JP2003008300A - 部品検査装置及び同装置を搭載した表面実装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品のバンプ不良等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。 【解決手段】 第２センサユニット２５は、部品Ｐａの
バンプＢｕを撮像する第１及び第２の撮像手段３０Ａ，
３０Ｂを有する。各撮像手段３０Ａ，３０Ｂは、バンプ
Ｂｕに対して斜め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を受光
するカメラ３２（受光部）とを夫々備え、各撮像手段３
０Ａ，３０Ｂに対して相対的に移動する部品Ｐａを撮像
する。各撮像手段３０Ａ，３０Ｂは、照明光によるバン
プＢｕからの正反射光Ｌを鉛直下方に向って導光するミ
ラー３３（導光手段）を有しており、カメラ３２はこの
ミラー３３により導光される正反射光Ｌを受光すべく受
光面を真上に向けた状態で配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、BGA(Ball Grid Ar
ray)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，５０
Ｂ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５０
Ａ，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１２ｂ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（５１
ｂ）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受光部を有する第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受
光部を有する第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、第１及び第２の撮像手段に、照明
光による電極部からの正反射光を鉛直下方に向って導光
する導光手段がさらに設けられ、各受光部が該導光手段
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
受光部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受光部
を斜めに向けた状態で配置する従来構成に比べると、受
光部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】特に、この構成において各撮像手段を電子
部品の移動方向にオーバーラップした状態で設けるよう
にすれば（請求項２）、より一層、装置構成をコンパク
ト化することができる。

【００１２】なお、各撮像手段をオーバーラップした状
態で設ける場合には、各受光部が対象外の不要な正反射
光（対応する照射部からの正反射光以外の正反射光）を
受光する虞れがあるので、各撮像手段の受光部に対して
夫々対応する照明部からの正反射光のみが照射されるよ
うに構成するのが望ましい（請求項３）。

【００１３】具体的には、互いに異なる波長の照明光を
照射するように各撮像手段の照明部を構成するととも
に、部品からの正反射光のうち対応する波長の反射光の
みを受光し得るように各受光部にフィルターを設けるよ
うにすればよい（請求項４）。あるいは、各照明部を一
定の時間間隔で交互に発光させることにより電極部を各
撮像手段により交互に撮像するように構成すればよい
（請求項５）。

【００１４】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斜め方向に照明光を照射する照明部
と、その照明光による電子部品からの正反射光を受光す
る受光部とからなる撮像手段を有し、この撮像手段によ
り撮像される前記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、前記照明部として電子部品の移
動方向における一方側から電極部に対して照明光を照射
する第１の照明部と前記移動方向における他方側から照
明光を照射する第２の照明部とが設けられるとともに、
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、前記受光部とし
て前記共通の光路上の正反射光を受光する一の受光部が
設けられているものである（請求項６）。

【００１５】この部品検査装置によると、第１及び第２
の照明部からの照明による正反射光が共通の受光部によ
って受光される。すなわち照明方向が異なる２つの電極
部画像を共通の受光部を介して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。

【００１６】この装置においては、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前記各照明部が配
置されるとともに、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
正反射光が前記受光部において交互に受光されるように
構成されているのが好ましい（請求項７）。

【００１７】この構成にれば、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。

【００１８】一方、本発明の表面実装機は、移動可能は
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７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
８）。

【００１９】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。

【００２０】

【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。

【００２１】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。

【００２２】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 Fl
at 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。

【００２３】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。

【００２４】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５が移動可能に保持され、この
ヘッドユニット５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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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３０
Ａ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Ｂ
ｕを二度撮像するように構成されている。

【００３１】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。

【００３２】この制御装置には、前記センサユニット２
４，２５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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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Ｂ
ｕ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。

【００３７】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２
０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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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，３０
Ｂ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）。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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３
１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３
０Ａ，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，３０
Ｂを交互に作動させることで、各撮像手段３０Ａ，３０
Ｂ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。

【００４６】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，３０
Ｂ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。

【００４７】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。

【００４８】次に、本発明の第３の実施形態について用
いて説明する。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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３
５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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。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Ｐ
ａ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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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３５，３
６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３
７に至るように構成されている。

【００５８】なお、同図中、前記ハーフミラー４０，４
１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。

【００５９】第１液晶シャッター４２は、第１照明部３
５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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】

【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、これを受光部で受光するように
各撮像手段を構成したので、従来のように受光部を傾け
た状態で配置する必要がなく、従って、このように受光
部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。

【００６７】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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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受光部を有する第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受
   光部を有する第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の撮像手段に前記照明光による電極部
   からの正反射光を鉛直下方に向って導光する導光手段が
   設けられ、さらに前記受光部が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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の部品検査装置において、 各撮像手段が前記電子部品の移動方向にオーバーラップ
   した状態で設けられていることを特徴とする部品検査装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の部品検査装置において、 各撮像手段の受光部が夫々対応する照明部からの正反射
   光のみを受光す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。
4. 【請求項４】 請求項３記載の部品検査装置において、 前記各撮像手段の照明部が互いに異なる波長の照明光を
   照射するように構成されるとともに、前記正反射光のう
   ち対応する波長の正反射光のみを受光し得るように各受
   光部にフィルターが設けられていることを特徴とする部
   品検査装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の部品検査装置において、 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
   より前記各撮像手段により交互に電極部が撮像されるよ
   うに構成されていることを特徴とする部品検査装置。
6. 【請求項６】 相対的に移動する電子部品の電極部に対
   して斜め方向に照明光を照射する照明部と、その照明光
   による電子部品からの正反射光を受光する受光部とから
   なる撮像手段を有し、この撮像手段により撮像される前
   記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、 前記照明部として電子部品の前記移動方向における一方
   側から電極部に対して照明光を照射する第１の照明部と
   前記移動方向における他方側から照明光を照射する第２
   の照明部とが設けられるとともに、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、前記受光部として前記共通の光路上
   の正反射光を受光する一の受光部が設けられていること
   を特徴とする部品検査装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の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
   に前記各照明部が配置されるとともに、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受光部において交互
   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。
8. 【請求項８】 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７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。