JP2003324259A - 回路モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装時における角型端子の形状認識を正確な
ものとすることにより回路モジュールの信頼度を高め
る。 【解決手段】 回路モジュール（１）において、実装さ
れた角型端子（２１）表面に導体面（２３ｃ）を露出さ
せ、当該導体面（２３ｃ）を囲む四辺の角部全長に丸み
部又は面取り部（２３ａ，２３ｂ）を施しておく。この
構成によれば、角型端子の角部に照射した光の乱反射が
促進され、これによりカメラに入る光量を増やすことが
できる。光量が増えることにより正確な形状認識が可能
となり、実装時の位置決めが正確に行うことができる。
これにより、角型端子を搭載した回路モジュールの信頼
度が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路モジュール及
び回路モジュールの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８に回路モジュールの一例を示す。回
路モジュール１０１の基板１０２上の配線層１０３上に
は、配線層１０３を介して接続された電子部品１０５と
ともに、マザーボード１０８のような他の回路装置と接
続するための角型端子１０７，１０７実装されている。
このような回路モジュール１０１の製造においては、バ
ルクフィーダと称される部品供給装置から連続的に供給
される角型端子１０７を、図９及び図１０に示すように
マウンターのマウンター１０９で吸着し、この吸着した
角型端子１０７をカメラで撮影してその形状認識（画像
認識）に基づいた位置出しを行っている。なお、回路モ
ジュールとは、セラミック、ガラスエポキシ等の有機材
料上に圧膜印刷やエッチング等によりパターニングされ
た配線層上に、トランジスタやＩＣ等の能動部品ととも
に、抵抗・コンデンサ・インダクタに代表される受動部
品を混載させることにより、一定の回路機能を実現した
集積回路のことをいう。ハイブリットＩＣ、ハイブリッ
ド回路、ハイブリッド集積回路、混成集積回路等とも呼
ばれる。

【０００３】図９に示す認識方式は、角型端子１０７に
対して垂直に光を入れる方式（垂直照射方式）であっ
て、カメラ兼光源１１０により、吸着ノズル１０９によ
りハンドリングされた角型端子１０７を照明し、角型端
子１０７からの反射光をカメラ兼光源１１０で捉えてパ
ターン認識する。また、図１０に示す認識方式は、側射
認識と呼ばれる方式であって、リング状の光源１１０で
角型端子１０７を照明し、この光源１１０の中央に配置
されたカメラ１１０で角型端子１０７からの反射光を捉
えてパターン認識する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す垂直照射方
式は、カメラと光源の軸が一致しているため、角型端子
１０７からの反射光が全てカメラ兼光源１１０に入る。
このため、角型端子１０７の全体が光って見え、角型端
子１０７の表面状態（凹凸、汚れ等）の違いにより反射
率が大きく変化して誤認識を起こしやすいという問題が
あった。

【０００５】これに対して、図１０に示す側射認識方式
は、角型端子１０７全体の反射光を捉えるわけではない
ので、その表面状態にそれ程影響されず、比較的正確に
形状認識ができる。しかし、次のような問題があった。
すなわち、光源１１５から角型端子１０７の中央部分に
向けて斜め方向の光Ｌａが照射され、正反射された反射
光Ｌｂは通り越してしまいカメラ１１３には入らない。
他方、光源１１５から角型端子１０７の角部１０７ａに
向って照射された光Ｌｃは、角部１０７ａに乱反射され
その一部が反射光Ｌｄとなりカメラ１１３に入る。

【０００６】このため、図１１（ａ）に示すように、カ
メラ１１３から見ると角型端子１０７の角部１０７ａを
含む端縁部１０７ｂのみが光って見える。カメラ１１３
は、図１１（ｂ）に示す認識ポイント１０７ｐ，．．．
を認識することにより、角型端子１０７の全体を認識す
る。ところが、角部１０７ａに反射された反射光の量は
僅かなものであるから、光って見える部分の幅寸法は極
めて細い。また、その幅寸法は常に均一であるとは限ら
ずバラツキがある。さらに、ホッパやフィーダで搬送中
に擦れて角部が傷付いたり変形したりすることもある。
このような場合は、カメラ１１３に入ってくる反射光に
バラツキが出やすく、このバラツキにより図１１（ｃ）
に示す例のように端縁部１０７ｂの一部１０７ｂ’が欠
けて見えることがある。このように欠けて見えると、図
１１（ｄ）に示す認識ポイント１０７ｐ１，１０７ｐ２
において角型端子１０７が四角であるとは認識されな
い。これが認識エラーの原因となっていた。このような
認識エラーは、回路モジュール１０１の基板１０２に対
する角型端子１０５の位置ズレの原因になりやすく、角
型端子の位置ズレは、回路モジュール全体の信頼度に悪
影響を与えかねない。

【０００７】本発明は、上記ような課題を解決するため
になされたもので、角部からの反射光のバラツキを可及
的に抑えることにより、回路モジュールの製造の際にカ
メラにより正確に形状認識され得るように角型端子を形
成し、角型端子の正確な形状認識により、搭載する角型
端子が基板に対して所望位置に正確に搭載された信頼度
の高い回路モジュールを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に発明者は、カメラが画像認識する面を囲む四辺の角部
全長に細工を施すことにより認識エラーを防止した。そ
の詳しい構成については項を改めて説明する。なお、何
れかの請求項に係る発明の特徴を説明するに当たり行う
用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請
求項に係る発明にも適用するものとする。

【０００９】（請求項１に記載した発明の特徴）請求項
１に記載した発明に係る回路モジュールは、実装された
角型端子表面に導体面を露出させてあり、当該導体面を
囲む四辺の角部全長に丸み部又は面取り部を設けてある
ことを特徴とする。導体面露出により、当該回路モジュ
ールをマザーボード等の他のモジュールと電気的に接続
できる。角部又は丸みは、少なくとも導体面を囲む四辺
に施してあれば足りるが、これを導体面以外の面を囲む
四辺にも併せて施してもよい。「面取り」は、平面的な
ものであってもよいし、曲面的なものであってもよい。
丸み又は面取りを施すことにより、角部において反射さ
れカメラに入る光の量が増えて入射光量のバラツキが少
なくなる。すなわち、丸み又は面取りした分だけカメラ
が捉えた端縁部（角部）の幅寸法が大きくなる。これに
より、端縁部における欠けがなくなるので、角型端子の
角部をカメラが明瞭に捉えることができるようになる。
明瞭に捉えられた結果、製造に当たって角型端子の位置
ズレが防止され、これにより回路モジュール全体の信頼
度が高くなる。

【００１０】（請求項２に記載した発明の特徴）請求項
２に記載した発明に係る回路モジュールは、請求項１の
回路モジュールの構成に限定が加わり、前記導体面は、
光沢ある金属色であることを特徴とする。光沢ある金属
面であるため、導体面において正反射しやすい。正反射
しやすいために、その反射光がカメラに入りにくくなる
ので、それだけ丸みや面取りを角部に設けたときの効果
が大きい。

【００１１】（請求項３に記載した発明の特徴）請求項
３に記載した発明に係る回路モジュールは、請求項１又
は２に記載した回路モジュールの構成に限定を加えたも
のであって、前記導体面は、取付先であるマザーボード
に対向する面に、少なくとも設けてあることを特徴とす
る。

【００１２】（請求項４に記載した発明の特徴）請求項
４に記載した発明に係る回路モジュールは、実装された
角型端子表面の導体面を露出させてあり、当該導体面を
囲む四辺の角部全長には、乱反射促進構造を設けてある
ことを特徴とする。すなわち、請求項１の回路モジュー
ルにおける丸み又は面取りも乱反射促進構造をいれる
が、これら以外の乱反射促進構造を設けてある。画像認
識される導体面を囲む四辺角部の乱反射を促進すること
により、角部において反射されカメラに入る光の量が増
えて入射光量のバラツキが少なくなる。バラツキが少な
くなる結果、請求項１記載の発明の場合と同様に、角型
端子の角部をカメラが明瞭に捉えることができるので、
回路モジュールの信頼度が高まる。

【００１３】（請求項５に記載した発明の特徴）請求項
５に記載した発明に係る回路モジュールは、請求項４の
回路モジュールの構成に限定を加えたものであり、前記
乱反射促進構造は、表面粗し加工を施すことにより形成
したものであることを特徴とする。表面粗し加工により
乱反射が促進され、請求項１記載の発明と同様な作用効
果が生じる。

【００１４】（請求項６に記載した発明の特徴）請求項
６に記載した発明に係る回路モジュールの製造方法は、
複数側面のうちの少なくとも一面を囲む四辺の角部全長
に丸み部又は面取り部を設けてある角型端子を、画像認
識しながら基板に実装する工程を備えることを特徴とす
る。

【００１５】（請求項７に記載した発明の特徴）請求項
７に記載した発明に係る回路モジュールの製造方法は、
請求項６の回路モジュールの製造方法の手順に限定を加
えたものであって、前記画像認識は、前記角型端子に照
射した光の反射光を利用して当該角型端子の位置を認識
することを特徴とする。

【００１６】（請求項８に記載した発明の特徴）請求項
８に記載した発明に係る回路モジュールの製造方法は、
請求項６又は７の回路モジュールの製造方法の手順に限
定を加えたものであって、前記画像認識は、前記角型端
子の前記基板と対向する面側（基板に接続される面側）
から行うことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、各図を参照しながら、本発
明の実施形態を説明する。図１は、回路モジュールの正
面図である。図２は、角型端子部品の正面図並びに斜視
図及び遠心バレル機の概略図である。図３は、角型端子
が光を反射する様子を示す概略図である。図４は、角型
端子の横断面を下から見た図である。図５は、形状認識
不良率の実験対象とした角型端子の正面図である。図６
は、図５に示す角型端子の形状認識不良率データを示す
図表である。図７は、角型端子の角部に表面粗し加工を
施す工程を示す図である。

【００１８】（回路モジュールの構造）図１に示す回路
モジュール１は、基板３上の配線層５上には、配線層５
を介して接続された電子部品７，７，．．とともに、マ
ザーボード１１のような他の回路装置に接続するための
角型端子２１，２１を実装してある。回路モジュール１
の製造手順は、従来の技術の欄において説明した手順と
同じであるため、ここでは重複を避けるために省略し、
主として角型端子２１の形状について説明する。

【００１９】（角型端子の形状）図１乃至３に示すよう
に、角型端子２１は、マウンターの吸着ノズル１３によ
り吸着ハンドリングして回路モジュール１に実装できる
ような角型に形成してある。角型端子２１は、金属製で
あって、画像認識面を囲む四辺の角部全長に、乱反射を
促進するための乱反射促進構造を設けてある。本明細書
において「画像認識面」とは、回路モジュール１に搭載
する角型端子２１の位置出しを行うときに、カメラ（図
示を省略）が画像認識を行う面のことをいう。したがっ
て、図３に示す角型端子２１の画像認識面は、同図にお
いて符合２１ａで示す面（図３において下面となる面）
のことをいう。この面は、基板３に取り付けられる面で
ある。なお、図３に示すマウンターの吸着ノズル１３
は、角型端子２１より幅広であるが、想像線で示すマウ
ンターの吸着ノズル１３´のように角型端子２１より幅
の狭いものもある。

【００２０】角型端子２１は、前述した回路モジュール
１をマザーボード１１に接続する役目のほかに、前者を
後者に接続したときに前者が搭載する電子部品７，
７，．．を後者に接触させないようにするためのスペー
サ−としての役目をも担っている。したがって、角型端
子２１の高さ寸法は、回路モジュール１とマザーボード
１１との間に空けるべき距離、すなわち、電子部品７，
７，．．のうち最大高さと同じか僅かに高い寸法より大
きな寸法に設定する。本実施形態で用いた角型端子２１
の端面形状は、図１及び２に示すように長方形に形成し
てある。これは、回路モジュール１とマザーボード１１
との接続をできるだけコンパクトにするために縦（厚
さ）寸法を小さくしたためである。図１に示す搭載部品
７，７，．．の高さが、図に示すものより高いときに
は、それに合わせて角型端子２１の高さ寸法を調整す
る。

【００２１】また、角型端子の断面形状を、図５や図７
に示すように、ほぼ正方形に形成すると、本実施例で用
いた角型端子２１の高さ寸法より高い高さ寸法を得るこ
とができ、さらに、回路モジュールに搭載するときのハ
ンドリングを簡単なものにすることができる。すなわ
ち、断面形状を正方形としておけば、どのような状態に
おいた場合であっても上面に来る面の形状が一定になる
ので都合よい。つまり断面形状が長方形である場合は、
上面に来る面が幅広であったり幅狭であったりして一定
しないが、正方形であればいつも同じ形状の面が上面に
来ることになるので、ハンドリング方法の如何にかかわ
らずそのための手間が掛からない。

【００２２】正方形の角型端子としては、たとえば、マ
ザーボード状に搭載される電子部品の寸法が０．６×
０．３×０．３ミリメートル（この寸法を「０６０３」
と略称する場合がある）の場合、これに使用する角型端
子の寸法は、一般に０．７×０．４×０．４ミリメート
ル、すなわち「０７０４」に設定する。つまり、高さと
奥行きの寸法を、電子部品のそれらより各々０．１ミリ
メートルだけ大きくすることが多い。上記以外の寸法を
持つ電子部品の場合も、それらの高さと奥行きの寸法よ
り０．１ミリメートル程度大きな寸法を持つ角型端子を
使用するのが通常である。

【００２３】（乱反射促進構造）図３及び４に基づい
て、乱反射促進構造について説明する。図４（ａ）に示
す角型端子２１の角部２１ａ全長には、乱反射促進構造
となる丸み部２３ａを施してある。この丸み部２３ａの
働きにより、光源１７，１７から照射された光Ｌ，Ｌが
画像認識面（導体面）２３ｃ（図３参照）を囲む４辺か
ら乱反射される。そして乱反射された光Ｌ，Ｌの反射光
のうち、符合Ｒ１，Ｒ２で示す反射光だけがカメラ１５
に到達する。反射光Ｒ１，Ｒ２以外の反射光はカメラ１
５に到達しないが、それでも図１０に示す従来の角型端
子に比べて到達する光量を増やすことができる。この結
果、図１１（ｄ）に示したような端縁部の一部が欠ける
という現象をなくすことができる。端縁部の欠けをなく
すことにより、正確な形状認識をカメラに行わせること
ができる。

【００２４】図４（ｂ）は、角型端子２１の角部２１ａ
全長に乱反射促進構造として面取り部２３ｂを形成した
ものを示している。この構造においても、丸み部２３ａ
を設けた場合と同様に、画像認識面２１ｃを囲む四辺か
ら乱反射された反射光がカメラに入りやすくなる。この
ため、端縁部の欠けを防止して正確な形状認識を実現さ
せることができる。

【００２５】図４（ｃ）は、角型端子２１の角部２１ａ
全長に、乱反射促進塗料（つや消し塗料等）からなるコ
ーティング２３ｃを乱反射促進構造として形成してあ
る。このコーティング２３ｃの働きにより、画像認識面
２１ｃを囲む角部２１ａにより乱反射されカメラに入る
光の量が増やすことができる。このため、端縁部の欠け
を防止して正確な形状認識を実現させることができる。

【００２６】図４（ｄ）は、角型端子２１の角部２１ａ
全長表面には、その部分を粗し加工することにより乱反
射促進構造となる粗し加工部２３ｄを設けてある。この
粗し加工部２３ｄにより、角部２１ａにおける乱反射が
促進され、これにより反射光がカメラに入りやすくな
る。

【００２７】（本実施形態の作用効果）図３を参照しな
がら、本実施形態の作用効果について説明する。角部２
１ａに丸み部２３ａを形成した角型端子２１を、マウン
ターの吸着ノズル１３により吸着し、その位置をカメラ
１５で画像認識する。光源１７，１７から照射した光Ｌ
のうち丸み部２３に到達したものは、そこで乱反射され
拡散する。この乱反射された反射光のうち、カメラ１５
方向に進んだ光Ｒ１，Ｒ２がカメラ１５に認識される。
丸み部２３のような乱反射促進構造を持たない従来の角
型端子の場合は角部における乱反射が少ないかほとんど
なかったため、カメラに入る反射光Ｒ１，Ｒ２の量が極
端に少なかった。しかしながら本実施形態では、図３か
ら明らかなように、丸み部２３ａにより乱反射する光量
が増えるため、それだけカメラ１５方向に向う光の量が
増え、この結果、従来の技術の欄で説明したような光の
バラツキを少なくすることができる。カメラに入る光の
バラツキが減ったことにより、角型端子２１の下面（露
出面）２１ｃの端縁部がカメラ１５によって図１１
（ａ）に示すように明瞭に認識される。明瞭な認識によ
り、角型端子２１の位置決めが正確に行われ、これによ
り、回路モジュール１（図１参照）の信頼度を高めるこ
とができる。これらの作用効果は、角部に丸み部２３ａ
を設けた場合だけでなく、図４（ｂ）〜（ｄ）に示す面
取りやコーティング２３ｃや表面粗し部２３ｄを設けた
場合でも同様に生じる。

【００２８】（実験例）図５に示すような、一辺Ｗが
０．４ｍｍの正方形断面を有する角型端子３１につい
て、角部３１ａに設けた丸み部３３の曲率半径Ｒを変化
させながら側射認識による形状認識を行い、このときの
形状認識不良率を測定した。その結果は図６の図表に示
す通りである。

【００２９】図６に示す図表から明らかなように、曲率
半径Ｒが３０μｍ以上に設定したときに、発明者が求め
る形状認識不良率１パーセントより少ない率が実現でき
た。なお、曲率半径Ｒを１００μｍ以上に設定したとき
も、形状認識不良率は１パーセント未満であるが、その
ような設定をすると角型端子が丸みを帯び過ぎてしまう
ので、角型の端子部品として実装上好ましくない。よっ
て、曲率半径Ｒを１００μｍ以下に設定するのが好まし
いことが分かった。

【００３０】（丸み部の形成手順）角型端子２１への丸
み部２１ａの形成は、図２に示すような遠心バレル機１
９に多数の角型端子素材２１ｐ，．．．を入れ、これら
にとも摺り研磨を施すことにより行うとよい。この製造
方法によれば、個別に丸みを形成する方法に比べ、角型
端子２１を簡単にかつ大量に生産することができる。た
だし、金型によるプレス、引き抜き加工等でも製造可能
であり、加工方法は限定されない。

【００３１】（表面粗し部の形成手順）図７を参照しな
がら、表面粗し部の形成手順例を説明する。すなわち、
角型端子４１の表面にレジストとなる樹脂膜４３を形成
する。樹脂膜４３の形成は、液状樹脂の中に被覆前の角
型端子４１をディップしたら硬化させる方法が便利であ
る。この形成方法によれば、角型端子４１の角部４１ａ
の樹脂膜４３ａのほうが他の部分の樹脂膜４３ｂよりも
薄くなる。ここで、樹脂膜４１ａ，４３ａをブラストで
削り取ると（図７（ａ））、比較的薄い樹脂膜４１ａが
先に露出し（図７（ｂ））、その後のブラストにより角
部４１ａだけを粗し加工することができる。角部４１ａ
の粗し加工が進み、他の部分の樹脂層４３ｂを削り取っ
たところで加工を終了する（図７（ｃ））。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る回路モジュ
ールが搭載する角型端子によれば、その角部における乱
反射が促進され、これによりカメラに入る光量を増やす
ことができる。光量が増えることにより正確な形状認識
が可能となり、実装時の位置決めが正確に行うことがで
きる。これにより、角型端子を搭載した回路モジュール
の信頼度が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回路モジュールの正面図である。

【図２】角型端子部品の正面図並びに斜視図及び遠心バ
レル機の概略図である。

【図３】角型端子が光を反射する様子を示す概略図であ
る。

【図４】角型端子の横断面を下から見た図である。

【図５】形状認識不良率の実験対象とした角型端子の正
面図である。

【図６】図５に示す角型端子の形状認識不良率データを
示す図表である。

【図７】角型端子の角部に表面粗し加工を施す工程を示
す図である。

【図８】従来の回路モジュールの正面図である。

【図９】画像認識する際の角型端子とカメラの位置を説
明する図である。

【図１０】画像認識する際の角型端子とカメラの位置を
説明する図である。

【図１１】カメラが認識する画像を示す図である。

【符号の説明】

１ 回路モジュール ３ 基板 ５ 配線層 ７ 電子部品 １１ マザーボード １３ マウンターの吸着ノズル １５ カメラ １７ 光源 １９ 遠心バレル機 ２１ 角型端子 ２１ａ 角部 ２３ 乱反射促進構造 ２３ａ 丸み部 ２３ｂ 面取り部 ２３ｃ 画像認識面（導体面） ２３ｄ 表面粗し部 ３１ 角部 ３３ 丸み部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装された角型端子表面に導体面を露出
   させてあり、 当該導体面を囲む四辺の角部全長に丸み部又は面取り部
   を設けてあることを特徴とする回路モジュール。
2. 【請求項２】 前記導体面は、光沢ある金属色であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載した回路モジュール。
3. 【請求項３】 前記導体面は、取付先であるマザーボー
   ドに対向する面に、少なくとも設けてあることを特徴と
   する請求項１又は２に記載した回路モジュール。
4. 【請求項４】 実装された角型端子表面の導体面を露出
   させてあり、 当該導体面を囲む四辺の角部全長には、乱反射促進構造
   を設けてあることを特徴とする回路モジュール。
5. 【請求項５】 前記乱反射促進構造は、表面粗し加工に
   より形成したものであることを特徴とする請求項４に記
   載した回路モジュール。
6. 【請求項６】 複数側面のうちの少なくとも一面を囲む
   四辺の角部全長に丸み部又は面取り部を設けた角型端子
   を、画像認識しながら基板に実装する工程を備えること
   を特徴とする回路モジュールの製造方法。
7. 【請求項７】 前記画像認識は、前記角型端子に照射し
   た光の反射光を利用して当該角型端子の位置を認識する
   ことを特徴とする請求項６に記載した回路モジュールの
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記画像認識は、前記角型端子の前記基
   板と対向する面側から行うことを特徴とする請求項６又
   は７に記載した回路モジュールの製造方法。