JP2007168050A - 基板切断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 載置台41と、載置台41に載置された基板素材5を切断して、各配線基板6ごとに分断する切断用ブレード42と、切断後の配線基板6の切断線の位置のずれ量を検出するずれ量検出手段44と、検出したずれ量に基づいて、次に切断する基板素材5の切断線の位置を補正する補正手段66とを具備する基板切断装置40において、ずれ量検出手段44は、基板素材5の上方に配置され、切断部分の画像認識をするカメラ58と、基板素材5のランド25を認識するために、ランド認識照射光B1を基板素材5の上方から照射するランド認識用照明60と、切断された配線基板6のエッジ4を認識するために、エッジ認識照射光B2を切断後の配線基板6のエッジ4に向けて斜め上方から照射するエッジ認識用照明62とを有する。
【選択図】 図3
Description
ここで示す例では、複数の基板6が1枚の基板素材5中に、縦方向および横方向に整列して形成されている。この基板素材5を、隣接する基板6の間でX軸方向およびY軸方向の両方向で切断することにより、同一形状の基板6が複数製造される。
基板切断装置10は、基板素材5を載置する載置台11と、基板素材5を切断する切断ブレード14とを具備している。
また、ずれ量検出手段16によって検出されたずれ量に基づいて、次に切断する基板素材5に対する基準切断線の位置を補正する補正手段(図示せず)が設けられている。
切断ブレード14は、スピンドル17によって回転するように設けられており、スピンドル17および切断ブレード14は、Y軸方向にスライドするY軸スライダー18に取り付けられている。
載置台11は、X軸方向にスライドするX軸スライダー20に設けられており、且つ水平面(X−Y平面)内で回転するθ軸スライダー22上に設けられている。
ずれ量検出手段16は、図8に示すような構成を有しており、切断部分を画像認識するカメラ24と、基板素材5の上方に配置されて、カメラ24の周囲に配置されて基板6のランド25を認識するためにランド25に対してほぼ垂直にランド認識照射光を照射するリング状のランド認識用照明26と、カメラ24の近傍にカメラ24の光軸とほぼ同軸となるように配置されたエッジ認識用照明28とを備えている。
そして、この対向する2つの基板6におけるランド25とエッジ4との距離の差をとり、この距離の差を2等分した値をずれ量として算出する。
逃げ溝30の内底面には、エッジ認識照射光を反射させるための反射鏡32が配置されている。
このため、画像認識するカメラ24では、ランド25とエッジ4とを識別でき、基板上での基準位置となるランド25とエッジ4との距離を測定することができる。
図9の説明図では、基板6のランド25は反射率が高く、白くはっきりとしているが、反射鏡32からの反射率が悪く、基板6の表面とエッジ4の境界とがはっきりしなくなっている。
また、図10の写真ではランドは撮影されていないが、逃げ溝30部分と基板6表面との境界におけるコントラストが悪く、エッジ4の検出が困難となっている。
すなわち、本発明にかかる基板切断装置によれば、複数の配線基板がマトリクス状に作り込まれて成る基板素材を載置する載置台と、該載置台に載置された基板素材を縦横に切断して、各配線基板ごとに分断する切断用ブレードと、切断後の配線基板の切断線の位置が、基準切断線の位置とどの程度ずれているかのずれ量を検出するずれ量検出手段と、該ずれ量検出手段が検出したずれ量に基づいて、次に切断する基板素材に対する切断線の位置を補正する補正手段とを具備する基板切断装置において、前記ずれ量検出手段は、載置台に載置された基板素材の上方に配置され、切断部分の画像認識をするカメラと、基板素材のランドを認識するために、ランド認識照射光を基板素材の上方から照射するランド認識用照明と、切断された配線基板のエッジを認識するために、エッジ認識照射光を切断後の配線基板のエッジに向けて斜め上方から照射するエッジ認識用照明とを有することを特徴としている。
この構成によれば、エッジ認識照射光を切断したエッジに向けて照射するので、逃げ溝内部での光の乱反射を防止することができ、逃げ溝部分(切断した部分)を黒色とすることができる。このため、逃げ溝部分と配線基板表面との間でコントラストを上げることができ、エッジを正確に認識することができる。
配線基板のランドとしては通常金めっきであるが、ランド認識照射光として白色光を用いるとこのようなランドに対して反射光強度が強すぎて像がぼやけてしまう場合もある。そこで、赤色光を照射することで、ランドを正確に認識できる程度の反射光強度は維持しつつ、像のぼやけなどを防止することができる。
配線基板の表面は通常深緑色であるが、青色光を照射することで配線基板表面からの反射光を白色にすることができる。このため、黒色となった逃げ溝部分と配線基板表面とのコントラストを上げることができ、エッジの検出をさらに正確に行える。
この構成によれば、カメラのレンズ、ランド認識用照明、エッジ認識用照明に汚れや水が付着することを防止することができ、さらに正確なずれ量の検出が可能となる。
基板切断装置40は、複数の配線基板6(以下、単に基板という)がマトリクス状に配列された基板素材5を載置する載置台41と、基板素材5を切断する切断ブレード42と、切断位置のずれ量を検出するずれ量検出装置44と、基板切断装置40の動作全体を制御する制御装置66とを具備している。
また、Y軸スライダー48は、図示しない移動装置によって、Z軸方向に移動可能に設けられている。
また、載置台41は、台表面に複数の穴が形成されており、エアを吸引することによって、基板素材5を吸引して装着するようにしている。
さらに、載置台41は切断時に切断ブレード42を逃がすための逃げ溝54が、切断箇所に沿って複数本、あらかじめ形成されている。
ずれ量検出装置44には、切断後の基板を画像認識するためのカメラ58が設けられている。カメラ58は基板素材5に対して光軸が垂直となるように配置されている。
カメラ58の近傍には、ランドを識別するためのランド認識用照明60が設けられている。ランド認識用照明60は、カメラ58の周囲を囲むようにリング状に形成されている。ランド認識用照明60は、ランド認識照射光B1として赤色光を照射するように設けられており、具体的には複数個の赤色LEDがリング状に配設されて成る。またランド認識用照明60は、基板素材5に対してランド認識照射光B1が垂直に照射されるように配置されている。
エッジ認識用照明62は、切断された基板6のエッジ4(切断後の基板6の側面8も含む)に向けてエッジ認識照射光B2を照射するように、基板素材5の表面に対して光軸を斜め方向に向けて配置されている。また、本実施形態ではX軸方向にカメラ58を挟んで2箇所にエッジ認識用照明62が配置され、2つのエッジ認識用照明62が、逃げ溝54を挟んで対向する基板6のエッジ4、4にそれぞれエッジ認識照射光B2を照射するように設けられている。
エッジ認識用照明62が、逃げ溝54の斜め上方から基板6のエッジ4にエッジ認識照射光B2を照射することにより、逃げ溝54内部で光が乱反射してしまうことを防止し、逃げ溝54を黒く認識させることができる。さらに、深緑色の基板6表面に対して青色光を照射しているので基板素材5の表面は白く認識され、エッジ4は黒色と白色の境界となり非常にコントラストがよくなる。このため、カメラ58での画像取り込み時に基板6のエッジ4を正確に認識することができる。
この画像によれば、逃げ溝54部分は黒く認識され、基板素材5の表面は白色または淡色系の色で認識される。特にランド25は完全に白く認識される(図4では白い円形の部分)。このように、黒色と白色とでコントラストが向上し、エッジ4が明確に認識できる。
以下に、補正機能の補正動作について図5に基づいて説明する。
補正機能は、X軸の切断線、Y軸の切断線のそれぞれについて、基準となるX軸基準切断線およびY軸基準切断線をあらかじめ設定して記憶しており、ずれ量に基づいてX軸基準切断線であればY軸方向に、Y軸基準切断線であればX軸方向に、それぞれの位置を移動させて補正し、補正後の位置を次に切断する場合の切断線の位置として適用させる。
測定結果に基づいて、制御装置66の補正機能は、X1からX2を減算する。X1−X2=0の場合はそれぞれの基板6a,6bのランド25からエッジ4までの距離X1とX2とが等く、ずれは無いとして扱う。なお、X1−X2≠0の場合は、その減算結果を2で割った値を、X軸の切断線のずれ量とする。制御装置66の補正機能は、このずれ量を、X軸方向の初期補正値に加算して実測補正値を算出する。そして、制御装置66の補正機能は、この実測補正値をX軸基準切断線の位置に加算することで、次に切断する基板素材5のX軸の切断線の位置を補正することができる。
そこで、制御装置66は、X軸のずれ量が検出された後、θ軸スライダー52を時計回りに90度(または反時計回りに90度)回転させ、Y軸の切断線がX軸方向に向くように制御する。
測定結果に基づいて、制御装置66の補正機能は、Y5からY6を減算する。Y6−Y5=0の場合はそれぞれの基板6b,6cのランド25からエッジまでの距離Y5とY6とが等く、ずれは無いとして扱う。なお、Y6−Y5≠0の場合は、その減算結果を2で割った値を、Y軸方向のずれ量とする。制御装置66の補正機能は、このずれ量を、Y軸方向の初期補正値に加算して実測補正値を算出する。そして、制御装置66の補正機能は、この実測補正値をY軸基準切断線の位置に加算することで、次に切断する基板素材5のY軸の切断線の位置を補正することができる。
5 基板素材
6 配線基板
8 基板の側面
40 基板切断装置
41 載置台
42 切断ブレード
44 ずれ量検出装置
46 スピンドル
48 Y軸スライダー
49,53 スライドガイド
50 X軸スライダー
52 θ軸スライダー
54 逃げ溝
55 アーム
58 カメラ
60 ランド認識用照明
62 エッジ認識用照明
64 エアブローノズル
66 制御装置
B1 ランド認識照射光
B2 エッジ認識照射光
Claims (4)
- 複数の配線基板がマトリクス状に作り込まれて成る基板素材を載置する載置台と、
該載置台に載置された基板素材を縦横に切断して、各配線基板ごとに分断する切断用ブレードと、
切断後の配線基板の切断線の位置が、基準切断線の位置とどの程度ずれているかのずれ量を検出するずれ量検出手段と、
該ずれ量検出手段が検出したずれ量に基づいて、次に切断する基板素材に対する切断線の位置を補正する補正手段とを具備する基板切断装置において、
前記ずれ量検出手段は、
載置台に載置された基板素材の上方に配置され、切断部分の画像認識をするカメラと、
基板素材のランドを認識するために、ランド認識照射光を基板素材の上方から照射するランド認識用照明と、
切断された配線基板のエッジを認識するために、エッジ認識照射光を切断後の配線基板のエッジに向けて斜め上方から照射するエッジ認識用照明とを有することを特徴とする基板切断装置。 - 前記ランド認識用照明は、赤色光を照射することを特徴とする請求項1記載の基板切断装置。
- 前記エッジ認識用照明は、青色光を照射することを特徴とする請求項1または請求項2記載の基板切断装置。
- 前記切断ブレードによる基板素材切断時に前記ずれ量検出手段の下方を覆う汚染防止用シャッターが設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項記載の基板切断装置。
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