JP2007201103A

JP2007201103A - 実装位置検査方法

Info

Publication number: JP2007201103A
Application number: JP2006016834A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ito; 雅幸伊東
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】一般の角型チップ電子部品を用いて検査することができる実装位置検査方法を提供する。
【解決手段】基板上の予め定められた位置へ、実装部品を載置するか、又は接着剤を塗布する作業工程を有する実装機における実装位置検査方法であって、検査基板１の上に、実装部品の許容位置ずれ範囲を示す部品検査マークと、接着剤の許容位置ずれ範囲を示す接着剤検査マークを設け、検査基板１を実装機へ設置して、実際に実装部品を載置するか、又は接着剤の塗布を行い、マークとの位置比較により合否判定を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を搭載する搭載機の部品搭載精度を検査する実装位置検査方法の技術分野に属する。

従来では、部品搭載位置表示用の模様が付されたダミー基板と、ガラス板等で部品の形状に対応する形状に形成されたダミー部品とを用いる。そして、ダミー基板を実装機本体の基板設置位置に設置した状態で、ヘッドユニットにより吸着したダミー部品をダミー基板に搭載し、この搭載状態でダミー基板の模様に対するダミー部品の位置ずれを調べることにより部品搭載状態を検査する。ダミー基板の模様周辺部とダミー部品の周辺部とには目盛が付されており、検査のときにダミー部品の位置ずれを計測している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−２７４７９４号公報（第２−７頁、全図）

しかしながら、従来の実装位置検査方法にあっては、検査するにあたり専用の部品と基板を用いなければならなかった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、一般の角型チップ電子部品を用いて検査することができる実装位置検査方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、基板上の予め定められた位置へ、実装部品を載置するか、又は接着剤を塗布する作業工程を有する実装機における実装位置検査方法であって、検査用基板上に、前記実装部品の許容位置ずれ範囲を示す部品検査マークと、前記接着剤の許容位置ずれ範囲を示す接着剤検査マークを設け、前記検査用基板を前記実装機へ設置して、実際に実装部品を載置するか、又は接着剤の塗布を行い、マークとの位置比較により合否判定を行う、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、一般の角型チップ電子部品を用いて検査することができる。また、接着剤の塗布位置の検査を行うこともできる。

以下、本発明の実装位置検査方法を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の実装位置検査方法の検査基板の平面図である。図２は実施例１の実装位置検査方法の検査マークの説明図である。
実施例１の実装位置検査方法では、図示しない実装機に対して、図１に示す検査基板を用いることによって、目視または目視に相応する監視により、検査を行うものである。
まず、この検査に用いる検査基板について説明する。

検査基板１は、ガラス製の検査治具として用いられるものであり、その広い矩形面には、基板位置補正マーク２ａ，２ｂ、検査マーク３が設けられている。
基板位置補正マーク２ａ，２ｂは、円形のマークであり、基板位置補正マーク２ａと基板位置補正マーク２ｂが検査基板１の矩形面の対角となる位置に設けるようにする。

検査マーク３は、通常の基板を設定すると、１枚の検査基板１に１００個から２００個程度を設けることができる。そのため、１度に多くの検査を行うことができ、繰り返し精度も１枚の測定サンプルから正確な値を検出することができる。
また、このことは、複数種類の基板の部品位置を検査することも可能にする。

検査マーク３は、図２に示すように、外形形状が前後左右に向かう舌片を有する形状にする。
この舌片形状は、検査する部品の形状として、図３に示すような実装部品を設定している。
この実装部品１０は、中央の部品本体１０ａとその左右の端子部１０ｂからなり、全体の平面形状が長方形となるものである。

この実装部品１０の誤差のない中央位置に対して、実装部品１０の左右位置ずれの許容範囲最大位置により、検査マーク３の外形の左右の舌片形状の左右両端の辺３１，３２を形成する。
つまり、右辺３２について説明すると、実装部品１０が誤差のない位置から右に許容範囲いっぱい移動した際の実装部品１０の端子部１０ｂの右端辺と重なる辺が、右辺３２となる。

次に、この実装部品１０の誤差のない中央位置に対して、実装部品１０の上下位置ずれの許容範囲最大位置により、検査マーク３の外形の左右の舌片形状の上下両端の辺３３，３４を形成する。
つまり、上辺３３について説明すると、実装部品１０が誤差のない位置から上に許容範囲いっぱい移動した際の実装部品１０の上辺と重なる辺が、上辺３３となる。

次に、検査マーク３の外形の左右の舌片形状において、左辺３１、右辺３２、上辺３３、下辺３４により形成される矩形形状に対して、その矩形形状の角部となる部分を４５度の面取り形状にするとともに、その面取り部分を複数の段差で形成し、段差部３５とする。
段差部３５は、その縦横の段差が、それぞれ目視で検出できる適度が長さにする。つまり、段差が縦横の目盛りとして用いるのに適した同じ長さ毎となるようにする。

実施例１では、この段差により、実装部品１０の誤差のない中央位置に対して、それぞれ左右に、０．０５ｍｍずれた位置、０．１ｍｍずれた位置、０．１５ｍｍずれた位置、０．２ｍｍずれた位置を段差の縦辺が位置するようにし、０．２５ｍｍずれた位置が左辺３１、右辺３２の位置となるようにする。
また、同様に、段差部３５の段差により、実装部品１０の誤差のない中央位置に対して、それぞれ上下に、０．０５ｍｍずれた位置、０．１ｍｍずれた位置、０．１５ｍｍずれた位置、０．２ｍｍずれた位置を段差の横辺が位置するようにし、０．２５ｍｍずれた位置が上辺３３、下辺３４の位置となるようにする。

そして、検査マーク３は、この左右の舌片を上下にも設けるようにする。上下の舌片は、左右の舌片を９０度回転させた形状であり、上辺３６、下辺３７、左辺３８、右辺３９、段差部４０からなるようにする。
この上下の舌片は、図３に示す実装部品１０に対して、９０度回転させた状態のものの場合に用いることになる。
以上のように、検査マーク３の外形形状を部品検査マーク３ａとする。

次に、検査マーク３には、内側をくり貫いた内周形状を有する。
この検査マーク３の内周形状は、図４に示すように、基板上の近接した２箇所に塗布した接着剤２０ａ，２０ｂの位置から設定している。
つまり、誤差のない２箇所の接着剤２０ａ，２０ｂの位置に対して、左右の位置ずれの許容範囲の限界位置を左辺４１と右辺４２が示す。

さらに、２箇所の接着剤２０ａ，２０ｂの位置が９０度回転した場合の左右の位置ずれの許容範囲限界位置を上辺４３と下辺４４が示すようにし、左辺４１、右辺４２、上辺４３、下辺４４で矩形を構成し、検査マーク３の内周形状を構成する。この検査マーク３の内周形状を接着剤検査マーク３ｂとする。

次に作用を説明する。
[実施例の背景技術について]
従来公報（特開平１１−２７４７９４）に示す技術では、実装機本体のコンベア上の所定の基板設置位置にダミー基板を設置し、ダミー基板の位置決めが成されるようにし、部品供給側にダミー部品をセットする。

そして、ダミー基板に付された模様に対するダミー部品のずれを見ることで、位置ずれの計測を行っている。

しかしながら、この従来技術では、検査するにあたっては専用の部品と基板を用いなければならない。さらに、この専用部品を搭載するには、予め部品をトレイに整列させておかなければならず、トレイ部品の供給ユニットを持たない搭載機及び実装設備には対応できなかった。
また、一目で合否を目視で判定できないものであった。また、測定サンプル１枚あたりに搭載できる部品数がすくなく設備の繰り返し精度をより正確に知るには、測定サンプルを複数枚製作し検査しなければならないものであった。
実施例１の実装位置検査方法では、これらの問題を解決している。

[実装部品の検査]
実施例１の実装位置検査方法を行うには、基板に実装する部品及び接着剤を塗布する位置に応じて、検査基板１に検査マーク３を予め設け、検査したい実装設備に検査基板１をセットし、接着剤２０ａ，２０ｂを塗布または実装部品１０を複数の検査マーク３の中心に搭載する設備の設定作業を行わせ、測定サンプルを製作する。

なお、実装部品１０を搭載する場合は、搭載位置を保持するため、予め透明な両面テープを貼り付けておく。
また、検査基板１の位置は、基板位置補正マーク２ａ，２ｂにより正確な位置にセットする。

次に、接着剤２０ａ，２０ｂを塗布または実装部品１０が搭載された検査基板１を設備より外し、位置ずれ量を目視、または検査装置で検査する。
図３は実施例１の実装位置検査方法による実装部品の検査状態を示す説明図である。
この検査では、搭載された実装部品１０の外周部が検査マーク３の位置ずれ許容範囲内にあるかどうかで位置ずれ量の合否を判定する。

例えば、図３(a)のように実装部品１０の位置がずれている場合、検査マーク３の外周形状内であり、右辺３２、上辺３３の範囲内であり位置ずれが許容範囲内であることが一目でわかる。さらに、実装部品１０の右端は、上辺３３の端からの段差が３つ目の位置とほぼ同じであることから、右に約０．０１５ｍｍずれていることが目視で容易にわかる。

次に例えば、図３(b)のように実装部品１０の位置がずれている場合、検査マーク３の外周形状、上辺３３から上方へはみ出ている。
このことは、左右の上辺３３の比較により実装部品１０の上辺がそれより上方に位置し、許容範囲外であることが一目でわかる。
さらに、許容範囲内である実装部品１０の右端も、段差の位置が検査マーク３の右辺３２の１つ手前の段差に位置することから、右に約０．０２ｍｍのずれであることが一目でわかる。

このように、検査マーク３との位置比較により実装部品１０が許容範囲内かどうかを一目で判断でき、且つ、段差部３５の段差を目盛りとして用いることにより、容易に位置ずれ量を測定できる。
この検査では、一般の角型チップ部品が搭載可能な搭載機、実装機であれば、メーカーや構造を選ばずに用いることができる。
また、９０度毎の部品搭載角度であれば、１枚の測定サンプルで１度に４方向の検査を同時に行うことができる。

次に接着剤２０ａ，２０ｂの塗布位置の検査について説明する。
図４は実施例１の実装位置検査方法による接着剤塗布位置の検査状態を示す説明図である。
この検査方法では、検査マーク３の接着剤検査マーク３ｂを位置ずれ量管理寸法と同寸法としてあるので、塗布された接着剤２０ａ，２０ｂが検査マーク３の内周形状である接着剤検査マーク３ｂの範囲内あるかどうかで位置ずれ量の合否を判断する。

例えば、図４(a)に示す場合では、塗布された接着剤２０ａ，２０ｂは接着剤検査マーク３ｂの範囲内であることが一目でわかり、検査合格と判断できる。
これに対して、図４(b)に示す場合では、塗布された接着剤２０ａ，２０ｂは接着剤検査マーク３ｂの範囲からはみ出ていることが一目でわかり、検査不合格と判断できる。

以上のように検査された結果は、実装設備にフィードバックされ、精度のよい実装工程を可能にする。実施例１では、より容易で効率的に、かつ多くのデータを取ることができ、且つ、部品や接着剤は、その設備の実際のものを使用できるために、より時間等を効率的に行うことができ、且つ、より実際に則して精度を向上させる調整に役立てることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の実装位置検査方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)基板上の予め定められた位置へ、実装部品１０を載置するか、又は接着剤２０ａ，２０ｂを塗布する作業工程を有する実装機における実装位置検査方法であって、検査基板１の上に、実装部品１０の許容位置ずれ範囲を示す部品検査マーク３ａと、接着剤２０ａ，２０ｂの許容位置ずれ範囲を示す接着剤検査マーク３ｂを設け、検査基板１を実装機へ設置して、実際に実装部品１０を載置するか、又は接着剤２０ａ，２０ｂの塗布を行い、マークとの位置比較により合否判定を行うため、一般の角型チップ電子部品を用いて検査することができる。

(2)部品検査マーク３ａは、左右方向の許容範囲を示す左辺３１、右辺３２と上下方向の許容方向を示す上辺３３、下辺３４で形成する角部を面取り形状にし、且つこの面取り辺を段差が一定となる複数の段差で形成するようにして段差部３５を形成し、位置ずれした実装部品１０の端部がどの段差に位置するかで位置ずれ量を読み取れるよう前記段差を目盛りとして用いるため、部品ずれが許容範囲内かどうかの合否だけでなく、位置ずれ量を読み取ることができ、その後の調整等を効率的にすることができる。

(3)部品検査マーク３ａ又は接着剤検査マーク３ｂは、一つの被検査物の許容範囲を示す形状と、前記被検査物を９０度回転させた状態に対する許容範囲を示す形状を合わせた形状にしたため、同じマークにより、異なる載置方向の検査を同時に行うことができるため、より検査を効率的に行うことができる。

以上、本発明の実装位置検査方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、部品検査マーク３ａより接着剤検査マーク３ｂが小さいものについて説明したが、その許容範囲によっては、接着剤検査マーク３ｂの中に部品検査マーク３ａがある形状であってもよい。

実施例１の実装位置検査方法の検査基板の平面図である。実施例１の実装位置検査方法の検査マークの説明図である。実施例１の実装位置検査方法による実装部品の検査状態を示す説明図である。実施例１の実装位置検査方法による接着剤塗布位置の検査状態を示す説明図である。

符号の説明

１検査基板
２ａ基板位置補正マーク
２ｂ基板位置補正マーク
３検査マーク
３ａ部品検査マーク
３１左辺
３２右辺
３３上辺
３４下辺
３５段差部
３６上辺
３７下辺
３８左辺
３９右辺
４０段差部
３ｂ接着剤検査マーク
４１左辺
４２右辺
４３上辺
４４下辺
１０実装部品
１０ａ部品本体
１０ｂ端子部
２０ａ接着剤
２０ｂ接着剤

Claims

基板上の予め定められた位置へ、実装部品を載置するか、又は接着剤を塗布する作業工程を有する実装機における実装位置検査方法であって、
検査用基板上に、前記実装部品の許容位置ずれ範囲を示す部品検査マークと、前記接着剤の許容位置ずれ範囲を示す接着剤検査マークを設け、
前記検査用基板を前記実装機へ設置して、実際に実装部品を載置するか、又は接着剤の塗布を行い、マークとの位置比較により合否判定を行う、
ことを特徴とする実装位置検査方法。
請求項１に記載の実装位置検査方法において、
前記部品検査マークは、
左右方向の許容範囲を示す辺と上下方向の許容方向を示す辺で形成する角部を面取り形状にし、且つこの面取り辺を段差が一定となる複数の段差で形成するようにして、位置ずれした前記実装部品の端部がどの段差に位置するかで位置ずれ量を読み取れるよう前記段差を目盛りとして用いる、
ことを特徴とする実装位置検査方法。
請求項１又は請求項２に記載の実装位置検査方法において、
前記部品検査マーク又は前記接着剤検査マークは、
一つの被検査物の許容範囲を示す形状と、
前記被検査物を９０度回転させた状態に対する許容範囲を示す形状を合わせた形状にした、
ことを特徴とする実装位置検査方法。