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

部品検査装置及び同装置を搭載した表面実装機

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JP2003008300A JP2001191912A JP2001191912A JP2003008300A JP 2003008300 A JP2003008300 A JP 2003008300A JP 2001191912 A JP2001191912 A JP 2001191912A JP 2001191912 A JP2001191912 A JP 2001191912A JP 2003008300 A JP2003008300 A JP 2003008300A
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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector

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。
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