JPH0641164Y2 - Mounted printed circuit board automatic inspection device - Google Patents
Mounted printed circuit board automatic inspection deviceInfo
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- JPH0641164Y2 JPH0641164Y2 JP1987005625U JP562587U JPH0641164Y2 JP H0641164 Y2 JPH0641164 Y2 JP H0641164Y2 JP 1987005625 U JP1987005625 U JP 1987005625U JP 562587 U JP562587 U JP 562587U JP H0641164 Y2 JPH0641164 Y2 JP H0641164Y2
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- printed circuit
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- spot
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、細く絞られたレーザ光などによるビームスポ
ットを実装済プリント基板上で掃引し、ブリッジ、半田
フヌレ検出などを自動的に行うようにした実装済プリン
ト基板自動検査装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention sweeps a beam spot by a laser beam that is narrowed down on a mounted printed circuit board to automatically detect bridges and solder funnels. To the mounted printed circuit board automatic inspection device.
従来、実装済プリント基板におけるブリッジあるいは半
田フヌレなどの検査を行うために被検査プリント基板の
部品穴に合わせて多数のピンを配設したヘッド等を用い
る接触検査方式がある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a contact inspection method that uses a head or the like in which a large number of pins are arranged in accordance with the component holes of a printed circuit board to be inspected in order to inspect a mounted printed circuit board for a bridge or solder funnel.
しかしながら、この方式においては、種類の異なるプリ
ント基板毎に異なるヘッドを要し、さらに、ヘッドのピ
ンの間隔はピンの太さによって制限されるためチップリ
ードの間隔が密なICチップなどを実装したプリント基板
などパターンの緻密なプリント基板に対しては検査が困
難であるなどの問題がある。このような接触検査方式の
問題点を解消するために、レーザ光などのビームを走査
して被検査プリント基板上でビームスポットを掃引し、
このビームスポットの反射光等を検知してブリッジなど
の検査を行う非接触式の実装済プリント基板自動検査装
置なるものが本出願人によって提案され、特開昭61-769
40に開示されている。However, in this method, different types of printed circuit boards require different heads, and because the pin interval of the head is limited by the pin thickness, an IC chip or the like with a close chip lead interval is mounted. There is a problem that it is difficult to inspect a printed circuit board such as a printed circuit board having a fine pattern. In order to solve the problems of such a contact inspection method, a beam such as a laser beam is scanned to sweep the beam spot on the printed circuit board to be inspected,
A non-contact type mounted printed circuit board automatic inspection device for inspecting a bridge or the like by detecting reflected light of the beam spot has been proposed by the present applicant, and is disclosed in JP-A-61-769.
40.
また、半田ブリッジ、半田フヌレなどの検査を非接触式
で行う装置として、CCDカメラにより被検出プリント基
板の画像データを生成し、正常なプリント基板の画像デ
ータと比較してプリント基板の異常を検出する装置があ
る。Also, as a device that performs inspection of solder bridges, solder funnels, etc. in a non-contact type, a CCD camera generates image data of the detected printed circuit board and detects abnormalities in the printed circuit board by comparing it with the image data of a normal printed circuit board. There is a device to do.
前記のように、ビームスポットをプリント基板上で掃引
して検査を行う装置においては、温度変化、振動あるい
は経年変化などによるビーム走査機構あるいは光学系の
精度の低下を補償するとともに、プリント基板上の基準
位置を正確に検知することによってビームスポットの位
置制御を非常な精度で行うことが要求される。As described above, in the apparatus for inspecting by sweeping the beam spot on the printed circuit board, the accuracy of the beam scanning mechanism or the optical system due to temperature change, vibration, or secular change is compensated, and at the same time, It is required to control the position of the beam spot with extremely high accuracy by accurately detecting the reference position.
また、プリント基板の組立作業の自動化あるいは多様化
に即応して幅広い検査が行える装置が要求されている
が、前記のようにCCDカメラを用いて画像データに基づ
く検査を行う装置においては、画像処理を行うため検査
に長い時間を要するばかりか装置のコストが高いという
問題がある。In addition, there is a demand for an apparatus that can perform a wide range of inspections in response to automation or diversification of printed circuit board assembly work.However, as described above, in an apparatus that performs inspection based on image data using a CCD camera, Therefore, not only a long time is required for the inspection but also the cost of the device is high.
本考案は、比較的簡単な構成で、ブリッジ、半田フヌレ
などの検査を高い精度で行うようにした実装済プリント
基板自動検査装を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a mounted printed circuit board automatic inspection device having a relatively simple structure and capable of inspecting a bridge, a solder funnel, etc. with high accuracy.
上記の目的を達成するためになした本考案の実装済プリ
ント基板自動検査装置は、細く絞られたビームを照射し
て被検査プリント基板上でビームスポットを掃引し、こ
のビームスポットの反射光あるいは透過光を検知してプ
リント基板の検査を行う実装済プリント基板自動検査装
置において、ビーム走査手段によって、ビームを定点を
中心として放射状に走査し、この放射の中心点と一方の
焦点とが一致するように配設された集光レンズによっ
て、上記放射上に走査されるビームを被検査プリント基
板上に集光し、ビームスプリッタにより、抽出して光点
位置検出素子にこの分離抽出された第２のビームを照射
し、この光点位置検出素子が出力する位置情報に基づい
てプリント基板上のビームスポットの照射位置をサーボ
制御部によってサーボ制御し、さらに、プリント基板の
ビーム照射面を覆うとともに照射されるビームを囲う受
光面を有する受光部によって、ビームスポットの反射光
を受光し実装済プリント基板の検査を行うようにした。The mounted printed circuit board automatic inspection apparatus of the present invention made to achieve the above object irradiates a narrowed beam to sweep the beam spot on the printed circuit board to be inspected, and In a mounted printed circuit board automatic inspection device that inspects a printed circuit board by detecting transmitted light, the beam scanning means radially scans a beam around a fixed point, and the center point of this radiation coincides with one focus. The beam scanned on the radiation is condensed on the printed circuit board to be inspected by the condensing lens arranged as described above, and is extracted by the beam splitter to be separated and extracted by the light spot position detecting element. Of the beam spot, and the servo controller determines the irradiation position of the beam spot on the printed circuit board based on the position information output by this light spot position detection element. Controlled, further, the light receiving portion having a receiving surface surrounding the beam irradiated to cover the beam irradiation surface of the printed circuit board, and to inspect the populated printed circuit board for receiving reflected light of the beam spot.
第３図は本考案の実装済プリント基板自動検査装置の全
体を示す正面図であり、11はケーシング、12はこのケー
シング内に配設された被検査物であるプリント基板Ｐが
載置されてＸ軸方向とＹ軸方向とに自由に移動されるＸ
−Ｙステージである。13は上記Ｘ−Ｙステージ12の上方
に配置され、後述説明するような受光部であり受光面に
はスパッタ光を検出する受光素子が多数配設されてい
る。14は上記Ｘ−Ｙステージ12の下方に設置された受光
器であり、後述説明するようにプリント基板上の基準点
を設定するときなどに上記受光部13を通過するレーザビ
ームをプリント基板に設けられた基準穴を介して受光す
るものである。15はケーシング11の上面に設けられた操
作スイッチ群であり、16は装置の動作状態を示す表示
灯、17は検査結果をプリントアウトするプリンタであ
る。FIG. 3 is a front view showing the entire mounted printed circuit board automatic inspection apparatus of the present invention, in which 11 is a casing, and 12 is a printed circuit board P which is an object to be inspected disposed in this casing. X freely moved in the X-axis direction and the Y-axis direction
-Y stage. Reference numeral 13 is arranged above the XY stage 12 and is a light receiving portion as described later, and a large number of light receiving elements for detecting sputtered light are arranged on the light receiving surface. Reference numeral 14 is a light receiver installed below the XY stage 12, and a laser beam passing through the light receiving portion 13 is provided on the printed board when setting a reference point on the printed board, as will be described later. The light is received through the reference hole. Reference numeral 15 is a group of operation switches provided on the upper surface of the casing 11, 16 is an indicator light indicating the operation state of the apparatus, and 17 is a printer for printing out the inspection result.
この実装済プリント基板自動検査装置では、検査に先立
って被検査プリント基板上の基準位置、検査位置あるい
はプリント基板の種類などを識別する基板名などの検査
用データが予め記憶装置などに登録され、検査を行うと
きには、被検査プリント基板をＸ−Ｙステージ12に設置
して基板名などを端末装置から入力すると、予め登録さ
れた検査個所の位置情報などの検査用データに基づいて
自動的に検査が行われ、検査が終了すると検出したブリ
ッジ等の位置あるいは個数などの検査結果がプリンタ17
からプリントアウトされると共に、図示しないマーカに
より被検査プリント基板のブリッジ等の位置付近にマー
クがつけられる。In this mounted printed circuit board automatic inspection device, inspection data such as the reference position on the inspected printed circuit board, the inspection position or the board name for identifying the type of the printed circuit board is registered in advance in the storage device or the like before the inspection. When performing the inspection, the printed circuit board to be inspected is installed on the XY stage 12, and the board name and the like are input from the terminal device, and the inspection is automatically performed based on the inspection data such as the position information of the inspection point registered in advance. When the inspection is completed and the inspection result such as the position or the number of bridges detected is detected by the printer 17,
Is printed out from the printed circuit board and a mark (not shown) is provided near the position of the bridge or the like of the printed circuit board to be inspected.
第２図は上記第３図に示した装置の光学系を示す斜視図
であり、21はレーザ光を放射するHe-Neレーザ銃、22は
ビームスポットを充分に絞るために上記He-Neレーザ銃2
1が放射するレーザ光を一旦5mm径程度の平行ビームに拡
張するためのエキスパンダである。23は前記Ｘ−Ｙステ
ージ12のＹ軸方向にビームスポットが掃引されるように
レーザビームを走査するＹ軸回転ミラー23aと、同様に
Ｘ軸方向にビームスポットが掃引されるようにレーザビ
ームを走査するＸ軸回転ミラー23bとを備えたビーム走
査手段としてのガルバノメータであり、このガルバノメ
ータ23によって、Ｙ軸回転ミラー23aとＸ軸回転ミラー2
3bとの中間に位置する定点Ｏ′に対応する定点Ｏをほぼ
中心として各回転ミラーの可動範囲に基づく立体角内で
レーザビームが放射状に走査される。FIG. 2 is a perspective view showing an optical system of the apparatus shown in FIG. 3, 21 is a He-Ne laser gun for emitting a laser beam, and 22 is the He-Ne laser for sufficiently narrowing the beam spot. Gun 2
This is an expander for expanding the laser beam emitted by 1 into a parallel beam with a diameter of about 5 mm. Reference numeral 23 denotes a Y-axis rotating mirror 23a that scans the laser beam so that the beam spot is swept in the Y-axis direction of the XY stage 12, and similarly the laser beam is swept so that the beam spot is swept in the X-axis direction. The galvanometer 23 is a galvanometer as a beam scanning means including an X-axis rotary mirror 23b for scanning, and the galvanometer 23 allows the Y-axis rotary mirror 23a and the X-axis rotary mirror 2 to operate.
The laser beam is radially scanned within a solid angle based on the movable range of each rotating mirror, with a fixed point O'corresponding to a fixed point O'located in the middle of 3b as the center.
24は第１のミラー25を介して光学的に一方の焦点が上記
ガルバノメータ23内の定点Ｏに一致するように配設され
た集光レンズであり、上記ガルバノメータ23によって走
査されたレーザビームはこの集光レンズ24によって、第
２のミラー26を介して光学的に集光レンズ24の他方の焦
点面に相当する面に配設されたプリント基板Ｐ上に集光
される。Reference numeral 24 designates a condenser lens which is optically arranged via the first mirror 25 so that one focal point coincides with a fixed point O in the galvanometer 23, and the laser beam scanned by the galvanometer 23 is The light is condensed by the condenser lens 24 through the second mirror 26 onto the printed circuit board P which is optically arranged on the surface corresponding to the other focal plane of the condenser lens 24.
すなわち、上記レーザビームの放射点Ｏと一方の焦点と
が一致するように配設された上記集光レンズ24によって
集光すると、集光されたビームは他方の焦点面上にビー
ムスポットを結像するとともにそのビームの光軸は集光
レンズ24の光軸と平行になるので、あらゆる方向に走査
されたビームは、集光レンズ24の像側の焦点面に配設さ
れた被検査プリント基板Ｐ上に絞られたビームスポット
を結像するとともにプリント基板面に直角に照射され
る。That is, when condensed by the condenser lens 24 arranged so that the emission point O of the laser beam coincides with one focus, the condensed beam forms a beam spot on the other focal plane. At the same time, the optical axis of the beam is parallel to the optical axis of the condenser lens 24, so that the beam scanned in all directions is the printed circuit board P to be inspected arranged on the focal plane on the image side of the condenser lens 24. The focused beam spot is imaged and irradiated onto the printed circuit board surface at a right angle.
27はビームスプリッタ、29は第１の光点位置検出素子で
あり、上記ガルバノメータ23によって走査されたレーザ
ビームＢは上記ビームスプリッタ27で２本のビームに分
離され、一方のレーザビームは上記のようにしてプリン
ト基板Ｐ上に照射され、他方のレーザビームは、集光レ
ンズ28によって集光され、上記第１の光点位置検出素子
29の受光面上にビームスポットが結像される。27 is a beam splitter, and 29 is a first light spot position detecting element. The laser beam B scanned by the galvanometer 23 is split into two beams by the beam splitter 27, and one laser beam is as described above. Then, the other laser beam is irradiated onto the printed circuit board P, and the other laser beam is condensed by the condensing lens 28, and the first light spot position detecting element is formed.
A beam spot is formed on the light receiving surface of 29.
上記第１の光点位置検出素子29は、受光面上に集光され
た上記レーザビームのスポットの２次元の位置座標に応
じた強度のＸ信号とＹ信号とを出力し、このX,Y信号は
図示しないサーボ回路に入力される。The first light spot position detecting element 29 outputs an X signal and a Y signal having an intensity corresponding to the two-dimensional position coordinates of the spot of the laser beam focused on the light receiving surface. The signal is input to a servo circuit (not shown).
11は上記プリント基板Ｐに集光されたビームスポットの
散乱光を集光する集光レンズ、12は第２の光点位置検出
素子であり、上記集光レンズ11によってプリント基板Ｐ
上のビームスポットの光点像が上記第２の光点位置検出
素子12の受光面Ｓ上に結像される。この受光面Ｓ上に結
像される光点の受光面Ｓ上の位置に応じた強度のX,Y信
号がビームスポットの位置情報としてこの第２の光点位
置検出素子12から図示しない処理装置に出力される。1 1 a condenser lens for condensing scattered light beam spot condensed on the printed board P, 1 2 is the second light spot position detecting element, a printed circuit board by the condenser lens 1 1 P
The light spot image of the upper beam spot is formed on the light receiving surface S of the second light spot position detecting element 12. The X and Y signals having the intensity corresponding to the position on the light receiving surface S of the light spot imaged on the light receiving surface S are used as position information of the beam spot from the second light point position detecting element 1 2 ( not shown). Output to the device.
第１図は本考案の実装済プリント基板自動検査装置のブ
ロック説明図である。FIG. 1 is a block diagram of the mounted printed circuit board automatic inspection apparatus of the present invention.
２は処理装置であり、図示しない記憶装置に記録された
データ、端末装置３および操作部４から入力されるデー
タと、受光器14から入力される信号に基づいて、この実
装済プリント基板自動検査装置の制御を行い、さらに、
前記第２の光点位置検出素子12と集光レンズ11からなる
スポット位置検知部１と受光部13からの入力信号に基づ
いて、各種の検査の結果を判定し、プリンタ17に検査結
果を出力するとともに、被検査プリント基板Ｐに検出個
所をマークするためにマーカ５を制御する。Reference numeral 2 denotes a processing device, which performs an automatic inspection of the mounted printed circuit board based on data recorded in a storage device (not shown), data input from the terminal device 3 and the operation unit 4, and a signal input from the light receiver 14. Control the device,
Based on the input signals from the spot position detection unit 1 including the second light spot position detection element 1 2 and the condenser lens 1 1 and the light receiving unit 13, the results of various inspections are determined and the printer 17 outputs the inspection results. Is output, and the marker 5 is controlled to mark the detection point on the printed circuit board P to be inspected.
６はサーボ制御部であり、後述説明するようにガルバノ
メータ23を駆動制御するサーボ制御回路61およびガルバ
ノ駆動回路62とからなる。Reference numeral 6 denotes a servo control unit, which includes a servo control circuit 6 1 for driving and controlling the galvanometer 23 and a galvanometer drive circuit 6 2 as described later.
レーザビームを照射する位置を示す位置情報が処理装置
２から上記サーボ回路61に出力されると、サーボ回路61
は第１の光点位置検出素子29から入力されるＸ信号とＹ
信号とに基づいてガルバノ駆動回路62に出力しているX,
Y制御信号を補正して出力し、このガルバノ駆動回路62
によってガルバノメータ23が補正駆動され、レーザビー
ムＢの走査方向が補正される。When the position information indicating the position where the laser beam is emitted is output from the processing device 2 to the servo circuit 6 1 , the servo circuit 6 1
Is the X signal and Y input from the first light spot position detecting element 29.
X being output to the galvanometer drive circuit 6 2 based on the signal,
This galvano drive circuit 6 2
By this, the galvanometer 23 is corrected and driven, and the scanning direction of the laser beam B is corrected.
上記第１の光点位置検出素子29に照射されるレーザビー
ムとプリント基板に照射されるレーザビームＢとはガル
バノメータ23で走査されるときは一体のレーザビームで
あるので、光点位置検出素子29に照射されるレーザビー
ムの走査位置に基づいてビームの走査走行の制御を行え
ば、ガルバノ駆動回路62等が直接検知し得ない要因によ
って走査方向にずれが生じても、そのビームスポットの
位置を高い精度で制御することができる。Since the laser beam applied to the first light spot position detecting element 29 and the laser beam B applied to the printed circuit board are integrated laser beams when scanned by the galvanometer 23, the light spot position detecting element 29. based on the scanning position of the laser beam irradiated to be performed to control the scanning movement of the beam, even if deviation occurs in the scanning direction by a factor of galvano driving circuit 6 2, etc. can not be directly detected, the position of the beam spot Can be controlled with high accuracy.
また、第１図において、７はＸ−Ｙステージ制御部であ
り、処理装置２から出力される位置座標に基づいてＸ−
Ｙステージ12を駆動し、プリント基板Ｐを所定の位置に
移動する。すなわち、Ｘ−Ｙステージ12の図示しないプ
リント基板設置部にはＸ方向、Ｙ方向の２次元座標系が
設定されており、処理装置２が出力する位置座標が示す
上記２次元座標系上の点が、レーザビームの初期設定位
置等この装置の固定点に一致するようにＸ−Ｙステージ
12が駆動される。Further, in FIG. 1, reference numeral 7 denotes an XY stage control unit, which controls the X-Y stage control unit based on the position coordinates output from the processing device 2.
The Y stage 12 is driven to move the printed circuit board P to a predetermined position. That is, a two-dimensional coordinate system in the X and Y directions is set in a printed circuit board installation portion (not shown) of the XY stage 12, and points on the two-dimensional coordinate system indicated by the position coordinates output by the processing device 2 are indicated. The XY stage so that it matches the fixed point of this device such as the initial setting position of the laser beam.
12 is driven.
第４図は、プリント基板上の基準点の位置補正を説明す
る図であり、プリント基板上の部品穴などの予め決めら
れた基準穴Ｃを透過してレーザビームＢが照射され、受
光器14でレーザビームが検知されると、図の→のよ
うにプリント基板が移動され、レーザビームＢが基準穴
Ｃのエッジによって遮断されると、そのときの位置座標
が記憶され、次に、→→のようにプリント基板が
逆に移動されて同様にエッジがレーザビームを遮断した
ときの位置座標が記憶され、この移動方向のエッジの中
心座標が求められる。さらにこの移動方向と垂直方向に
同様の動作を行いこの基準穴Ｃの中心の位置座標が求め
られてその位置が基準点の位置として設定される。FIG. 4 is a diagram for explaining the position correction of the reference point on the printed circuit board. The laser beam B is emitted through a predetermined reference hole C such as a component hole on the printed circuit board, and the light receiver 14 When the laser beam is detected by, the printed circuit board is moved as shown by → in the figure, and when the laser beam B is blocked by the edge of the reference hole C, the position coordinates at that time are stored, and then → → Similarly, the position coordinates when the printed circuit board is moved in the opposite direction and the edge blocks the laser beam are stored, and the center coordinates of the edge in the moving direction are obtained. Further, the same operation is performed in the direction perpendicular to the moving direction, the position coordinate of the center of the reference hole C is obtained, and the position is set as the position of the reference point.
この基準点の設定は、検査用データの作製時、あるい
は、検査時の最初に行われ、例えば検査時に設置したプ
リント基板に位置ずれが生じ、検査用のデータ作製時に
設定した基準点の位置が基準穴の中心からずれていて
も、基準位置の再設定が自動的に行われ、プリント基板
の位置ずれが検知されて、他の検査位置などが補正され
て正しい位置で検査が行われる。This reference point is set when the inspection data is created or at the beginning of the inspection.For example, the printed circuit board installed at the time of inspection is misaligned, and the position of the reference point set when creating the inspection data is Even if it is displaced from the center of the reference hole, the reference position is automatically reset, the displacement of the printed circuit board is detected, other inspection positions are corrected, and the inspection is performed at the correct position.
なお、第１図において、８は受光部移動装置であり、ス
ポット位置検知部１によってプリント基板上のビームス
ポットの位置を検知するときにビームスポットが受光部
13によって覆われないように、受光部13を移動制御す
る。In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a light receiving unit moving device, which detects the beam spot when the spot position detecting unit 1 detects the position of the beam spot on the printed circuit board.
The light receiving unit 13 is controlled so as not to be covered by 13.
第５図（Ａ）は、受光部13によるスパッタ光の受光状態
を説明する図であり、同図（Ｂ）に受光面Ｓを展開して
示したように、受光面Ｓの全面には多数の受光素子Ｄが
配設されており、反射角度の低いスパッタ光E1は周囲の
受光面S1によって受光され、反射角度の高いスパッタ光
E2は天井部の受光面S2によって受光される。このように
して、あらゆる方向のスパッタ光が検知され、受光量を
増加させるとともに、上記受光面Ｓに配設された受光素
子の各出力を適宜選択するようにして、反射方向を選択
してスパッタ光の検出が行われる。FIG. 5 (A) is a diagram for explaining the light receiving state of the sputtered light by the light receiving section 13. As shown in the developed view of the light receiving surface S in FIG. , The sputtered light E 1 having a low reflection angle is received by the surrounding light receiving surface S 1 , and the sputtered light having a high reflection angle is provided.
E 2 is received by the light receiving surface S 2 on the ceiling. In this way, sputtered light in all directions is detected, the amount of received light is increased, each output of the light receiving element arranged on the light receiving surface S is appropriately selected, and the sputtering direction is selected by selecting the reflection direction. Light is detected.
なお、上記受光面Ｓの天井部の受光面S2には開口部Ｗが
設けられており、この開口部Ｗを通してレーザビームＢ
がプリント基板に照射される。An opening W is provided in the light receiving surface S 2 of the ceiling of the light receiving surface S, and the laser beam B is passed through this opening W.
Is irradiated on the printed circuit board.
第６図は、チップ部品の半田フヌレの検出を説明する図
であり、レーザビームを走査してプリント基板Ｐに実装
されたチップ部品Ｔの半田部H1，H2にビームスポットを
照射し、この半田部H1，H2からのスパッタ光Ｅを受光部
13が受光し、その総受光量を検出して半田フヌレが検出
される。FIG. 6 is a diagram for explaining the detection of solder funnels of a chip component, scanning a laser beam to irradiate the solder spots H 1 and H 2 of the chip component T mounted on the printed board P with a beam spot, The light receiving part receives the sputtered light E from the solder parts H 1 and H 2.
13 receives the light, and the total amount of received light is detected to detect solder funnel.
すなわち、第７図（Ａ）および（Ｂ）に半田フヌレを生
じていない場合と半田フヌレが生じている場合の、ビー
ムスポット位置とスパッタ光の強度の関係を示したよう
に、半田フヌレを生じている部分からはスパッタ光が検
知されず総受光量が減少し、半田フヌレが検出される。That is, as shown in FIGS. 7 (A) and 7 (B), the relationship between the beam spot position and the intensity of the sputtered light is shown when there is no solder funnel and when there is solder funnel. The sputtered light is not detected from the portion where the light is received, and the total amount of received light is reduced, and solder funnel is detected.
第８図は、フラットパッケージのリードに生じるブリッ
ジの検出を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining detection of a bridge generated in the lead of the flat package.
フラットパッケージはプリント基板の導電箔に半田ぺー
スト等によってリードが半田接合されるため、プリント
基板上の導電箔とリードとの間で位置ずれが生じた状態
で接合されることがあり、プリント基板に対して予め設
定された検査位置に照射されたレーザビームが、ずれた
リードに当たってスパッタ光が生じ、誤検出を行うこと
があるので、本考案の実装済プリント基板自動検査装置
は検査用データに記録された基準位置Ｉからビームスポ
ットをフラットパッケージＦのリードＬの並ぶ方向、す
なわち、図示の矢印の方向に掃引し、ビームスポットが
フラットパッケージＦの最初のリードL1に差し掛かって
リードL1のエッジによってレーザビームが反射され、ス
パッタ光が受光部13で検知されたときのビームスポット
のプリント基板上の位置座標を記憶する。そして、予め
分かっているリードのピッチおよびリード巾と上記リー
ドL1のエッジのビーム掃引方向の位置座標とにより、各
リードの間隙を検知してブリッジ検査が行われる。In the flat package, the leads are soldered to the conductive foil of the printed circuit board with a solder paste, etc., so the conductive foil on the printed circuit board and the leads may be bonded with a positional deviation. The laser beam emitted to the preset inspection position may hit the misaligned lead and sputter light may be generated, resulting in erroneous detection. recorded reference position direction I arranged a beam spot of the lead L of the flat package F from, i.e., sweeps in the direction of the arrow, the beam spot of the lead L 1 and approaching the first lead L 1 of a flat package F The laser beam is reflected by the edge, and the beam spot on the printed circuit board when the sputtered light is detected by the light receiving unit 13 Storing the position coordinates. Then, based on the lead pitch and lead width which are known in advance and the position coordinates of the edge of the lead L 1 in the beam sweep direction, the gap between the leads is detected and the bridge inspection is performed.
第９図は、前記スポット位置検知部１を示す図であり、
このスポット位置検知部により、チップ部品の有無が次
のように検出される。FIG. 9 is a diagram showing the spot position detection unit 1,
The presence / absence of a chip component is detected by this spot position detection unit as follows.
レーザビームＢがプリント基板Ｐ上に設定されたチップ
部品搭載位置Ｘに照射されると、プリント基板Ｐにチッ
プ部品Ｔが有ればこのチップ部品Ｔ上の点Ａにビームス
ポットが生じ、チップ部品Ｔが無ければプリント基板Ｐ
上の点Ｂにビームスポットが生じる。この点Ａに生じた
ビームスポットあるいは点Ｂに生じたビームスポットの
光点像は集光レンズ11によって光点位置検出素子12の受
光面Ｓ上の異なる２点、すなわち、点ａおよび点ｂに結
像される。When the chip component mounting position X set on the printed board P is irradiated with the laser beam B, if the printed board P has a chip part T, a beam spot is generated at a point A on the chip part T, and the chip part T Printed circuit board P without T
A beam spot occurs at the upper point B. Point image 2 different points on the light receiving surface S of the condenser lens 1 1 with the light spot position detecting element 1 second beam spots generated in the beam spot or point B generated in this respect A, i.e., the point a and the point It is imaged on b.
したがって、上記光点位置検出素子12は、チップ部品Ｔ
が有る場合には点ａの位置に応じた強度の信号を出力
し、チップ部品Ｔが無い場合には点ｂの位置の応じた強
度の信号を出力するので、上記光点位置検出素子12の出
力する信号に基づいてチップ部品Ｔの有無が検出され
る。Therefore, the light spot position detecting element 1 2, chip component T
Outputs intensity signal corresponding to the position of the point a if there is, because when the chip component T is not output an intensity signal corresponding to the position of point b, the light spot position detecting element 1 2 The presence / absence of the chip component T is detected based on the signal output by.
上記のように、スポット位置検知部１の出力信号は、レ
ーザビーム方向、すなわちプリント基板面からの高さ方
向のビームスポットの位置情報を含んでいるので、例え
ば、第10図に示したように部上の実装部品の断面図形を
得ることができる。As described above, since the output signal of the spot position detection unit 1 includes the position information of the beam spot in the laser beam direction, that is, the height direction from the printed circuit board surface, for example, as shown in FIG. It is possible to obtain a cross-sectional figure of the mounted component on the part.
すなわち、第10図（Ａ）に示したように、フラットパッ
ケージＦとリードＬ上にビームスポットを掃引すると、
スポット位置検知部１の出力とビーム位置とにより、フ
ラットパッケージＦとリードＬの実装状態を示す断面図
形が得られ、この断面図形の基づいてフラットパッケー
ジのリードの浮きが検出される。That is, as shown in FIG. 10 (A), when the beam spot is swept on the flat package F and the lead L,
From the output of the spot position detector 1 and the beam position, a cross-sectional figure showing the mounting state of the flat package F and the lead L is obtained, and the floating of the lead of the flat package is detected based on this cross-sectional figure.
また、同図（Ｂ）は、プリント基板に実装されたチップ
部品Ｔとその半田部Ｈの状態を示す断面図形を示すもの
であり、前記半田フヌレ検出方法と別の方法として、こ
の断面図形に基づいて半田フヌレが検出される。Further, FIG. 3B shows a sectional figure showing the state of the chip component T mounted on the printed circuit board and the solder portion H thereof. As a method different from the solder funnel detecting method, this sectional figure is shown. Based on this, the solder funnel is detected.
第11図は、ブリッジ検査が行われる実装済プリント基板
のチップ部品の半田接合部の一例を示す図であり、同図
（Ａ）に示したようにプリント基板Ｐに実装されたチッ
プ部品T1とチップ部品T2のそれぞれのリードL1，L2との
間にブリッジが形成されていると、レーザビームＢのス
パッタ光Ｅが検知されてブリッジの検出を行うことがで
きるが、例えば、同図（Ｂ）に示したように、チップ部
品T2のリードL2が曲げられて半田接合されている場合、
ブリッジが形成されていないにもかかわらずこのリード
L2によってスパッタ光Ｅが生じ、このスパッタ光Ｅが検
知されてブリッジの誤検出をする場合がある。FIG. 11 is a diagram showing an example of a solder joint portion of the chip component of the mounted printed circuit board on which the bridge inspection is performed, and the chip component T 1 mounted on the printed circuit board P as shown in FIG. If a bridge is formed between the leads L 1 and L 2 of the chip component T 2 and the chip component T 2 , the sputter light E of the laser beam B can be detected to detect the bridge. as shown in FIG. (B), in the case where the lead L 2 of the chip component T 2 is bent by solder bonding,
This lead even though no bridge is formed
Sputtering light E is generated by L 2 , and the spattering light E may be detected to cause false detection of the bridge.
したがって、この実装済プリント基板自動検査装置は、
ブリッジ検出を行う実装部品穴間に予め設定された複数
の掃引位置で、レーザビームＢを順次掃引し、スパッタ
光が検知されない掃引位置が１個所でも存在した場合は
ブリッジが無いと判定し、全ての掃引位置でスパッタ光
が検知された場合にはブリッジが有ると判定してブリッ
ジ検出を行うようにしたAND検出が行われる。Therefore, this mounted printed circuit board automatic inspection device,
The laser beam B is sequentially swept at a plurality of preset sweep positions between mounting component holes for which bridge detection is performed, and if there is even one sweep position where sputter light is not detected, it is determined that there is no bridge, and When the sputtered light is detected at the sweep position of 1, the AND detection is performed in which it is determined that there is a bridge and the bridge detection is performed.
しかしながら、第11図（Ｃ）に示したように、特殊な例
としてリードＬがプリント基板Ｐに対して45°以上の角
度を有する状態で曲げられてブリッジが形成されている
場合があり、このリードＬに照射されたレーザビーム
Ｂ′はプリント基板Ｐ側に反射されてスパッタ光が検知
されないので、上記のAND検出のようにスパッタ光が検
知されない個所を検知してブリッジ無しと判定する方法
では、ブリッジの見逃しを行うことになる。However, as shown in FIG. 11 (C), as a special example, there is a case where the lead L is bent in a state of having an angle of 45 ° or more with respect to the printed circuit board P to form a bridge. Since the laser beam B'irradiated to the lead L is reflected to the printed circuit board P side and the sputtered light is not detected, the method of detecting the portion where the sputtered light is not detected and determining the absence of bridge as in the above AND detection is performed. , Will miss the bridge.
そこで、上記AND検出と同様に、部品穴間の複数の掃引
位置でビームスポットを掃引し、スパッタ光が検知され
た掃引位置が１個所でも有った場合は、ブリッジ検出と
判定するOR検出が行われる。Therefore, similar to the AND detection described above, if the beam spot is swept at a plurality of sweep positions between the component holes, and even if there is only one sweep position where sputtered light is detected, OR detection that determines bridge detection is performed. Done.
上記のAND検出およびOR検出は、前記検査データの作製
時に操作部に設けられた選択スイッチを操作して選択・
設定される。The AND detection and OR detection described above are selected by operating the selection switch provided in the operation unit when the inspection data is created.
Is set.
本考案は上記したように、ビーム走査手段によって走査
される絞られたビームをビームスプリッタにより２つの
ビームに分離し、その１つのビームを受光部を介してプ
リント基板に対して垂直に照射し、分離された他のビー
ムに基づいてビーム走査をサーボ制御するようにしたの
で、ビームの位置を高精度で制御でき、また、プリント
基板に対してビームを垂直に照射し、該ビームのプリン
ト基板における半田面から正反射光を受光部で受光する
ようにしたので、半田面の角度を検出することができ、
従って、実装済プリント基板上に発生したブリッジや半
田フヌレの有無を確実に検出できると共に、プリント基
板上のチップ部品の有無を検出できる等の効果を有する
ものである。As described above, the present invention separates the narrowed beam scanned by the beam scanning means into two beams by the beam splitter, and irradiates one of the beams perpendicularly to the printed circuit board through the light receiving unit. Since the beam scanning is servo-controlled based on another separated beam, the position of the beam can be controlled with high accuracy, and the beam can be vertically irradiated to the printed circuit board so that the beam on the printed circuit board can be controlled. Since the regular reflection light from the solder surface is received by the light receiving part, the angle of the solder surface can be detected,
Therefore, it is possible to surely detect the presence or absence of a bridge or solder funnel generated on the mounted printed circuit board, and to detect the presence or absence of a chip component on the printed circuit board.
第１図は本考案の実施例の実装済プリント基板自動検査
装置のブロック説明図、 第２図は本考案の実施例の実装済プリント基板自動検査
装置の光学系を示す図、 第３図は本考案の実装済プリント基板自動検査装置の全
体を示す正面図、 第４図は実施例のプリント基板上の基準点の位置補正を
説明する図、 第５図は実施例の受光部を説明する図、 第６図は実施例のチップ部品の半田フヌレ検出を説明す
る図、 第７図は実施例のチップ部品の半田フヌレ検出のスパッ
タ光の受光量を示す図、 第８図は実施例のフラットパッケージのブリッジ検出を
説明する図、 第９図は実施例のスポット位置検知部を示す図、 第10図は実施例のフラットパッケージおよびチップ部品
の断面図形を示す図、 第11図は実施例のAND検出とOR検出を説明する図であ
る。 １……スポット位置検知部、６……サーボ制御部、13…
…受光部、14……受光器、23……ビーム走査手段、24…
…集光レンズ、27……ビームスプリッタ、29……光点位
置検出素子。FIG. 1 is a block diagram of a mounted printed circuit board automatic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an optical system of a mounted printed circuit board automatic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a front view showing the entire mounted printed circuit board automatic inspection apparatus of the present invention, FIG. 4 is a diagram for explaining position correction of a reference point on the printed circuit board of the embodiment, and FIG. FIGS. 6A and 6B are views for explaining the solder rune detection of the chip component of the embodiment, FIG. 7 is a view showing the amount of sputter light received for the solder rune detection of the chip component of the embodiment, and FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining bridge detection of a flat package, FIG. 9 is a diagram showing a spot position detection unit of an embodiment, FIG. 10 is a diagram showing a cross-sectional figure of a flat package and a chip component of the embodiment, and FIG. 11 is an embodiment. 5 is a diagram for explaining AND detection and OR detection of FIG. 1 ... Spot position detector, 6 ... Servo controller, 13 ...
... Light receiving part, 14 ... Light receiving device, 23 ... Beam scanning means, 24 ...
… Condenser lens, 27 …… Beam splitter, 29 …… Light spot position detection element.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 片岡 幾雄 愛知県名古屋市中川区横堀町１丁目36番地 名古屋電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−83470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−24202（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−114307（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Creator Ikuo Kataoka 1-36, Yokobori-cho, Nakagawa-ku, Nagoya, Aichi Nagoya Electric Industry Co., Ltd. (56) Reference JP-A-49-83470 (JP, A) JP Sho 59-24202 (JP, A) Actually opened Sho 61-114307 (JP, U)
Claims (1)
ント基板上でビームスポットを掃引し、このビームスポ
ットの反射あるいは透過光を検知してプリント基板の検
査を行う実装済プリント基板自動検査装置において、 上記ビームを定点Ｏを中心として放射状に走査するビー
ム走査手段23と、 上記走査されたビームを２つのビームに分離抽出するビ
ームスプリッタ27と、 上記放射の中心点と一方の焦点とが一致するように配置
されると共に上記放射状に走査される上記ビームスプリ
ッタよりの１つのビームを集光する集光レンズ24と、 上記分離された他の１つのビームの照射によって、その
ビームスポットの位置情報を出力する光点位置検出素子
29と、 上記光点位置検出素子が出力する位置情報に基づいてプ
リント基板上のビームスポットの照射位置をサーボ制御
するサーボ制御部６と、 上記集光レンズ24よりの垂直に照射されるビームを上記
被検査プリント基板に向かって通過させる開口が形成さ
れ、かつ、被検査プリント基板のビーム照射面を覆うと
共に、照射されるビームを囲う受光面を有する受光部13
とを具備し、 前記垂直に照射されたビームの被検査プリント基板にお
ける半田面からの正反射光を受光し、半田面の角度を検
出するようにしたことを特徴とする実装済プリント基板
自動検査装置。1. A mounted printed circuit board automatic inspection for irradiating a narrowed beam to sweep a beam spot on a printed circuit board to be inspected, and detecting reflected or transmitted light of the beam spot to inspect the printed circuit board. In the apparatus, a beam scanning means 23 for radially scanning the beam around a fixed point O, a beam splitter 27 for separating and extracting the scanned beam into two beams, a center point of the radiation and one focus point The condensing lens 24 which is arranged so as to coincide with each other and condenses one beam from the beam splitter which is scanned in the radial direction, and the position of the beam spot by irradiation of the other one beam which has been separated. Light spot position detector that outputs information
29, a servo control unit 6 that servo-controls the irradiation position of the beam spot on the printed circuit board based on the position information output from the light spot position detection element, and the beam vertically irradiated from the condenser lens 24. A light receiving portion 13 having an opening for passing toward the printed circuit board to be inspected, covering the beam irradiation surface of the printed circuit board to be inspected, and having a light receiving surface surrounding the beam to be irradiated.
And an automatic inspection of a mounted printed circuit board, characterized in that the angle of the solder surface is detected by receiving specular reflection light from the solder surface of the inspected printed circuit board of the vertically irradiated beam. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987005625U JPH0641164Y2 (en) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | Mounted printed circuit board automatic inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987005625U JPH0641164Y2 (en) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | Mounted printed circuit board automatic inspection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63113949U JPS63113949U (en) | 1988-07-22 |
| JPH0641164Y2 true JPH0641164Y2 (en) | 1994-10-26 |
Family
ID=30787384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987005625U Expired - Lifetime JPH0641164Y2 (en) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | Mounted printed circuit board automatic inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641164Y2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2256736C3 (en) * | 1972-11-18 | 1979-01-25 | Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart | Measuring arrangement for the automatic testing of the surface quality and evenness of a workpiece surface |
| JPS5924202A (en) * | 1982-07-30 | 1984-02-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Surface defect detector |
| JPS61114307U (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-19 |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP1987005625U patent/JPH0641164Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63113949U (en) | 1988-07-22 |
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