JP2003264400A - 電子部品の電極浮き検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極の浮き検出率並びに検出精度を高めるこ
とが可能な電子部品の電極浮き検出方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 最適の電極浮き検出位置（検出パラメー
タ）を取得するために、電極浮き検出位置がデフォルト
値（Ｓ４）より所定値ずつ変化される（Ｓ８）。各検出
位置で電極浮き検査が実施され、検査にエラーがない場
合には（Ｓ６）、その検出位置が生産プログラムデータ
に取得される（Ｓ７）。このような構成では、最適の検
出パラメータを用いて電極の浮きを検出することができ
るので、電極の浮き検出率並びに検出精度を高めること
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の電極浮
き検出方法及び装置、さらに詳細には、電子部品実装装
置により基板に実装される電子部品のリード電極あるい
はボール電極などの電極浮きを検出する方法及び検出シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】リード電極またはボール電極を持つ電子
部品を基板に実装する場合、電極に浮きがあると、正し
い実装ができないことから、部品供給部から供給され吸
着ノズルで吸着された電子部品を、電極浮き検出装置で
電極浮きを検出し、電極に浮きのない良品の電子部品の
みを基板上に実装することが行われている。

【０００３】従来のリード電極の浮きを検出する方法で
は、部品実装機の移載ヘッドの吸着ノズルに電子部品を
吸着して基板に移送する途中において、電子部品をレー
ザ装置の上方に位置せしめ、このレーザ装置の投光部か
ら電子部品のリード端子に向かってレーザ光を照射し、
リード端子からの反射光を受光部で受光することによ
り、各々のリード端子の基準面からの高さを検出し、許
容範囲にないものを浮きがあると判定して、部品搭載を
行わないようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電極浮き検出方法では、電極の浮き検出位置（レーザー
が投光される電極部位）や電極明るさのしきい値などの
検出パラメータが一定の値（デフォルト値）となってい
るので、電極の形状や電極の明るさにより、検出率、検
出精度の低下を発生させる問題があった。

【０００５】従って、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、電極の浮き検出率並びに
検出精度を高めることが可能な電子部品の電極浮き検出
方法及び装置を提供することをその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決する本発
明は、電子部品の電極浮きを検出するための検出パラメ
ータを取得して、該取得した検出パラメータで電子部品
の電極浮きを検出する方法及び装置において、検出パラ
メータを変化させて電極浮きを検出し浮き検査を実施す
ること、前記検査で浮き検査にエラーがないときの検出
パラメータを取得すること、前記取得した検出パラメー
タで電極浮きを検出することを特徴とする。

【０００７】このような構成では、最適の検出パラメー
タを用いて電極の浮きを検出することができるので、電
極の浮き検出率並びに検出精度を高めることが可能にな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。

【０００９】図１は、部品実装装置（マウンタ）の概要
図であり、図２はその制御構成を示すブロック図であ
る。部品実装装置は、フィーダ８より供給される部品
（電子部品）２０を吸着する吸着ノズル３ａを備えたヘ
ッド部３を有しており、このヘッド部３はＣＰＵで構成
される制御部１０により駆動されるＸ軸モータ１１によ
ってＸ軸１に沿って移動し、またＸ軸１は、Ｙ軸モータ
１２によりＹ軸２、２’に沿って移動できるようになっ
ており、それによりヘッド部３は、ＸＹ軸方向に移動可
能に構成される。またヘッド部３は、Ｚ軸モータ１３に
よってＺ軸方向に駆動されて昇降し、また吸着ノズル３
ａはθ軸モータ１４によってノズル軸を中心に回転でき
るように構成されている。

【００１０】また、部品実装装置には、部品２０を撮像
するＣＣＤカメラのような撮像装置５並びに電極浮きを
検出する電極浮き検出装置９が配置される。ヘッド部３
の吸着ノズル３ａにより吸着された部品２０は、電極浮
き検出装置９で、電極の浮きが検査され、また撮像装置
５により、その吸着姿勢が撮像される。部品の撮影画像
は画像認識装置７で認識され、部品中心と吸着中心の位
置ずれ、また吸着角度ずれが補正され、搬送されてくる
基板６に部品２０が搭載される。

【００１１】また、部品実装装置には、搭載する部品の
諸元を入力するためのキーボード２１、マウス２２など
の入力装置が設けられ、生成された部品データが記憶装
置２３に格納できるようになっている。またこれらの入
力装置を用いて基板生産プログラムデータが作成できる
ように構成される。さらに、表示器２４が設けられ、こ
の画面を介して部品の諸元を入力したり、入力された諸
元が表示される。また、この表示器２４は撮像装置５で
撮像した部品像、電極浮きを検出するための検出パラメ
ータなども表示できるように構成される。

【００１２】図３（Ａ）、（Ｂ）には、レーザー投光部
９ａとレーザー受光部９ｂを有する電極浮き検出装置９
が図示されており、部品２０を吸着した吸着ノズル３ａ
が、電極浮き検出装置９の上を移動するときに、レーザ
ー投光部９ａからレーザー光を部品２０のリード端子
（電極）２０ａにあて、その反射光をレーザー受光部９
ｂで受光してリード端子の基準面よりの高さを検出す
る。このとき、通常リード部品の場合、図４に示したよ
うに、リード端子の先端部分Ａ（先端から約０．１ｍｍ
根元部分へ引っ込んだ部分）の高さを検出するが、リー
ド端子２０ａの先端部分の形状が、不安定な場合、Ａの
位置のリード端子高さを検出すると、バラツキが大きく
なり、精度の高いリード浮き測定が実施できなくなる。
そこで、本発明では、生産プログラムのリード浮き検出
データ作成時に、設定回数分、リード浮き検査を実施
し、リード端子高さのバラツキが所定値を超えていた場
合には、リードの先端部分から根元部分へ検出オフセッ
ト位置（端子検出位置）をシフトし、バラツキが安定す
る位置（図４のＢ）を検出し、生産プログラムデータに
反映させる。また、このリード先端からの位置は、あら
かじめ図面等で安定位置が分かっていれば、その位置を
入力可能とする。また、電極の酸化等で、レーザー光の
反射が不安定になり、検出エラーが発生する場合があ
る。この場合も、電極を識別する明るさのしきい値を、
加減させ、検出エラーが発生しないしきい値を検出し、
生産プログラムに反映する。このような処理を、制御部
１０で実行される図５〜図７のフローチャートを用いて
説明する。

【００１３】図５は、電極の高さ測定位置を定める流れ
を示すもので、まず、検査回数と電極明るさしきい値を
入力する（ステップＳ１、Ｓ２）。検査回数は、浮き検
出の検査回数で、電極明るさしきい値は、レーザー受光
部９ｂで受光された光量（明るさ）を比較する基準値と
なるしきい値であり、レーザー受光部９ｂで受光された
明るさが、このしきい値を超える場合に、電極を検出し
たことが識別される。通常はデフォルト設定値を使用す
るので、その場合、入力部２１、２２を介した新規入力
は不要であり、図示した例では、検査回数は５回、電極
明るさしきい値は１００のデフォルト値が採用されてい
る。

【００１４】次に、電子部品がリード部品か、ボール部
品（ＢＧＡ）かが判定され（ステップＳ３）、ボール部
品の場合は、後述するボール部品データ取得ルーチンに
入り、リード部品の場合は、リード先端からの検出オフ
セット位置を指定する。この場合も通常、デフォルト値
（上述の０．１ｍｍ）を指定する（ステップＳ４）。

【００１５】これらの値を入力すると、設定回数分、電
極浮き検査を実施する（ステップＳ５）。検査動作中、
各電極の高さを記録し、動作を終了すると、各端子の高
さデータのバラツキが求められる。一つの端子の高さデ
ータのバラツキは、

【００１６】

【数１】 で求められる。ｎは検査回数（５回）で、ｘは各回数で
の当該端子の高さデータである。

【００１７】このバラツキをすべての端子について求
め、各端子の高さデータのバラツキが判定値（３０μ）
以下で、検査にエラーがない場合（ステップＳ６の肯
定）は、この検出オフセット位置を電極浮き検出位置
（検出パラメータ）として取得して、生産プログラムデ
ータ作成時に取り入れる（ステップＳ７）。一方、ステ
ップＳ６の判断が否定された場合は、高さ検出位置を、
リード先端から０．１ｍｍ根元部分にシフト（Ａの位置
よりＢ方向に０．１ｍｍシフト）させ（ステップＳ
８）、シフトした位置がリード長さＬを超えない場合
（ステップＳ９の否定）には、ステップＳ５に戻って再
度同様な処理を繰り返す。一方、シフトした位置がリー
ド長Ｌを超えた場合（ステップＳ９の肯定）には、図６
に示した電極明るさしきい値変更フェーズに入る。

【００１８】図６に示すフェーズでは、図５のステップ
Ｓ２で設定したしきい値（１００）の変動幅であるしき
い値変動幅（デフォルト１０）と、変動回数（デフォル
ト４）を入力する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。続い
て、ステップＳ１３で、明るさしきい値を変動幅だけを
変更し、図５のステップＳ１で設定した回数（５回）、
電極浮き検査を実施する（ステップＳ１４）。ステップ
Ｓ６と同様に、各端子の高さデータのバラツキが判定値
（３０μ）以下で、検査エラーがない場合（ステップＳ
１５の肯定）、そのしきい値を明るさしきい値のパラメ
ータとして用いる。またリード先端からの浮き検出位置
をステップＳ４で設定した初期値に戻し（ステップＳ１
６）、図５に戻って再度電極浮きの検査を実施する。

【００１９】一方、一つ以上の端子に浮きが検出されて
検査にエラーが発生した場合は（ステップＳ１５の否
定）、しきい値変動回数がデフォルト値に達していない
場合は（ステップＳ１７の否定）、ステップＳ１３に戻
ってしきい値を変化させ、上述の処理を繰り返す。この
しきい値の変動は、例えば、変動幅１０、変動回数４の
場合は、しきい値の初期値が、１００の時、しきい値が
それぞれ９０、８０、１１０、１２０となるように、４
回しきい値を変動させる。しきい値の変動回数が設定値
に達した場合は（ステップＳ１７の肯定）、処理を終了
する。

【００２０】図５のステップＳ３で、部品がボール部品
であると判断された場合は、図７のボール部品データ取
得フェーズに入る。ボール部品の場合には、浮き検出位
置は、ボールの中心であるので、電極明るさしきい値の
みが変動される。従って、ステップＳ２１〜Ｓ２５、Ｓ
２７は、図６に示したステップＳ１１〜Ｓ１５、Ｓ１７
と同様な処理となり、ステップＳ２５で検査にエラーが
ないと判断された場合、そのときの明るさしきい値をデ
ータに反映させ、生産プログラムデータ作成時に取り入
れる（ステップＳ２８）。

【００２１】このようにして検査エラーのなかったリー
ド浮き検出位置（リード部品の場合）並びに電極明るさ
しきい値をそれぞれ電極浮き検出時の検出パラメータと
して取得して、生産プログラムデータ作成時に取り込
む。実際の基板の生産に際しては、生産プログラムが実
行され、電極浮き検出時には、この取り込んだ最適の検
出パラメータが読み出されて浮き検出が行われ、電極浮
きの有無が検出され、電極に浮きのない部品のみが基板
に搭載される。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、最適の検出パラメータを用いて電極の浮きを
検出することができるので、電極の浮き検出率並びに検
出精度を高めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される部品実装装置の構成を示し
た上面図である。

【図２】部品実装装置の制御系の構成を示したブロック
図である。

【図３】（Ａ）は電極浮き検出装置の平面図、（Ｂ）は
その側面図である。

【図４】電極浮きを検出する位置を示した説明図であ
る。

【図５】電極検出位置を取得する処理の流れを示したフ
ローチャートである。

【図６】電極明るさしきい値を変動させて浮き検査をす
る処理の流れを示したフローチャートである。

【図７】ボール部品の場合のデータ取得フェーズでの処
理の流れを示したフローチャートである。

【符号の説明】

３ ヘッド部 ３ａ 吸着ノズル ５ 撮像装置 ９ 電極浮き検出装置 ２０ 電子部品 ２０ａ リード端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品の電極浮きを検出するための検
   出パラメータを取得して、該取得した検出パラメータで
   電子部品の電極浮きを検出する方法において、 検出パラメータを変化させて電極浮きを検出し浮き検査
   を実施する検査工程と、 前記検査工程で浮き検査にエラーがないときの検出パラ
   メータを取得する工程とを有し、 前記取得した検出パラメータで電極浮きを検出すること
   を特徴とする電子部品の電極浮き検出方法。
2. 【請求項２】 電子部品の電極浮きを検出するための検
   出パラメータを取得して、該取得した検出パラメータで
   電子部品の電極浮きを検出する装置において、 検出パラメータを変化させて電極浮きを検出し浮き検査
   を実施する検査手段と、 前記検査手段で浮き検査にエラーがないときの検出パラ
   メータを取得する手段とを有し、 前記取得した検出パラメータで電極浮きを検出すること
   を特徴とする電子部品の電極浮き検出装置。