づいて行われ、この検査情報１９には検査体の種別、位置、大きさ及び検査規格が入力されている。
【００２３】
次にこの図２に於ける同期回路１６の同期を止めた状態で、平板ガラス５，６の一方の回転スピードを変えると、例えば図４（ｃ）に示す如く平板ガラス５，６には１８０度近くの相対角度の差ができる。この状態で再び同期回路１６により同期をとりながら平板ガラス５，６を回動させれば、小さな円形の走査軌跡が描かれることになる。
【００２４】
このような状態から同期回路１６による同期を停止させた状態で平板ガラス５または平板ガラス６の回転スピードを変更し、図４（ｂ）に示す如く平板ガラス５，６の相対角度が９０度となった状態で同期回路１６により平板ガラス５，６を同期させて回転させれば、図４（ｂ）に示す如く、中ぐらいの大きさの走査軌跡が形成されることになる。ここで図４（ｅ）はこのときのレーザ光の軌跡を表した図であり、ｒ１は平板ガラス５が単独のときの回転半径で仮想のレーザ光の軌跡は破線のようになり、ｒ２は平板ガラス６が単独のときの回転半径、θは相対角度である。実際のレーザ光の軌跡は実線上を回転することになる。
【００２５】
再びこのような状態から同期回路１６による同期を停止させた状態で平板ガラス５または平板ガラス６の回転スピードを変更し、図４（ｄ）に示す如く平板ガラス５，６の相対角度が１８０度となつた状態で同期回路１６により平板ガラス５，６を同期させて回転させれば、図４（ｄ）の如く平板ガラス５，６が回転しているにもかかわらず、点状の小さな走査軌跡が形成されることとなる。ただし、回転半径ｒ１と回転半径ｒ２はほぼ等しく無ければならない。
【００２６】
これらの状態を示したのが図５（ａ）〜（ｃ）である。図５（ａ）はサーボモータ１０の回転数を示し、図５（ｂ）はサーボモータ９の回転数を示し、図５（ｃ）は平板ガラス５，６の相対角度を示している。即ち、図５（ａ）の状態で回転数Ａ０のときには図４（ａ）の如く平板ガラス５，６が平行状態、即ち、θ０＝０°の状態が形成されており、次に図５（ａ）の回転数Ａ１の状態は、Ｔ１時間の間サーボモータ１０の回転スピードを低下させ、これによって図４（ｃ）の状態が形成されると、再びサーボモータ１０の回転数を元に戻して図５（ａ）の回転数Ａ０の状態にすることにより、平板ガラス５，６の相対角度はθ２、即ち図４（ｃ）の如く、例えば１８０度近くに大きくなることになる。
【００２７】
そしてその状態からサーボモータ１０の回転スピードを図５（ａ）の回転数Ａ２の如く回転スピードをＴ２時間の間速めると、今度は平板ガラス５，６の相対角度は図４（ｂ）の如く小さくなり、θ１が９０度の状態が形成され、この状態でサーボモータ１０の回転数をＡ０に戻す、即ちサーボモータ９も回転数Ａ０で回っているのであるから回転同期が行われ、図４（ｂ）の状態で同期回転が行われることになるのである。
【００２８】
再び図５（ａ）におけるサーボモータ１０の回転スピードを回転数Ａ３にしてＴ３時間の間低下させ、この状態で図４（ｄ）のような状態を形成し、この状態でサーボモータ９，１０の回転数をＡ０で回転、即ち同期運転をすれば、θ３の相対角度、即ち１８０度を保って回転が行われる。即ち図４（ｄ）がその状態である。
【００２９】
このように本実施形態に於いては、基板１１上に於けるほぼ円形をしたレーザ光の回動軌跡の大きさを図４（ａ）〜（ｄ）の如く可変することができるものである。
【００３０】
そして、このように円形の軌跡が描かれる状態に於いて、本体１を基板１１上で停止させ１回転すれば、図２３に示す１００の如く円形の軌跡を描き（以降これをＣスキャンと呼ぶ）、一方本体１を回転させながら移動させれば、図２４の１０１の如くその走査軌跡はこの例の場合、右方向に移動する螺旋状の軌跡を描く（以降これをＲスキャンと呼ぶ）のである。
【００３１】
一方、平板ガラス５，６を逆方向に回動させることでレーザ光の走査軌跡を円運動から直線運動（以降これをＳスキャンと呼ぶ）させることができる。
【００３２】
そのＳスキャンの原理について図１０を用いて説明する。
【００３３】
図１０（ａ）は図１の平板ガラス５，６の相対角度が０度のときで、この状態で平板ガラス５，６の同期をとって逆方向に回動させるとレーザ光は、図１０（ｄ）のＡ線の如く、Ｘ方向に直線状に走査されることになる。
【００３４】
また、図１０（ｂ）は平板ガラス５，６の相対角度を９０度としたもので、この状態で平板ガラス５，６の同期をとって逆方向に回動させると、レーザ光の走査方向は図１０（ｄ）のＢ線の如く、Ａ線から反時計方向に４５度の方向への直線運動となる。
【００３５】
さらに図１０（ｃ）は平板ガラス５，６の同期をとって逆方向に回動させると、レーザ光の走査方向は図１０（ｄ）のＣ線の如く、Ａ線から反時計方向に９０度の方向への直線運動となる。
【００３６】
このように平板ガラス５，６の相対角度を任意に設定することにより、あらゆる方向の直線運動が可能となる。
【００３７】
さて、このようなレーザ光の走査を用いて、図３に示す様々な部品１２ａ〜１２ｅを検査する場合の検査方法について部品の種別毎に説明する。
【００３８】
先ず、図３に於いてリード端子の無い部品について説明する。
【００３９】
部品１２ａは大きな部品でリード端子の無い部品であるという情報が、図２に示す予め入力された検査情報１９から判っているので、図４（ａ）の如く平板ガラス５，６の相対角度を小さくし、大きな走査範囲のＣスキャンでその検査を行う。
【００４０】
そして次に部品１２ｃに移動する場合に、部品１２ｃが小さなリード端子の無い部品であるという情報が図２に示す予め入力された検査情報１９から判っているので、この部品１２ｃに対して適切な走査範囲のＣスキャンとなるように移動中に平板ガラス５，６の相対角度を、例えば図４（ｃ）の如く小さな状態にする。
【００４１】
ここで、Ｃスキャンの位置ズレの判定方法について説明する。
【００４２】
Ｃスキャンの回転の直径（Ｄ）は図６に示すように部品１２ａの部品長さ（Ｌ）とその位置ズレ検査規格（Ｓ）から決められ、回転の直径（Ｄ）＝部品長さ（Ｌ）−位置ズレ検査規格（Ｓ）×２となる。こうすることで大きな位置ズレや部品１２ａが無い場合は、図７に示すような高さの変化するＡ〜Ｄ点の何れかまたは全ての点が無くなり、図７のような僅かな幅方向の位置ズレに対しては、Ａ〜Ｄ点の４点の位置情報が得られるので、図２に示す予め入力された検査情報１９から得られる位置情報とを比較することにより行う。
【００４３】
一方、長手方向の僅かな位置ズレは図８の如く位置ズレ検査規格を越えるとＡ〜Ｄ点以外のＥ，Ｆ点が発生し、この部品１２ａが正しく基板１１上に実装されていないと判定できるのである。
【００４４】
次に部品１２ｃから部品１２ｂに移動する場合に、部品１２ｂが正方形状の部品で極性のある部品という情報が図２に示す検査情報からわかっているので、この部品１２ｂに対して適切な走査範囲のＲスキャンとなるように平板ガラス５，６の相対角度を、例えば図４（ｂ）の如くやや大きな状態にする。
【００４５】
部品１２ｂに対してＣスキャンではなく、Ｒスキャンとなる理由であるが、この部品１２ｂの形状は通常の部品１２ａ，１２ｃのように長さ、幅比がほぼ２：１の長方形状と違い、正方形状に近い形状であるため、Ｃスキャンでは最適な回転径が得られず、この部品１２ｂが位置ズレの許容範囲内にあるのにも関わらず、Ａ〜Ｄ点の４点の何れかあるいは全てが検出できないことが考えられ、この電子部品１２ｂが正しく基板１１上に実装されているか否かの判定が行えないためである。
【００４６】
そして、このＲスキャンの検査方法を図１１の部品１２ｂを例にとって説明する。
【００４７】
レーザ光は先ずａ点で基板１１から部品１２ａに乗り上げ、ｂ点で部品１２ａ上から基板１１上に落下し、同じようにｃ点で乗り上げ、ｄ点で落下し、ｅ点で乗り上げ、ｆ点で落下し、ｇ点で乗り上げ、ｈ点で落下し、ｉ点で乗り上げ、ｊ点で落下する。
【００４８】
つまり、上記４回転の回動走査により得られたａ〜ｊ点の１０点の情報により検出できることになり、この１０点の情報をＣＰＵ１５でその部品（この場合は１２ｂ）に合わせて、検査情報１９と比較することにより、この部品１２ｂが基板１１上の正しい位置に実装されているか否かの判定が行われるのである。
【００４９】
そして、この部品１２ｂの極性検査について図１２を用いて説明する。
【００５０】
一般的に極性表示として、部品の左右領域に光量差を設けている部品１２ｂのようなタイプのものに対して、先ず破線の位置にある部品１２ｂが上述のＲスキャンにより得られた位置計測情報から左右の部品のエッジから長さの１／４程度の領域Ａ，Ｂを設定する。
【００５１】
その設定された左右領域の計測された光量と、予め入力された実装データの極性情報、即ち部品のどちら側の光量が大きいかという情報を比較することにより、極性が合っているか否かを判定するものである。
【００５２】
このように位置情報から割り出された正しい領域での判定と、絶対光量ではない左右の光量差での判定から光量差の少ないものでも確実に判定することができるものである。
【００５３】
また、このように１２ａ〜１２ｃの検査に於いて、大きな部品であれば大きな走査範囲、小さな部品であれば小さな走査範囲となるよう予め入力された検査情報１９から自動判別し、小さな部品は回転直径がその部品に合わせて小さくなるため、１回の回転で取り込める情報量は同じであるから、データの間隔、即ち分解能は上がり、より精度良く検査できるようになるものである。
【００５４】
即ち、図３に於いても理解されるように、部品１２ａ，１２ｂ，１２ｃはそれぞれの理由により、バラバラの大きさとなっており、基板１１上に実装される場合の実装位置の許容誤差はそれぞれの部品の大きさ毎にある一定の割合となっている。
【００５５】
従って小さな部品であれば許容誤差の絶対値は小さくなり、大きな部品であればその許容誤差は大きなものとなっている。このように大きな部品１２ａであれば大きな走査範囲、小さな部品であれば小さな走査範囲を選択することにより、部品の大きさに関わらず適切な検査が行われるようになるものである。
【００５６】
次に図３に示すリード端子１２Ｆを有する部品１２ｅの検査方法について説明する。
【００５７】
部品１２ｅは本体１２Ｅから外方向に突き出された１６本のリード端子１２Ｆとにより構成されたもので、この部品１２ｅについては１６本のリード端子１２Ｆの基板１１への実装が適切に行われているか否かが重要であるとする。
【００５８】
従って、この場合には部品１２ｂの検査が終了すると、同方向に回動している平板ガラス５，６を停止し、逆方向に回動させることでレーザ光の走査軌跡を円運動から直線運動するＳスキャンにより、回転運動では捉えにくい、ＩＣやトランジスタ等のリード端子を有する部品を高速に精度良く検査することができる。
【００５９】
次にこのＳスキャンを活用した検査方法を図１３〜１６を用いて説明する。
【００６０】
図１３に示す部品１２ｅはリード端子１２Ｆを有する部品の一例として用いたＩＣで、この部品１２ｅはその本体１２Ｅの外周に多数のリード端子１２Ｆを有している。
【００６１】
このとき図１３の下側に記載した最初のリード端子１２Ｆ上で、平板ガラス５，６を図１０（ｃ）の如く、相対角度を１８０度にし、これらの平板ガラス５，６の同期をとって逆方向に回動するとレーザ光はこの最初のリード端子１２Ｆ上を走査することとなり、これによりこの最初のリード端子１２Ｆの検査を行うことができる。
【００６２】
そしてこの状態で図１に示す検査装置の本体１を図１３に示す破線Ａの如く、部品１２ｅの本体１２Ｅの外周をリード端子１２Ｆ上で一旦停止しながら順次左方向に移動する。
【００６３】
次に図１３の左側に記載した５番目のリード端子１２Ｆの検査も、このリード端子１２Ｆ上で検査装置の本体１を一旦停止する。ここで今度は平板ガラス５，６の相対角度を図１０（ａ）の如く０度とし、この状態で平板ガラス５，６の同期をとって逆方向に回動させれば、このリード端子１２Ｆもレーザ光を走査させて検査を行うことができる。
【００６４】
つまり、このように部品１２ｅのリード端子１２Ｆを検査する場合にも検査装置の本体１は図１３の破線Ａの如く、直線上に動作させればよいので高速の検査が行える。
【００６５】
このとき、部品１２ｅのリード端子１２Ｆの内、各辺から１つのリード端子１２Ｆだけ、例えば１番、５番、９番、１３番の検査をするだけで位置ズレ検査が可能となり、さらに高速に検査できるものである。
【００６６】
次に実際のリード端子１２Ｆの位置ズレの判定方法について説明する。
【００６７】
先ず、図１３の各リード端子１２Ｆの幅方向の中心位置上をレーザが順次走査して高さを計測する。そして図１３のようにリード端子１２Ｆが存在しておれば、図２に示す予め入力された検査情報１９より算出された部品１２ｅのしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２により、図１５の如くａ点とｂ点の位置が求められ、そのａ点とｂ点間の距離が決められた範囲内にあれば、そこにリード端子１２Ｆが存在し、正しい位置にあると判断するものである。
【００６８】
一方、図１４において、破線表示している本来あるべき位置から、部品１２ｅが上方向にズレた位置にあれば、その本来あるべきリード端子１２Ｆ上を走査したときは、同様にしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２によりａ点とｃ点が求められるが、走査した位置にはリード端子１２Ｆが存在しないため、ａ点とｃ点はほぼ同じ位置となるので、位置がずれていると判断する。
【００６９】
ここでリード端子１２Ｆの存在の有無により位置ズレ判断できるのは、リード端子１２Ｆの幅方向の半分以上の位置ズレがあれば、位置ズレ不良と判断するのが一般的な判定基準となっているためである。
【００７０】
また、さらに精度良く位置ズレを判定しようとすれば、図１６に示すようにリード端子１２Ｆ上の走査位置を中心から外側にシフトさせて走査することで行える。
【００７１】
尚、この例では外側に走査位置をシフトしているが、それぞれ内側にシフトさせても同様である。また、図１５に示すしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２の設定により、ｄ点とｅ点が求められた場合は、その距離が決められた範囲外にあるため、浮きや表裏反転しているとの判定が可能である。
【００７２】
このときリード端子１２Ｆの小さな浮きなどを検査しようとすると、正確な基板１１の高さが必要となるので、このような場合には図３に示すＡ点のように部品１２ｅの近傍のパターン配線面等の、レーザ光が基板内に透過しない箇所の基板１１の高さを計測することで行える。
【００７３】
ここでレーザ光が透過しない箇所を計測する理由は、レーザ光の透過があるとその透過された箇所からの反射光を受けることにより、正しい基板１１の高さを計測できないためである。
【００７４】
その基板高さの計測方法は、図４（ｄ）に示す如く平板ガラス５，６の相対角度が１８０度となった状態で同期回路１６により平板ガラス５，６を同期させて回転させて点状の小さな走査とし、それを予め教示したパターン配線面等の位置を走査した後、部品１２ｅの検査を行うものである。
【００７５】
尚、これは何も部品１２ｅのようなリード端子１２Ｆ付きのものだけでなく、高さを正確に検査したい部品に対しても同様に行うことができる。
【００７６】
次に挿入部品１２ｄのリード端子１２Ｄのクリンチ状態の検査方法を説明する。
【００７７】
挿入部品１２ｄはそのリード端子１２Ｄを所定の基板１１の挿入孔１１ａに挿入して、このリード端子１２Ｄを曲げて固定するが、その曲げ状態、即ちクリンチ状態が不適切であれば、挿入部品１２ｄは抜け落ちて欠落してしまう。
【００７８】
先ず、図１７（ａ）〜（ｃ）を用いて正しいクリンチ状態がどのようなものかを説明すると、図１７（ａ）は基板１１に挿入部品１２ｄが挿入されている状態を側面から見た図であり、図１７の（ｂ），（ｃ）はそれをリード端子１２Ｄ側から見た図であり、リード端子１２Ｄは基板１１上の挿入孔１１ａからある決められた方向に決められた長さで挿入されている。
【００７９】
一方、不適切なクリンチ状態はどのようなものかというと、図１８の（ａ）〜（ｂ）の例のようになる。図１８（ａ）は挿入部品１２ｄの欠落などによりリード端子１２Ｄがない状態、図１８（ｂ）はリード端子１２Ｄの曲げ不十分などのため、リード端子１２Ｄが短い状態である。
【００８０】
これらの不適切なクリンチ状態を高速に且つ、確実に検査するために図１９に示すように挿入孔１１ａの周りのランド１１ｂ上を、リード端子１２Ｄが挿入孔１１ａから必要な飛び出し分の大きさの回転径で軌跡１００のＣスキャンさせることにより判定できる。
【００８１】
即ち、Ｃスキャンしたとき、高さの変化が無ければ図１８（ａ）または図１８（ｂ）の状態であると判断でき、予め入力された方向、この場合は図１９に示すＡＢ間に、リード端子１２Ｄの太さから求められた設定値以上の高さが存在しておれば、リード端子１２Ｄが有ると判断されるのである。
【００８２】
また、図２０に示すようにリード端子１２Ｄの切断が不充分なため、リード端子１２Ｄが長くなるような場合には、リード端子１２Ｄの曲げ方向と長さは、ある決められた曲げ方向と長さになるので、図２１のようにそのリード端子１２Ｄの先端位置を中心に長さの許容範囲の回転径で軌跡１００のＣスキャンを行うことで判定できる。
【００８３】
即ち、図２１に示すように正しい位置にある場合は、同図に示すＣＤ間に設定値以上の高さが存在するだけであるが、図２２に示すようにリード端子１２Ｄが長い場合には、同図に示すＣＤ間に加えＡＢ間に設定値以上の高さがあるのでリード端子１２Ｄが長いと判断できるのである。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、レーザ光の走査範囲を可変する可変手段を照射手段と検査体との間に設けたものであるので、検査体の大きさに関わらず、また、リード端子のある部品であっても、予め入力された部品種別に従って適切な検査が行われるようになり、部品に合わせた走査回数により高速で且つ、大きな検査体に対しては大きな分解能で、小さな検査体に対しては小さな分解能でデータを取得することができ、それぞれの検査体に適した検査精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の検査装置を示す正面図
【図２】同制御ブロック図
【図３】部品が基板に実装された様子を示す平面図
【図４】（ａ）〜（ｄ）平板ガラスの同方向回転状態を示す正面図
（ｅ）同状態におけるレーザ光の軌跡を示す平面図
【図５】（ａ）サーボモータの回転数を示す図
（ｂ）サーボモータの回転数を示す図
（ｃ）平板ガラスの相対角度の推移を示す図
【図６】部品上のレーザ光の１回転走査を示す平面図
【図７】幅方向に位置ズレした部品上のレーザ光の１回転走査を示す平面図
【図８】長さ方向に位置ズレした部品上のレーザ光の１回転走査を示す平面図
【図９】従来の検査の走査軌跡を示す平面図
【図１０】（ａ）〜（ｃ）平板ガラスの逆方向回転状態を示す正面図
（ｄ）同状態におけるレーザ光の軌跡を示す平面図
【図１１】部品上のレーザ光の複数回転走査を示す平面図
【図１２】極性のある部品上のレーザ光の複数回転走査を示す平面図
【図１３】リード端子のある部品上のレーザ光の走査を示す平面図
【図１４】位置ズレしたリード端子のある部品上のレーザ光の走査を示す平面図
【図１５】リード端子のある部品の検査方法を説明する側面図
【図１６】位置ズレしたリード端子のある部品上のレーザ光の走査を示す平面図
【図１７】（ａ）挿入部品の正常なリードクリンチ状態を示す側面図
（ｂ）同平面図
（ｃ）同平面図
【図１８】（ａ）〜（ｂ）挿入部品の不良のリードクリンチ状態を示す平面図
【図１９】挿入部品の正常なリードクリンチ状態のレーザ光の１回転走査を示す平面図
【図２０】挿入部品の不良のリードクリンチ状態を示す平面図
【図２１】挿入部品の正常なリードクリンチ状態のレーザ光の１回転走査を示す平面図
【図２２】挿入部品の不良のリードクリンチ状態のレーザ光の１回転走査を示す平面図
【図２３】走査軌跡を示す平面図
【図２４】同平面図
【符号の説明】
１本体
２センサヘッド
３照射手段
４受光手段
５平板ガラス
６平板ガラス
７タイミングベルト
８タイミングベルト
９サーボモータ
１０サーボモータ
１１基板
１１ａ挿入孔
１１ｂランド
１２部品
１２ａ部品
１２ｂ部品
１２ｃ部品
１２ｄ挿入部品
１２ｅ部品
１２Ｄ挿入部品のリード端子
１２Ｅ本体
１２Ｆリード端子
１３位置検出手段
１４位置検出手段
１５ＣＰＵ
１６同期回路
１７駆動回路
１８駆動回路
１９検査情報[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, an inspection apparatus for inspecting whether the component in the inspection body in which the component is mounted on the substrate is correctly mounted on the substrate or whether the mounted component itself is correct. is there.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the structure of this type of inspection apparatus has been as follows. That is, an irradiating means for irradiating the inspection object with a laser, a light receiving means for receiving the laser light reflected from the inspection object, and a detection means for detecting appearance information of the inspection object with the laser light received by the light receiving means. The laser beam is irradiated from the irradiation means to the inspection body through one rotating refracting body, and the reflected light reflected from the inspection body is received by the light receiving means, and the laser received by the light receiving means. A so-called triangulation method is used to detect appearance information of the shape of the inspection object based on the light receiving position.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional inspection apparatus, since the scanning range of the laser beam is a fixed rotational shape, it is impossible to inspect various inspection objects of different types and sizes according to the inspection standard. There were problems that it took time and high-precision inspection was not possible.
[0004]
Specifically, as shown in FIG. 9, various components 12 a to 12 e on the substrate 11 are scanned a plurality of times with a rotation diameter of a fixed size for the scanning range irradiated with laser light, and the components 12 a to 12 e are scanned. An inspection was made as to whether or not the substrate 11 was accurately mounted. However, when scanning a plurality of times, it takes much time, and since scanning is performed with a fixed rotation diameter regardless of the size of the parts 12a to 12e, inspection accuracy can be obtained for a small part 12c or a part 12d having a lead terminal. There was no problem.
[0005]
This point of inspection accuracy will be described in more detail. Since scanning is performed with a fixed rotation diameter regardless of the size of the parts 12a to 12e, small parts are scanned when scanning with a large rotation diameter. Detection points for parts are reduced, in other words, detection resolution is increased and inspection accuracy is deteriorated.
[0006]
Therefore, in order to solve the above-described conventional problems, the present invention uses a scanning trajectory of the laser beam as a variable rotational shape or linear scan, and scans according to various types and sizes of inspection objects and inspection standards. The purpose of the inspection is to shorten the inspection time and provide a highly accurate inspection.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, a variable means for changing the scanning range of the laser light is provided between the irradiation means and the inspection body, and the variable means has a configuration in which a plurality of laser light refractors are opposed to each other. , Based on the inspection information consisting of the type, position, size, orientation and inspection standard Determine the relative angle of the opposing refractors and rotate them in the same direction synchronously. The configuration is such that the displacement of the inspection object is detected by a single rotation scan, so that the inspection object can be small or large, or a component having a lead terminal. Since they can be scanned appropriately and can be inspected with high accuracy, the positional deviation can be detected by only one rotational scan, so that the inspection time can be shortened compared to the inspection that scans a plurality of times. Is obtained.
[0010]
Claims of the invention 2 The invention described in 1 includes a switching unit that switches whether the scanning range is rotated once or a plurality of times based on the inspection information including the type, position, size, direction, and inspection standard of the inspection object. As a result, the appropriate number of scans can be changed in accordance with the size and shape of the inspection object, and an effect of being able to perform an appropriate inspection can be obtained.
[0011]
Claims of the invention 3 According to the invention described in (1), after detecting a positional shift by shape recognition using appearance information detection of an inspection object, based on the position information, the structure of detecting the float and polarity of the inspection object from the height of the inspection object and the amount of reflected light In addition, since the height and the amount of reflected light are measured in the determined area based on the position information of the inspection object, an operation and effect that a highly reliable inspection can be performed can be obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0018]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a main body, and a sensor head 2 is provided in the main body 1. In the sensor head 2, there are provided laser light irradiation means 3 and laser light receiving means 4. Further, below the laser beam irradiation means 3, flat glass plates 5 and 6 made of two glasses, which are refractors, are provided. Servo motors 9 and 10 are connected to these flat glass plates 5 and 6 via timing belts 7 and 8, respectively.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a substrate, on which a plurality of components 12 are mounted, more specifically, components 12a to 12e are mounted as shown in FIG. Referring to FIG. 3, the parts 12a to 12c in FIG. 3 are parts without lead terminals, of which the part 12a is the largest, the next largest is the part 12b, A small part is 12c, and 12b is a part having a polarity like a capacitor. Reference numeral 12e denotes a component having a lead terminal 12F such as an IC, and reference numeral 12D denotes a lead terminal of the insertion component 12d.
[0020]
The electrical configuration of this embodiment is as shown in FIG. In other words, the servo motors 9 and 10 are connected to position detecting means 13 and 14 for detecting their rotational positions, respectively, and the position detecting means 13 and 14 and the light receiving means 4 are connected to the CPU 15. That is, in the present embodiment, the servo motors 9 and 10 are respectively detected by the position detection means 13 and 14 and the detected positions are transmitted to the CPU 15.
[0021]
As described above, the flat glass plates 5 and 6 are connected to the servo motors 9 and 10 via the timing belts 7 and 8, respectively. The servomotors 9 and 10 are connected to drive circuits 17 and 18 and a synchronizing circuit 16, and the servomotors 9 and 10 are rotated in the same direction in synchronism with each other, and by changing one rotation speed, The two flat glass plates 5 and 6 form the states shown in FIGS. In FIG. 4A, the flat glasses 5 and 6 are in a parallel state, and this state is expressed as a relative angle of 0 degrees. If the flat glass plates 5 and 6 are rotated in synchronism with the servo motors 9 and 10 via the timing belts 7 and 8 in this state, the laser beam emitted from the laser beam irradiation means 3 is shown in FIG. As shown in a), a large circular scanning locus is drawn.
[0022]
The scanning locus is determined based on the inspection information 19 input in advance shown in FIG. 2, and the inspection object 19 is input with the type, position, size, and inspection standard of the inspection object.
[0023]
Next, when the rotation speed of one of the flat glasses 5 and 6 is changed in a state where the synchronization of the synchronizing circuit 16 in FIG. 2 is stopped, for example, as shown in FIG. A relative angle difference close to degrees can be made. In this state, if the flat glass plates 5 and 6 are rotated while being synchronized by the synchronizing circuit 16 again, a small circular scanning locus is drawn.
[0024]
From this state, the rotation speed of the flat glass 5 or the flat glass 6 is changed while the synchronization by the synchronizing circuit 16 is stopped, and the relative angle of the flat glasses 5 and 6 is 90 degrees as shown in FIG. If the flat glass plates 5 and 6 are rotated in synchronization with the synchronizing circuit 16 in this state, a scanning trajectory having a medium size is formed as shown in FIG. Here, FIG. 4E is a diagram showing the locus of the laser beam at this time, r1 is the radius of rotation when the flat glass 5 is alone, and the locus of the virtual laser beam is as shown by a broken line, and r2 is The radius of rotation when the flat glass 6 is alone, θ is a relative angle. The actual laser beam trajectory rotates on the solid line.
[0025]
Again, the rotation speed of the flat glass 5 or the flat glass 6 is changed in such a state that the synchronization by the synchronizing circuit 16 is stopped, and the relative angle of the flat glasses 5 and 6 is 180 degrees as shown in FIG. If the flat glass plates 5 and 6 are rotated in synchronism by the synchronizing circuit 16, the small dot-like scanning is performed although the flat glass plates 5 and 6 are rotated as shown in FIG. A locus will be formed. However, the turning radius r1 and the turning radius r2 must be approximately equal.
[0026]
These states are shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). 5A shows the number of rotations of the servo motor 10, FIG. 5B shows the number of rotations of the servo motor 9, and FIG. 5C shows the relative angles of the flat glasses 5 and 6. FIG. That is, when the rotational speed is A0 in the state of FIG. 5A, the flat glasses 5 and 6 are in a parallel state, that is, a state of θ0 = 0 ° as shown in FIG. The state of the rotational speed A1 in a) decreases the rotational speed of the servo motor 10 for the time T1, and when the state of FIG. 4C is formed thereby, the rotational speed of the servo motor 10 is restored to the original state again. Thus, by setting the rotational speed A0 in FIG. 5A, the relative angles of the flat glasses 5 and 6 increase to θ2, for example, close to 180 degrees as shown in FIG. 4C.
[0027]
Then, when the rotational speed of the servo motor 10 is increased for the time T2 as shown in FIG. 5A, the relative angle of the flat glasses 5 and 6 is as shown in FIG. 4B. In this state, the rotation speed of the servo motor 10 is returned to A0, that is, the servo motor 9 is also rotating at the rotation speed A0, and rotation synchronization is performed. Synchronous rotation is performed in the state of (b).
[0028]
Again, the rotational speed of the servo motor 10 in FIG. 5 (a) is set to the rotational speed A3 and decreased for T3 hours. In this state, the state as shown in FIG. 4 (d) is formed. Is rotated at A0, that is, when synchronized operation is performed, rotation is performed while maintaining a relative angle of θ3, that is, 180 degrees. That is, FIG. 4D shows the state.
[0029]
As described above, in this embodiment, the size of the rotation locus of the substantially circular laser beam on the substrate 11 can be varied as shown in FIGS. .
[0030]
In this state where the circular locus is drawn, if the main body 1 is stopped on the substrate 11 and rotated once, a circular locus is drawn as 100 shown in FIG. 23 (hereinafter referred to as C-scan). On the other hand, if the main body 1 is moved while being rotated, the scanning locus in this example draws a spiral locus that moves in the right direction as indicated by 101 in FIG. 24 (hereinafter referred to as R-scan). is there.
[0031]
On the other hand, by rotating the flat glasses 5 and 6 in the reverse direction, the scanning trajectory of the laser light can be linearly moved from a circular motion (hereinafter referred to as S-scan).
[0032]
The principle of the S scan will be described with reference to FIG.
[0033]
FIG. 10A shows a state in which the relative angles of the flat glasses 5 and 6 in FIG. 1 are 0 degrees. When the flat glasses 5 and 6 are rotated in the opposite direction in this state, the laser light is shown in FIG. As shown by line A in (d), scanning is performed linearly in the X direction.
[0034]
FIG. 10B shows a case where the relative angles of the flat glasses 5 and 6 are 90 degrees. When the flat glasses 5 and 6 are rotated in the opposite direction in this state, the scanning direction of the laser light is obtained. Is a linear motion in the direction of 45 degrees counterclockwise from the A line, as indicated by the B line in FIG.
[0035]
Further, in FIG. 10C, when the flat glasses 5 and 6 are rotated in the reverse direction in synchronization with each other, the scanning direction of the laser light is 90 from the A line counterclockwise as shown by the C line in FIG. It becomes a linear motion in the direction of degrees.
[0036]
Thus, by setting the relative angles of the flat glasses 5 and 6 arbitrarily, linear motion in any direction is possible.
[0037]
Now, an inspection method for inspecting various components 12a to 12e shown in FIG. 3 using such laser beam scanning will be described for each component type.
[0038]
First, a component having no lead terminal in FIG. 3 will be described.
[0039]
Since the information that the part 12a is a large part and has no lead terminal is known from the inspection information 19 inputted in advance shown in FIG. 2, the relative angle of the flat glasses 5 and 6 is determined as shown in FIG. The inspection is performed with a small C scan in a large scanning range.
[0040]
Then, when moving to the component 12c next, information indicating that the component 12c is a component without a small lead terminal is known from the pre-input inspection information 19 shown in FIG. The relative angles of the flat glasses 5 and 6 are made small as shown in FIG.
[0041]
Here, a method for determining the positional deviation of the C scan will be described.
[0042]
As shown in FIG. 6, the rotation diameter (D) of the C-scan is determined from the component length (L) of the component 12a and its positional deviation inspection standard (S), and the rotation diameter (D) = component length (L ) -Position displacement inspection standard (S) × 2. In this way, when there is no large misalignment or part 12a, any or all of the points A to D whose height changes as shown in FIG. 7 disappear, and the slight width direction as shown in FIG. 7 disappears. The positional deviation is obtained by comparing the positional information obtained from the inspection information 19 input in advance shown in FIG. 2 since the positional information of the four points A to D is obtained.
[0043]
On the other hand, if the slight positional deviation in the longitudinal direction exceeds the positional deviation inspection standard as shown in FIG. 8, E and F points other than the points A to D are generated, and it is determined that the component 12a is not correctly mounted on the substrate 11. It can be done.
[0044]
Next, when moving from the part 12c to the part 12b, the information that the part 12b is a square part and a polar part is known from the inspection information shown in FIG. For example, the relative angles of the flat glasses 5 and 6 are set to be slightly large as shown in FIG.
[0045]
This is the reason why the part 12b is R-scanned instead of C-scanned, but the shape of the part 12b is different from a rectangular shape having a length and width ratio of about 2: 1 like the normal parts 12a and 12c. Since the shape is close to a square shape, an optimal rotation diameter cannot be obtained by C-scanning, and any one of the four points A to D or the part 12b is within the allowable range of displacement, or This is because it is considered that all cannot be detected, and it is impossible to determine whether or not the electronic component 12b is correctly mounted on the substrate 11.
[0046]
The R-scan inspection method will be described by taking the part 12b in FIG. 11 as an example.
[0047]
The laser beam first travels from the substrate 11 to the component 12a at point a, falls from the component 12a to the substrate 11 at point b, similarly climbs at point c, falls at point d, rides at point e, and point f. Falls at point g, rides at point g, falls at point h, rides at point i, and falls at point j.
[0048]
In other words, it is possible to detect from the information of 10 points a to j obtained by the above four rotation scanning, and the CPU 15 matches the information of the 10 points with the component (in this case, 12b), and the inspection information. By comparing with 19, it is determined whether or not the component 12 b is mounted at the correct position on the substrate 11.
[0049]
Then, the polarity inspection of the component 12b will be described with reference to FIG.
[0050]
In general, the position measurement information obtained by the above-described R-scan for the component 12b at the position of the broken line is first shown as the polarity display for the type such as the component 12b in which the right and left regions of the component have a light amount difference. From the edges of the left and right parts, areas A and B of about ¼ of the length are set.
[0051]
Judge whether the polarity is correct by comparing the measured light quantity of the set left and right areas with the polarity information of the mounting data input in advance, that is, the information on which side of the part the light quantity is larger To do.
[0052]
As described above, it is possible to reliably determine even a small light amount difference from the determination in the correct area determined from the position information and the determination based on the difference between the right and left light amounts, which is not the absolute light amount.
[0053]
In the inspections 12a to 12c as described above, it is automatically determined from the inspection information 19 input in advance so that a large scanning range is obtained for a large part and a small scanning range is obtained for a small part. Since the diameter is reduced in accordance with the part, the amount of information that can be captured in one rotation is the same, so the data interval, that is, the resolution is increased, and the inspection can be performed with higher accuracy.
[0054]
That is, as can be understood from FIG. 3, the components 12a, 12b, and 12c have different sizes for the respective reasons, and the tolerances of the mounting positions when mounted on the substrate 11 are respectively different. The ratio is a certain ratio for each part size.
[0055]
Therefore, the absolute value of the tolerance is small for small parts, and the tolerance for large parts is large. By selecting a large scanning range for such a large component 12a and a small scanning range for a small component, appropriate inspection can be performed regardless of the size of the component.
[0056]
Next, an inspection method for the component 12e having the lead terminal 12F shown in FIG. 3 will be described.
[0057]
The component 12e is composed of 16 lead terminals 12F protruding outward from the main body 12E, and is the component 12e properly mounted on the substrate 11 with the 16 lead terminals 12F? Suppose no is important.
[0058]
Therefore, in this case, when the inspection of the component 12b is finished, the flat glass 5 and 6 rotating in the same direction is stopped and rotated in the opposite direction, so that the scanning locus of the laser light is linearly moved from the circular motion. By using the S-scan, it is possible to inspect components having lead terminals such as ICs and transistors, which are difficult to detect by rotational movement, at high speed and with high accuracy.
[0059]
Next, an inspection method using this S scan will be described with reference to FIGS.
[0060]
A component 12e shown in FIG. 13 is an IC used as an example of a component having a lead terminal 12F. The component 12e has a large number of lead terminals 12F on the outer periphery of the main body 12E.
[0061]
At this time, on the first lead terminal 12F described on the lower side of FIG. 13, the flat glasses 5 and 6 are set to a relative angle of 180 degrees as shown in FIG. 10C, and the flat glasses 5 and 6 are synchronized. When the laser beam is rotated in the opposite direction, the laser beam scans on the first lead terminal 12F, whereby the first lead terminal 12F can be inspected.
[0062]
In this state, the main body 1 of the inspection apparatus shown in FIG. 1 is sequentially moved leftward while temporarily stopping the outer periphery of the main body 12E of the component 12e on the lead terminal 12F as indicated by a broken line A in FIG.
[0063]
Next, in the inspection of the fifth lead terminal 12F described on the left side of FIG. 13, the main body 1 of the inspection apparatus is temporarily stopped on the lead terminal 12F. Here, if the relative angle of the flat glasses 5 and 6 is set to 0 degree as shown in FIG. 10A, and the flat glasses 5 and 6 are rotated in the opposite direction in this state, the lead terminals 12F are obtained. Also, the inspection can be performed by scanning the laser beam.
[0064]
That is, even when the lead terminal 12F of the component 12e is inspected in this way, the main body 1 of the inspection apparatus may be operated on a straight line as shown by the broken line A in FIG.
[0065]
At this time, only one lead terminal 12F from each side of the lead terminals 12F of the component 12e can be inspected, for example, by inspecting the first, fifth, ninth, and thirteenth, and at a higher speed. It can be inspected.
[0066]
Next, a method for determining the positional deviation of the actual lead terminal 12F will be described.
[0067]
First, the laser sequentially scans the center position in the width direction of each lead terminal 12F in FIG. 13 to measure the height. If the lead terminal 12F exists as shown in FIG. 13, the points a and b as shown in FIG. 15 are obtained from the threshold values Th1 and Th2 of the component 12e calculated from the inspection information 19 input in advance shown in FIG. If the position of the point is obtained and the distance between the points a and b is within the determined range, it is determined that the lead terminal 12F exists and is in the correct position.
[0068]
On the other hand, in FIG. 14, if the part 12e is shifted upward from the original position indicated by the broken line, the threshold Th1, similarly, is obtained when the lead terminal 12F is scanned. Although the points a and c are obtained by Th2, since the lead terminal 12F does not exist at the scanned position, the points a and c are almost the same position, so it is determined that the positions are shifted.
[0069]
Here, it is a general determination criterion that a positional deviation can be determined based on the presence / absence of the lead terminal 12F if there is a positional deviation more than half of the width direction of the lead terminal 12F. Because.
[0070]
Further, if it is intended to determine the positional deviation with higher accuracy, the scanning can be performed by shifting the scanning position on the lead terminal 12F from the center to the outside as shown in FIG.
[0071]
In this example, the scanning position is shifted outward, but the same is true if the scanning position is shifted inward. In addition, when the points d and e are obtained by setting the threshold values Th1 and Th2 shown in FIG. 15, since the distance is outside the determined range, it is determined that the float is upside down. Is possible.
[0072]
At this time, if an attempt is made to inspect a small floating of the lead terminal 12F, an accurate height of the substrate 11 is required. In such a case, pattern wiring in the vicinity of the component 12e as shown by point A in FIG. This can be done by measuring the height of the substrate 11, such as a surface, where the laser beam does not pass through the substrate.
[0073]
The reason for measuring the portion where the laser beam is not transmitted is that if the laser beam is transmitted, the correct height of the substrate 11 cannot be measured by receiving the reflected light from the transmitted portion.
[0074]
As shown in FIG. 4D, the substrate height is measured by rotating the flat glasses 5 and 6 in synchronization with the synchronizing circuit 16 in a state where the relative angles of the flat glasses 5 and 6 are 180 degrees. The part 12e is inspected after scanning the position of the pattern wiring surface or the like taught in advance.
[0075]
Note that this can be performed not only for components with lead terminals 12F, such as the component 12e, but also for components whose height is to be accurately inspected.
[0076]
Next, a method for inspecting the clinch state of the lead terminal 12D of the insertion component 12d will be described.
[0077]
The insertion component 12d inserts the lead terminal 12D into the insertion hole 11a of the predetermined substrate 11 and bends and fixes the lead terminal 12D. If the bending state, that is, the clinching state is inappropriate, the insertion component 12d is inserted. Falls off and is missing.
[0078]
First, the correct clinching state will be described with reference to FIGS. 17A to 17C. FIG. 17A is a side view showing a state in which the insertion part 12d is inserted into the substrate 11. FIG. FIGS. 17B and 17C are views of the lead terminal 12D as viewed from the lead terminal 12D side, and the lead terminal 12D has a length determined in a predetermined direction from the insertion hole 11a on the substrate 11. FIG. It is inserted.
[0079]
On the other hand, what is an inappropriate clinch state is as shown in FIGS. 18A to 18B. FIG. 18A shows a state where there is no lead terminal 12D due to a lack of the insertion part 12d, and FIG. 18B shows a state where the lead terminal 12D is short due to insufficient bending of the lead terminal 12D.
[0080]
In order to inspect these inappropriate clinch states at high speed and reliably, as shown in FIG. 19, the lead terminal 12D is required to protrude from the insertion hole 11a on the land 11b around the insertion hole 11a. This can be determined by performing a C-scan of the locus 100 with a rotation diameter of.
[0081]
That is, when the C scan is performed, if there is no change in height, it can be determined that the state shown in FIG. 18 (a) or 18 (b) is present, and the direction inputted in advance, in this case, between AB shown in FIG. If there is a height equal to or higher than the set value obtained from the thickness of the lead terminal 12D, it is determined that the lead terminal 12D is present.
[0082]
Further, as shown in FIG. 20, since the lead terminal 12D is not sufficiently cut, the lead terminal 12D is bent in a certain bending direction and length when the lead terminal 12D is long. Therefore, as shown in FIG. 21, the determination can be made by performing a C scan of the locus 100 with the rotation diameter within the allowable range of the length around the tip position of the lead terminal 12D.
[0083]
That is, when it is in the correct position as shown in FIG. 21, only a height higher than the set value exists between the CDs shown in FIG. 21, but when the lead terminal 12D is long as shown in FIG. The lead terminal 12D can be determined to be long because there is a height higher than the set value between AB in addition to between the CDs shown in FIG.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the variable means for changing the scanning range of the laser beam is provided between the irradiation means and the inspection body, the lead terminal can be used regardless of the size of the inspection body. Even if there is a part, it is possible to perform an appropriate inspection according to the part type input in advance, and it is faster by the number of scans according to the part. Therefore, data can be acquired with a small resolution, and inspection accuracy suitable for each inspection object can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 Control block diagram
FIG. 3 is a plan view showing a state in which components are mounted on a board.
FIGS. 4A to 4D are front views showing a state of rotation of flat glass in the same direction.
(E) Plan view showing the locus of laser light in the same state
FIG. 5A is a diagram showing the number of rotations of the servo motor.
(B) A diagram showing the rotation speed of the servo motor
(C) The figure which shows transition of the relative angle of flat glass
FIG. 6 is a plan view showing one rotation scanning of laser light on a component.
FIG. 7 is a plan view showing one rotation scanning of a laser beam on a component displaced in the width direction.
FIG. 8 is a plan view showing one rotation scanning of a laser beam on a component displaced in the length direction.
FIG. 9 is a plan view showing a scanning locus of a conventional inspection.
FIGS. 10A to 10C are front views showing the reverse rotation state of the flat glass.
(D) Plan view showing the locus of laser light in the same state
FIG. 11 is a plan view showing multiple rotation scanning of laser light on a component.
FIG. 12 is a plan view showing multiple rotation scanning of laser light on a polar part.
FIG. 13 is a plan view showing scanning of laser light on a component having lead terminals.
FIG. 14 is a plan view showing scanning of laser light on a component having a misaligned lead terminal.
FIG. 15 is a side view illustrating a method for inspecting a component having a lead terminal.
FIG. 16 is a plan view showing scanning of laser light on a component having a misaligned lead terminal.
FIG. 17A is a side view showing a normal lead clinching state of an insertion part.
(B) Plan view
(C) Plan view
FIGS. 18A to 18B are plan views showing a defective lead clinching state of an insertion part;
FIG. 19 is a plan view showing one rotation scanning of laser light in a normal lead clinching state of an insertion part;
FIG. 20 is a plan view showing a lead clinching state of a defective insertion part.
FIG. 21 is a plan view showing one rotation scanning of laser light in a normal lead clinching state of an insertion part;
FIG. 22 is a plan view showing one rotation scanning of laser light in a lead clinching state in which an insertion part is defective.
FIG. 23 is a plan view showing a scanning locus.
FIG. 24 is a plan view thereof.
[Explanation of symbols]
1 Body
2 Sensor head
3 Irradiation means
4 Light receiving means
5 Flat glass
6 Flat glass
7 Timing belt
8 Timing belt
9 Servo motor
10 Servo motor
11 Substrate
11a Insertion hole
11b Land
12 parts
12a parts
12b parts
12c parts
12d insert
12e parts
12D Insertion lead terminal
12E body
12F Lead terminal
13 Position detection means
14 Position detection means
15 CPU
16 Synchronization circuit
17 Drive circuit
18 Drive circuit
19 Inspection information

Claims

基板上に実装された検査体にレーザ光を照射する照射手段と、この検査体で反射したレーザ光を受光する受光手段と、この受光手段によって受光したレーザ光により前記検査体の外観情報を検出する検出手段とを備え、前記レーザ光の走査範囲を可変する可変手段を照射手段と検査体との間に設け、この可変手段はレーザ光の屈折体を複数対向させた構成とし、予め入力された検査体の種別と位置と大きさと向き及びその検査規格からなる検査情報に基づいて対向する屈折体の相対角度を決定し、同期して同方向に回動させ、１回の回動走査で検査体の位置ズレを検出する検査装置。Irradiation means for irradiating the inspection body mounted on the substrate with laser light, light receiving means for receiving the laser light reflected by the inspection body, and appearance information of the inspection body is detected by the laser light received by the light reception means and detection means for, providing a varying means for varying the scanning range of the laser beam between the test subject and the irradiation means, the variable means is a structure in which a plurality of opposing the refraction of the laser beam, pre Me input The relative angle of the opposing refracting bodies is determined based on the inspection information consisting of the type, position, size and orientation of the inspection object and the inspection standard, and is rotated in the same direction in synchronism with one rotation scanning. Inspection device that detects misalignment of the inspection object.

基板上に実装された検査体にレーザ光を照射する照射手段と、この検査体で反射したレーザ光を受光する受光手段と、この受光手段によって受光したレーザ光により前記検査体の外観情報を検出する検出手段とを備え、前記レーザ光の走査範囲を可変する可変手段を照射手段と検査体との間に設け、この可変手段はレーザ光の屈折体を複数対向させた構成とし、予め入力された検査体の種別と位置と大きさと向き及びその検査規格からなる検査情報に基づいて対向する屈折体の相対角度を決定し、同期して同方向に回動させるとともに、走査範囲を１回あるいは複数回の回動走査するかを切替える切替手段を有する検査装置。Irradiation means for irradiating the inspection body mounted on the substrate with laser light, light receiving means for receiving the laser light reflected by the inspection body, and appearance information of the inspection body is detected by the laser light received by the light reception means and detection means for, providing a varying means for varying the scanning range of the laser beam between the test subject and the irradiation means, the variable means is a structure in which a plurality of opposing the refraction of the laser beam, pre Me input The relative angle of the opposing refractors is determined based on the inspection information consisting of the type, position, size, orientation, and inspection standard of the inspection object, and is rotated in the same direction synchronously and the scanning range is set once. Alternatively, an inspection apparatus having switching means for switching whether to perform a plurality of rotational scans.

検査体の外観情報検出を利用した形状認識による位置ズレ検出後に、その位置情報に基づき、検査体の高さ、反射光量から、検査体の浮き、極性を検出する構成とした請求項１または２に記載の検査装置。 3. A configuration in which, after detecting a positional shift by shape recognition using appearance information detection of an inspection object, based on the position information, the floating and polarity of the inspection object are detected from the height of the inspection object and the amount of reflected light. The inspection device described in 1.