JP4536293B2 - 部品検査装置及び同装置を搭載した表面実装機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、BGA(Ball Grid Array)等、パッケージ面上にバンプと呼ばれる突起電極を有したエリアアレイ端子型の部品やQFPのようにパッケージの側辺に多数本のリードを並設したIC部品を検査する部品検査装置及び同装置を搭載した表面実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、BGA(Ball Grid Array)に代表されるようなパッケージ面上にバンプと呼ばれる突起電極を有したエリアアレイ端子型のパッケージ部品(電子部品)を移動可能なヘッドユニットにより吸着し、これを位置決めされたプリント基板上に搬送して実装するようにした表面実装機は一般に知られている。
【0003】
この種の表面実装機では、バンプ高さの不揃いというこの種の部品に特有の不良を検知し、実装前に該不良を伴う部品を選別することが要求される。そのため、一般には、部品の各バンプの高さを画像認識に基づいて調べる部品検査装置を表面実装機に搭載して事前にバンプ高さの不揃い(バンプ不良という)を検出することが行われている。
【0004】
部品検査装置は、図9に示すように、照明部51a及びカメラ52aからなる第1撮像手段50Aと、照明部51b及びカメラ52bからなる第2撮像手段50Bとを有しており、これら撮像手段50A,50Bが表面実装機の基台上に一列に並べて配置された構成となっている。そして、部品Paをこれら撮像手段50A,50Bの配列方向に移動させながら、照明部51aにより部品Paの進行方向前側(同図では右側)からバンプBaに対して照明光を斜め方向に照射しつつその正反射光L(入射角と等しい反射角をもって反射した反射光)をカメラ52aで受光することによりバンプBuを撮像した後、さらに照明部51bにより進行方向後方側からバンプBuに対して照明光を斜め方向に照射しつつその正反射光Lをカメラ52bで受光することによりバンプBaを撮像し、こうして異なる方向からの照明により2度撮像した同一バンプBuの画像位置のずれ具合を調べることにより各バンプBuの高さを調べるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、BGA等のエリアアレイ端子型のパッケージ部品は、この種のパッケージ部品の主流となりつつあり、従って、バンプ不良を検査する部品検査装置は表面実装機に必要不可欠な存在になると考えられる。しかしながら、上記従来の検査装置では、スペース効率等の面で解決すべき課題が残されている。
【0006】
すなわち、上記従来の検査装置では、撮像手段50A(50B)において照明部51a(51b)及びカメラ52a(52b)を一定の間隔で、しかも正反射光Lを受光すべくカメラ52a(52b)を斜めに傾けた状態で配置し、さらにこれら照明部51a(51b)及びカメラ52a(52b)の配列方向と同じ方向に撮像手段同士を一列に配列する必要があるため、占有スペースWが広くなり、基台上のレイアウトが制限され易いという問題がある。例えば、表面実装機の基台上には、基板を搬送するコンベアや各種部品を供給するための多数のフィーダー類が配置されるが、部品検査装置を優先させると、搭載するフィーダー数を減らさざるを得えなくなり、表面実装機のスペックダウン等を招くことが考えられる。従って、この点を改善する必要がある。
【0007】
同様に、QFPのようにパッケージの側辺に多数本のリードを並設したIC部品のリードの曲がりやリード高さの検査に図9に示す部品検査装置を使用する場合にも、上記した通り撮像手段50A(50B)の占有スペースWが広くなり、基台上のレイアウトが制限され易いという問題がある。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、第1の目的は、バンプやリードの電極部の不良を検査する部品検査装置においてその構成をコンパクト化することにあり、第2の目的は、レイアウトの自由度の高い表面実装機を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、相対的に移動する電子部品の電極部に対して該電子部品の移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第1撮像手段と、この第1撮像手段とは別に設けられて、電子部品の前記移動方向における他方側から前記電極部に対して斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第2撮像手段とを有し、各撮像手段により撮像される画像であって互いに照明方向が異なる同一電極部の画像に基づき電極部を調べる部品検査装置において、前記第1及び第2の撮像手段はそれぞれ、前記照明光による電極部からの正反射光を前記第1撮像手段のカメラ及び第2撮像手段のカメラまで鉛直下方に向って導光する導光手段をさらに備え、かつ前記カメラが当該導光手段により導光される正反射光を受光するように配置されているものである(請求項1)。
【0010】
この部品検査装置によると、各撮像手段のカメラを真上に向けた状態で配置することができる。そのため、電極部からの正反射光を直接受光すべくカメラを斜めに向けた状態で配置する従来構成に比べると、カメラを斜めにする必要がない分、装置構成をコンパクト化することが可能となる。なお、請求項1の記載において、「正反射光」とは、入射角と等しい反射角をもって反射した反射光を意味するものである。
【0011】
また、本発明は、相対的に移動する電子部品の電極部に対して該電子部品の移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第1撮像手段と、この第1撮像手段の照明部による照射位置を通過した後の電子部品に対して前記移動方向における他方側から前記電極部に対して斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第2撮像手段とを有し、各撮像手段により撮像される画像であって互いに照明方向が異なる同一電極部の画像に基づき電極部を調べる部品検査装置において、前記各照明部の照明光による電極部からの正反射光を共通の光路上に導光する導光手段が設けられ、この導光手段により導光される正反射光を受光する位置に前記各撮像手段のカメラとして共通の一のカメラが配置されているものである(請求項2)。
【0012】
この部品検査装置によると、各撮像手段の照明部からの照明による正反射光が共通のカメラによって受光される。すなわち照明方向が異なる2つの電極部画像を共通のカメラで撮像することができる。そのため、合理的でコンパクトな装置構成が達成されることとなる。
【0013】
また、本発明は、相対的に移動する電子部品の電極部に対して該電子部品の移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第1撮像手段と、電子部品の前記移動方向における他方側から前記電極部に対して斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第2撮像手段とを有し、各撮像手段により撮像される画像であって互いに照明方向が異なる同一電極部の画像に基づき電極部を調べる部品検査装置において、電子部品の共通の電極部に対して照明光を照射するように各撮像手段の前記照明部が配置されるとともに、これら照明部の照明光による電極部からの正反射光を共通の光路上に導光する導光手段が設けられ、この導光手段により導光される正反射光を受光する位置に前記各撮像手段のカメラとして共通の一のカメラが配置され、前記各照明部が一定の時間間隔で交互に発光することにより各照明部の照明による電極部からの正反射光が前記共通の一のカメラにおいて交互に受光されるように構成されているものである(請求項3)。
【0014】
この構成によれば、各撮像手段の照明部からの照明による正反射光が共通のカメラによって受光される。すなわち照明方向が異なる2つの電極部画像を共通のカメラで撮像することができる。そのため、合理的でコンパクトな装置構成が達成されることとなる。しかも、両照明部の間隔を可及的に狭くすることができ装置構成をより一層コンパクト化することが可能となる。
【0015】
一方、本発明の表面実装機は、移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を吸着し、該電子部品に設けられる電極部の状態を部品検査装置により調べてから基板上に実装する表面実装機において、前記部品検査装置として請求項1乃至3の何れかに記載の部品検査装置を搭載しているものである(請求項4)。
【0016】
このような表面実装機によれば、上記のようなコンパクト化の要請に対応した部品検査装置が搭載されているため、部品検査装置の占有スペースが少なくて済み、表面実装機のレイアウト構成の自由度を高めることが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の第1の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0018】
図1及び図2は、本発明に係る部品検査装置が搭載される表面実装機(本発明に係る表面実装機)を概略的に示している。同図に示すように、実装機の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるようになっている。
【0019】
上記コンベア2の両側には部品供給部4,5が配置されている。これらの部品供給部4,5のうち一方側(図1では上側)の部品供給部4にはX軸方向に多数列のテープフィーダー4aが設けられている。各テープフィーダー4aは夫々、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述のヘッドユニット6により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に繰り出されるようになっている。一方、他方側の部品供給部4には、X軸方向に所定の間隔を隔ててトレイ5a,5bがセットされている。各トレイ5a,5bには、夫々QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array)等の所謂パッケージ型の部品が整列して載置されており、ヘッドユニット6による取出しが可能な状態となっている。
【0020】
上記基台1の上方には、部品装着用のヘッドユニット6が装備されている。このヘッドユニット6は、部品供給部4,5とプリント基板3が位置する部品装着部とにわたって移動可能とされ、X軸方向(コンベア2の方向)およびY軸方向(水平面上でX軸と直交する方向)に移動することができるようになっている。
【0021】
すなわち、基台1上には、Y軸方向の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X軸方向のガイド部材13と、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット6が移動可能に保持され、このヘッドユニット6に設けられたナット部分(図示せず)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、Y軸サーボモータ9の作動により上記支持部材11がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット6が支持部材11に対してX軸方向に移動するようになっている。
【0022】
上記ヘッドユニット6には、部品吸着用のノズル20aを先端に備えたヘッド20が設けられている。このヘッド20は、ヘッドユニット6のフレームに対して昇降(Z軸方向の移動)及びノズル中心軸(R軸)回りの回転が可能とされ、図外のZ軸サーボモータ及びR軸サーボモータにより作動されるようになっている。なお、当実施形態ではヘッド20は一つであるが、複数の部品を同時吸着できるように複数のヘッドをX軸方向に並べた状態でヘッドユニット6に設けてもよい。
【0023】
また、上記基台1上であってコンベア2の両側には、夫々上記ヘッドユニット6により吸着されて部品供給部4,5から取出された部品を実装に先立って画像認識するためのセンサユニットが設けられており、当実施形態では、コンベア2と一方側の部品供給部4の間に第1センサユニット24が設けられるとともに、コンベア2の側方であって部品供給部5の各トレイ5a,5bの間に第2センサユニット25が設けられている。
【0024】
第1センサユニット24は、ヘッドユニット6により吸着されたチップ品やパッケージ部品の吸着状態を画像認識に基づいて調べるためのもので、詳しく図示していないがCCDエリアセンサ又はリニアセンサ(ラインセンサ)からなるカメラとその照明部とを備えており、実装動作時には、ヘッドユニット6によりテープフィーダー4aあるいはトレイ5a,5bから取出された部品をその真下から撮像するように構成されている。
【0025】
一方、第2センサユニット25は、ヘッドユニット6により吸着された部品のうち、BGA等、パッケージ面上にバンプと呼ばれる突起電極を有したエリアアレイ端子型の部品の画像認識に使用されるもので、主に前記バンプの不良を検出するために使用されるものである。
【0026】
第2センサユニット25は、具体的には、図3に示すようにX軸方向に一列に並べた状態で配置される第1及び第2の2つの撮像手段30A,30Bから構成されている。各撮像手段30A,30Bは、夫々、部品Paに形成されたバンプBuに対してその斜め下方(当例では水平面に対して45°下方)から照明光を照射する照明部31と、その照明光による部品Paからの正反射光L(入射角と等しい反射角をもって反射した反射光)を真下に向けて導光する全反射ミラー33(以下、ミラー33と略す;導光手段)と、このミラー33により導光される正反射光Lを受光するカメラ32とを有しており、同図に示すように、X軸方向において互いに反対方向から照明光を部品Paに対して照射しつつバンプBuを撮像し得るように各撮像手段30A,30Bが左右対称(同図で左右対称)な構成となっている。なお、各撮像手段30A,30Bを構成するカメラ32は、Y軸方向にCCD固体撮像素子が並設された所謂リニアセンサ(ラインセンサ)からなるカメラで、ヘッドユニット6に吸着された部品Pa(バンプBu)の主走査方向(Y軸方向)の画像を、副走査方向(X軸方向)に一次元的に順次取込むように構成されている。
【0027】
すなわち、第2センサユニット25は、該ユニット上方において部品PaをX軸方向(図中の矢印方向)に移動させることにより、まず第1撮像手段30AによりバンプBuをその進行方向前側(同図では右側)からの照明光により撮像した後、続いて第2撮像手段30Bにより進行方向後側(同図では左側)からの照明光によりバンプBuを撮像することにより、バンプBuを二度撮像するように構成されている。
【0028】
なお、図示を省略するが、この表面実装機にはコンピュータを構成要素とする制御装置が搭載されており、前記ヘッドユニット6を駆動するサーボモータ9,15やセンサユニット24,25等は全てこの制御装置に電気的に接続されている。そして、実装動作時には、予め記憶されているプログラムに従って前記サーボモータ9,15等の駆動が統括的に制御されることにより所定の実装動作が実行されるように構成されている。
【0029】
この制御装置には、前記センサユニット24,25からの画像信号に基づいて部品を画像認識するとともに、その認識結果に応じてヘッド20による部品の吸着状態や部品の良否を調べる認識部が含まれており、前記制御装置は、この認識部での部品認識結果に応じて前記ヘッドユニット6等を駆動制御するように構成されている。例えば、BGA等のエリアアレイ端子型のパッケージ部品については、後述するように第2センサユニット25によるバンプBuの撮像に基づき部品不良を調べ、実装前に不良部品を選別するように構成されている。つまり、当実施形態では、前記第2センサユニット25及びこの認識部等により本発明の部品検査装置が構成されている。
【0030】
以上のように構成された表面実装機において、実装動作が開始されると、まず、プリント基板3がコンベア2に沿って搬入されて所定の作業用位置に位置決めされるとともに、その一方で、ヘッドユニット6が最初に実装すべき部品を吸着すべく部品供給部4又は5の上方に移動し、ヘッド20の昇降動作に伴い部品供給部4又5から部品が吸着された状態で取り出される。
【0031】
部品の吸着が完了すると、部品の実装に先立ってヘッドユニット6によって吸着されている部品の画像認識が行われる。
【0032】
具体的には、ヘッドユニット6が移動して第1センサユニット24上方の所定の撮像位置に吸着部品が配置され、部品がその真下から撮像される。そして、部品の画像認識に基づいてヘッド20に対する部品の吸着状態(吸着誤差)が調べられるとともに、QFP等のリード端子を有する部品については、併せてリードの欠損や変形に基づいて部品の良否が調べられる。そして、例えば、部品不良が見つかると、ヘッドユニット6が図外のダストボックス上に移動することにより当該不良部品が廃棄される。なお、この場合には、部品廃棄後、再度同一部品を吸着すべくヘッドユニット6が部品供給部4,5に移動する。
【0033】
なお、こうして第1センサユニット24により吸着状態が調べられた部品のうちBGA等のエリアアレイ端子型のパッケージ部品は、さらに第2センサユニット25による画像認識に供される。すなわち、図3に示すように第2センサユニット25上をヘッドユニット6が一定速度でX軸方向に移動することにより、その間に部品Paのパッケージ下面に形成されたバンプBuが順次各撮像手段30A,30Bによって撮像される。そして、各撮像手段30A,30Bにより夫々撮像された共通のバンプBuの画像位置のずれ具合から各バンプBuの高さが求められ、例えば、バンプBuの高さが許容範囲内にあるか否かを基準にして部品の良否が調べられる。そして、部品不良が見つかると、つまりバンプBuの高さが不揃いの部品Paが見つかると、ヘッドユニット6が前記ダストボックス上に移動することにより当該不良部品が廃棄され、その後、再度同一部品を吸着すべくヘッドユニット6が部品供給部4,5に移動する。
【0034】
吸着部品の画像認識が終了すると、ヘッドユニット6がプリント基板3上に移動した後、ヘッド20の昇降動作に伴い吸着部品がプリント基板3上に実装されることとなる。この際、画像認識時に調べられた部品の吸着状態に応じてヘッドユニット6の配置位置やヘッド20のR軸回りの角度が制御されることによりプリント基板3上の定められた位置に部品が実装される。
【0035】
こうして部品の実装が終了すると、次の部品を実装すべくヘッドユニット6が部品供給部4,5に再び移動し、以後、この動作が繰り替えされながらプリント基板3に全ての部品が実装されるようになっている。
【0036】
以上のように、この表面実装機では、BGA等のエリアアレイ端子型のパッケージ部品の実装に際し、バンプBuを第2センサユニット25により撮像してバンプ不良(バンプBuの高さの不揃い)を調べるとともに、不良がある場合にはこれを事前に選別するように構成されているので、バンプ不良を伴うBGA等の部品の実装を未然に防止することができる。
【0037】
しかも、この表面実装機に搭載されている第2センサユニット25は、上述したように部品Paからの正反射光Lをミラー33で真下に向けて導光してからカメラ32で受光するように各撮像手段30A,30Bが構成されているので、従来に比べてコンパクトな構成でバンプ不良を調べることができる。つまり、従来の構成(図9参照)では、部品からの正反射光を直接受光するようにカメラが斜めに傾けられた状態で配置されているので、その傾き分だけ占有スペース(図9中符号Wで示すスペース)が大きくなる。これに対して、上記実施形態のように正反射光Lを真下に導光する構成によれば、図3に示すようにカメラ32がその受光面を真上に向けた状態で配置されるため、カメラの傾き分のスペースが不要となり、その分、従来に比べてX軸方向の構成がコンパクトになる(すなわち、占有スペースWが小さくなる)。
【0038】
従って、BGA等のパッケージ部品のバンプ不良を検出する一方で、基台1上のスペースを有効に活用することができ、例えば、第2センサユニット25aを設けることにより、部品供給用のフィーダー等を減らさざるを得えなくなるといった従来のこの種の表面実装機の問題を良好に解決することができる。
【0039】
次に、本発明の第2の実施形態について図4を用いて説明する。なお、以下の説明において上記第1の実施形態と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略し、相違点についてのみ詳細に説明することにする。
【0040】
第2の実施形態では、第2センサユニット25を含む部品検査装置が以下のように構成されている点で第1の実施形態と相違している。
【0041】
すなわち、第2の実施形態では、部品Paの共通のバンプBuを略同時に撮像し得るように第2センサユニット25を構成する各撮像手段30A,30BがX軸方向にオーバーラップした状態で設けられている。
【0042】
そして、部品Paのバンプ撮像時には、例えば図5に示すように、第1撮像手段30Aの照明部31及びカメラ32と、第2撮像手段30Bの照明部31及びカメラ32とが一定の時間間隔で交互に作動するように各撮像手段30A,30Bが前記制御装置により制御されるように構成されている。つまり、各撮像手段30A,30Bをオーバーラップした状態で設ける場合には各カメラ32が対象外の不要な正反射光L等を受光する虞れがあるが、上記のように各撮像手段30A,30Bを交互に作動させることで、各撮像手段30A,30Bのカメラ32に対して夫々対応する照明部31からの正反射光Lのみが照射されるようになっている。
【0043】
このような第2の実施形態によれば、第2センサユニット25を構成する各撮像手段30A,30Bがオーバーラップしているため、その分、第1の実施形態に比べてさらに第2センサユニット25の構成をコンパクト化することができ、基台1上での占有スペースWを小さくすることができるという効果がある。
【0044】
なお、この例では、上記のように各撮像手段30A,30Bのカメラ32が夫々対応する正反射光Lのみを受光し得るように各撮像手段30A,30Bを交互に作動させているが、例えば、互いに異なる波長の照明光を照射するように撮像手段30A,30Bの照明部31を構成するとともに、部品Paからの正反射光Lのうち対応する波長の正反射光Lのみを受光し得るように各カメラ32にフィルターを設けるようにしてもよい。
【0045】
次に、本発明の第3の実施形態について用いて説明する。
【0046】
第3の実施形態は、第1の実施形態の第2センサユニット25に代えて図6に示すような第2センサユニット25を搭載した構成となっている。
【0047】
すなわち、この図に示す第2センサユニット25は、X軸方向の移動する部品Paの進行方向後側(同図では左側)からバンプBuに対して照明光を照射する第1照明部35と、部品Paの進行方向前側(同図では右側)からバンプBuに対して照明光を照射する第2照明部36と、各照明部35,36の照明光によるバンプBuからの正反射光Lを共通の光路上に導光する導光手段と、この共通の光路上に配置される一つのカメラ37から構成されている。
【0048】
前記各照明部35,36は、X軸方向の異なる位置で部品Paに対してその斜め下方(水平面に対して45°下方)から照明光を照射するように配置されているとともに、部品Paの移動に伴い、第1照明部35による照明位置を部品Paが通過した後に、部品Paが第2照明部36による照明位置に至るように両照明部35,36がX軸方向に所定の間隔を隔てて配置されている。
【0049】
前記導光手段は、ハーフミラー38と全反射ミラー39(以下、ミラー39と略す)とから構成されている。ハーフミラー38は、各照明部35,36による部品Paからの正反射光Lが互いに交わる位置に配設されており、第2照明部36による部品Paからの正反射光Lを透過させるとともに、第1照明部35による部品Paからの正反射光Lを、第2照明部36による前記正反射光Lと同一光路上に反射させるように構成されている。また、ミラー39は、ハーフミラー38で反射、又はハーフミラー38を透過した正反射光Lを真下に向けて導光するように配置されている。
【0050】
前記カメラ37は、第1の実施形態の各カメラ32と同様に、Y軸方向にCCD固体撮像素子が並設された所謂リニアセンサ(ラインセンサ)からなるカメラで、ヘッドユニット6に吸着された部品Pa(バンプBu)の主走査方向(Y軸方向)の画像を、副走査方向(X軸方向)に一次元的に順次取込むように構成されている。
【0051】
この実施形態の構成では、同図に矢印で示すように、部品Paが第2センサユニット25上をX軸方向に移動すると、第1照明部35からの照明光が部品Paに照射され、これによるバンプBuからの正反射光Lがハーフミラー38及びミラー39により導光されてカメラ37で受光される。これによりまず部品Paの進行方向前側からの照明によりバンプBuが撮像されることとなる。そして、部品Paが第1照明部35による照明位置を通過すると、次に、第2照明部36からの照明光が部品Paに照射され、これによるバンプBuからの正反射光Lがハーフミラー38を透過しつつミラー39で反射されてカメラ37に導光される。これにより部品Paの進行方向後側からの照明によりバンプBuが撮像されることとなる。なお、各照明部35,36は部品Paが第2センサユニット25を通過する間、共に発光させておいても構わないが、乱反射による画像への影響を抑止する上では、必要時にのみ発光させ、すなわち部品Paが第1照明部35による照明位置に在る間は第2照明部36を消灯させる一方、部品Paが第2照明部36による照明位置に在る間は第1照明部35を消灯させるのが好ましい。
【0052】
以上のような第3の実施形態によると、第1及び第2の実施形態と同様にバンプBuを部品Paの移動方向前側及び後側からの照明によって夫々撮像しながらも、このようなバンプBuの撮像を一のカメラ37で行うことができるので、合理的な構成でバンプBuの不揃い状態を調べることができる。また、このように一つのカメラ37で対応できる分、構成が簡略化されるので、第2センサユニット25のコンパクト化および低廉化を図ることができるという効果がある。
【0053】
次に、本発明の第4の実施形態について図7を用いて説明する。
【0054】
第4の実施形態は、第3の実施形態の第2センサユニット25の構成において、各照明部35,36による部品Paの照明位置が同一の位置(すなわちX軸方向における同一位置)に設定されるとともに、各照明部35,36と照明位置との間にハーフミラー40,41が介設されたもので、第1照明部35の発光時には、ハーフミラー40を透過してバンプBuに照射された照明光の正反射光Lがハーフミラー41で反射し、ハーフミラー38を通過してミラー39で反射した後、カメラ37に至る一方、第2照明部36の発光時には、ハーフミラー41を透過してバンプBuに照射された照明光の正反射光Lがハーフミラー40で反射し、さらにハーフミラー38及びミラー39で反射した後、カメラ37に至るように構成されている。
【0055】
なお、同図中、前記ハーフミラー40,41の近傍には、夫々作動時に遮光効果を発揮する液晶シャッター42,43(第1液晶シャッター42,第2液晶シャッター43という)が配設されている。
【0056】
第1液晶シャッター42は、第1照明部35の発光時にこれに連動して作動するように構成されており、バンプBuからの反射光のうち第1照明部35の照明光と同一光路で反射し、さらにハーフミラー40で反射した反射光を遮光することにより、該反射光がハーフミラー38等を介してカメラ37に導光されるのを防止するように構成されている。同様に、第2液晶シャッター43は、第2照明部36の発光時にこれに連動して作動するように構成されており、バンプBuからの反射光のうち第2照明部36の照明光と同一光路で反射し、さらにハーフミラー41で反射した反射光を遮光するように構成されている。
【0057】
以上のような第4の実施形態の構成において、部品Paのバンプ撮像時には、例えば図8に示すように、前記制御装置により各照明部35,36が一定の時間間隔で交互に作動するように制御されることにより、部品Paの移動方向前側及び後側からの照明によるバンプBuの画像が交互にカメラ37により撮像される。そして、前記認識部において、このように交互に撮像された画像のうち第1照明部35による照明画像同士が合成される一方、第2照明部36による照明画像が合成されることにより、該合成画像に基づいてバンプBuの高さが求められるように構成されている。
【0058】
このような第4の実施形態によれば、各照明部35,36がX軸方向に接近したレイアウト構成となるため、第3の実施形態に比べて第2センサユニット25をより一層コンパクト化することができるという効果がある。
【0059】
なお、以上説明した表面実装機は、本発明に係る部品検査装置が搭載された表面実装機の一の実施の形態であって、表面実装機そのもの構成や部品検査装置のより具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0060】
また、第1センサユニット24によりバンプを撮像し、バンプのパッケージ面上における形状の検査、バンプ位置の検査、あるいは複数のバンプのピッチの検査に用いても良い。上記実施形態において、第2センサユニット25によりバンプの高さを検査しているが、バンプの立体的形状(痩せた円錐に近い形状か、膨らんだ半球形状か等)の検査をさせるようにしても良い。
【0061】
さらに、第2センサユニット25により検査するIC部品の電極部はバンプのみではなく、QFPのような部品のリードでも良い。すなわち、QFPのようにパッケージの側辺に多数本のリードを並設したIC部品のリードの左右それぞれからの斜め画像を、第2センサユニット25を使って撮像し、この左右それぞれの画像からリードを立体的に捉え、リードの曲がり不良検査や高さ不良検査等を実施するようにしても良い。
【0062】
また、第2センサユニット25の撮像手段30A,30Bはリニアセンサではなくエリアセンサを使用しても良い。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、相対的に移動する電子部品の電極部に対してその移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射してその正反射光を受光することにより電極部を撮像する第1撮像手段と、前記移動方向における他方側から電極部に対して斜め方向に照明光を照射その正反射光を受光することにより電極部を撮像する第2撮像手段とを有した部品検査装置において、電極部からの正反射光を導光手段により鉛直下方に向って導光し、これをカメラで受光するように各撮像手段を構成したので、従来のようにカメラを傾けた状態で配置する必要がなく、従って、このようにカメラを斜めに向ける必要が無くなる分、装置構成をコンパクト化することができる。
【0064】
特に、このような構成において、各撮像手段をその配列方向にオーバーラップした状態で設けるようにすれば、より一層、装置構成をコンパクト化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る部品検査装置が搭載される表面実装機(本発明に係る表面実装機;第1の実施の形態)を示す平面略図である。
【図2】 表面実装機を示す正面図である。
【図3】 第2センサユニットの構成を示す模式図である。
【図4】 本発明に係る部品検査装置が搭載される表面実装機(第2の実施の形態)の要部(第2センサユニット)を示す模式図である。
【図5】 第1撮像手段及び第2撮像手段の作動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図6】 本発明に係る部品検査装置が搭載される表面実装機(第3の実施の形態)の要部(第2センサユニット)を示す模式図である。
【図7】 本発明に係る部品検査装置が搭載される表面実装機(第4の実施の形態)の要部(第2センサユニット)を示す模式図である。
【図8】 第1照明部及び第2照明部の作動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図9】 表面実装機に搭載される従来の部品検査装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
6 ヘッドユニット
20 ヘッド
20a ノズル
24 第1センサユニット
25 第2センサユニット
30A 第1撮像手段
30B 第2撮像手段
31 照明部
32 カメラ(受光部)
33 全反射ミラー
Pa 部品
Bu バンプ
L 正反射光
Claims (4)
- 相対的に移動する電子部品の電極部に対して該電子部品の移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第1撮像手段と、この第1撮像手段とは別に設けられて、電子部品の前記移動方向における他方側から前記電極部に対して斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第2撮像手段とを有し、各撮像手段により撮像される画像であって互いに照明方向が異なる同一電極部の画像に基づき電極部を調べる部品検査装置において、
前記第1及び第2の撮像手段はそれぞれ、前記照明光による電極部からの正反射光を前記第1撮像手段のカメラ及び第2撮像手段のカメラまで鉛直下方に向って導光する導光手段をさらに備え、かつ前記カメラが当該導光手段により導光される正反射光を受光するように配置されていることを特徴とする部品検査装置。 - 相対的に移動する電子部品の電極部に対して該電子部品の移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第1撮像手段と、この第1撮像手段の照明部による照射位置を通過した後の電子部品に対して前記移動方向における他方側から前記電極部に対して斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第2撮像手段とを有し、各撮像手段により撮像される画像であって互いに照明方向が異なる同一電極部の画像に基づき電極部を調べる部品検査装置において、
前記各照明部の照明光による電極部からの正反射光を共通の光路上に導光する導光手段が設けられ、この導光手段により導光される正反射光を受光する位置に前記各撮像手段のカメラとして共通の一のカメラが配置されていることを特徴とする部品検査装置。 - 相対的に移動する電子部品の電極部に対して該電子部品の移動方向における一方側から斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第1撮像手段と、電子部品の前記移動方向における他方側から前記電極部に対して斜め方向に照明光を照射する照明部及びその照明光による電子部品からの正反射光を受光するカメラを有する第2撮像手段とを有し、各撮像手段により撮像される画像であって互いに照明方向が異なる同一電極部の画像に基づき電極部を調べる部品検査装置において、
電子部品の共通の電極部に対して照明光を照射するように各撮像手段の前記照明部が配置されるとともに、これら照明部の照明光による電極部からの正反射光を共通の光路上に導光する導光手段が設けられ、この導光手段により導光される正反射光を受光する位置に前記各撮像手段のカメラとして共通の一のカメラが配置され、前記各照明部が一定の時間間隔で交互に発光することにより各照明部の照明による電極部からの正反射光が前記共通の一のカメラにおいて交互に受光されるように構成されていることを特徴とする部品検査装置。 - 移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から電子部品を吸着し、該電子部品に設けられる電極部の状態を部品検査装置により調べてから基板上に実装するように構成された表面実装機において、
前記部品検査装置として請求項1乃至3の何れかに記載の部品検査装置が搭載されていることを特徴とする表面実装機。
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