JP2010062294A - 実装検査方法、実装検査装置、実装検査プログラム及び部品 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の実装位置が適正か否か等の実装状態を検査する実装検査装置に関し、実装された部品からの再帰反射光や自発光の受光を媒介として部品の実装位置のずれや部品の有無等の検査を行うことにある。
【解決手段】回路基板（プリント配線板１４）に実装した部品（プレスフィットコネクタ２）の検査部分１０に再帰反射部１２又は自発光部３００を設け、この再帰反射部に対して照射した光に対して再帰反射作用による反射光を受光し、又は自発光作用により光を発する自発光部が発した光の受光により、部品の有無を判定する構成である。
【選択図】図１０

Description

本発明は、部品の実装位置が適正か否か等の実装状態を検査する検査装置に関し、特に、実装された部品からの再帰反射光や自発光の受光を媒介として部品の実装位置のずれや部品の有無等の検査を行う実装検査方法、実装検査装置、実装検査プログラム及び部品に関する。

プリント配線板等に部品が適正に実装されているか否かを、画像装置を用いて検査する方法として、検査対象部品に照明を当て、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）カメラで読み取り、画像処理することで検査する方法が知られている。

実装部品の例として、プレスフィットコネクタが正しくプリント配線板に圧入されたか否かを外観で検査する方法として、図１Ａに示すように、圧入されたプレスフィットコネクタ２の端子６の画像を用いて自動検査する方法がある。この場合、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、プリント配線板１４に圧入されたプレスフィットコネクタ２の端子６の先端の画像を、プリント配線板１４の下面側から照明を当てて、ＣＣＤカメラで撮影し、その実装状態を確認している。

再帰性反射板を利用した検査装置として、特許文献１には、受光素子の視野角に対応した箇所に取り付けられた再帰性反射板を有し、この再帰性反射板により火災感知器と監視範囲を容易に確認することのできる火災感知器の検査装置であって、所定の高さの位置から検査治具を目視し、検査治具に取り付けられた再帰性反射板の見え方で検査位置が火災感知器の監視範囲内であるかを検査することが開示されている。

また、プレスフィットコネクタの圧入方法に関し、特許文献２には、プリント基板の板厚にバラツキがあっても、その端子孔への圧入高さを一定にするものであって、プレスフィット端子と、端子孔を設けたプリント基板あるいはバスバーのいずれか一方を固定側、いずれか他方を可動側として固定側へと昇降させ、プレスフィット端子の先端とプリント基板あるいはバスバーとの接触位置、あるいは該接触位置から所要寸法離れた位置を基準位置とし、この基準位置にセンサーを設け、可動側が基準位置に達したことを検出すると、検出位置から予め規定した移動寸法だけ可動側を移動させた後に停止させ、端子孔へのプレスフィット端子の圧入高さを一定に保持することが開示されている。
特開平６−８４０７８公報（要約、００１８、図１） 特開２００６−３２４０５７公報（要約、図４）

ところで、プリント配線板１４では伝送信号の高速化により、図１Ａに示すように、圧入されたプレスフィットコネクタ２の端子６がプリント配線板１４の下面側から突出していると、図１Ｂに示すように、突出した端子６同士が接近しているためにノイズを拾ってしまい、製品特性を満足できないという不都合がある。図１Ｃは、突出した端子６をプリント配線板１４の背面側から見た状態を拡大して示している。そのため、図２Ａに示すように、プレスフィットコネクタ２が正しく圧入された状態でも、端子６の先端部をプリント配線板１４の下面から突出させない構成とする場合がある。

部品の実装状態の検査方法として、端子部分に光を当てる方法では、図３Ａのようにプリント配線板１４から端子６を突出させた場合には、図３Ｂに示すように、その端子部分の有無を確認することができるが、図２Ａのように端子部分がプリント配線板１４から出ない場合には、図２Ｂに示すように、良品であっても端子の先端がスルーホール１６内にあるため照射される光が弱くなり、得られた画像から実装状態を判定するのが困難である。

また、図４Ａに示すように、端子６が正常にスルーホール１６内に圧入されず、座屈等の状態となった不良品の場合には、端子６に照射される光はさらに弱くなるため、図４Ｂに示すように、その実装状態を判定することが非常に困難となる。このため、反射光のばらつき等を考慮すると、良品と不良品とを判定するための閾値を設定するのは困難であり、結果として実装状態の良否判定が行えないという問題がある。

上記問題を回避するために照明の強度を上げて画像を撮影しようとすると、ランド等からの乱反射量が大きくなるため、撮影した画像が白色化してしまい、良否判定が不能となってしまう。その他、良否判定の閾値を低くすると、不良品を良品と誤判定する可能性が高くなり、品質上問題となる。

その他、部品の実装検査として、図５に示すように、プリント配線板１４に実装された部品２０８に対し、その実装状態を部品２０８の表面画像を取得して監視する実装検査がある。しかし、図６に示すように、小さな部品２０４に対して周囲に大きな部品２０２、２０６が実装されると、大きな部品２０２、２０６によって光が遮断され、実装状態の検査を行うのに十分な反射光が得られない。近年、プリント配線板への実装部品の実装密度が高くなっており、予め大きな部品を離して配置するのは困難となっている。このような場合は、実装状態の検査を目視で行う必要があるが、個別に目視検査を行うのは検査効率とともに、全体的に製品製造の効率が悪くなるという問題がある。

斯かる要求や課題について、特許文献１及び特許文献２にはその開示や示唆はなく、それを解決する構成等についての開示や示唆はない。

そこで、本発明の目的は、回路基板への実装部品の実装検査方法について、実装部品の検査部分に設けた再帰反射部、又は自発光部から再帰反射光や自発光を受光することで実装状態の検査を行うことにある。

また、本発明の他の目的は、回路基板への実装部品の実装検査方法について、実装部品に再帰反射部、又は自発光部を設けることで、プリント配線板から端子を突出させないコネクタの実装や、部品配置が高密度化された部品の実装判定を可能にすることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、部品の実装状態を検査する実装検査方法、実装検査装置、実装検査プログラム及び部品であって、部品の検査部分に再帰反射部又は自発光部を設け、この再帰反射部に対して照射した光により再帰反射した反射光を受光し、又は自発光作用により光を発する自発光部が発した光の受光により、部品の有無を判定する構成である。斯かる構成により、回路基板に実装した部品の端子の先端部が突出しない等、実装状態の検査が困難な場合でも、実装検査を行うことが可能となり、上記目的が達成される。

そこで、上記目的を達成するため、本発明は、部品の実装状態を検査する実装検査方法であって、再帰反射によって反射光を生じる再帰反射部を部品に備え、前記再帰反射部に光を照射するステップと、前記再帰反射部の前記反射光を受光するステップと、前記反射光の受光により前記部品の有無を判定するステップとを含む構成である。

また、本発明は、部品の実装状態を検査する実装検査方法であって、自発光作用により光を発する自発光部を前記部品に備え、前記自発光部が発した光を受光するステップと、前記自発光部が発した光の受光により前記部品の有無を判定するステップとを含む構成である。

斯かる構成によれば、実装された部品の端子部分が回路基板から突出しない場合や、高さの高い部品の近傍に実装された小さい部品等について、検査部分に設けた再帰反射部又は自発光部からの再帰反射光又は自発光を受光することで、画像情報を得ることが可能になる。この結果、回路基板への実装状態を確認することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明は、部品の実装状態を検査する実装検査装置であって、前記部品に設置され、照射光を再帰反射によって反射光を生じる再帰反射部と、前記再帰反射部に光を照射する発光手段と、前記再帰反射部で得られた前記反射光を受光する受光手段と、前記反射光の受光により前記部品の有無を判定する判定手段とを含む構成である。斯かる構成によれば、上記目的が達成される。

また、上記目的を達成するため、部品の実装状態を検査する実装検査装置のコンピュータに実行させる実装検査プログラムであって、前記部品に設置された再帰反射部又は自発光部から得られる光の受光量に対し、閾値を設定し、この閾値を超えた際に、前記部品の有無を判定する機能を前記コンピュータに実行させる構成である。斯かる構成によれば、上記目的が達成される。

また、上記目的を達成するため、本発明は、回路基板に実装される部品であって、部品の一部又は全部に照射光を再帰反射作用によって反射光を生じる再帰反射部を備える構成である。斯かる構成によれば、上記目的が達成される。

本発明によれば、次のような効果が得られる。

(1) 部品の再帰反射部に光を照射すれば、再帰反射部から再帰反射作用により、照射光に応じた反射光が得られるので、その反射光により部品の実装位置やその有無等を容易に知ることができ、回路基板等に実装された部品の実装位置や有無を高精度に検査できる。

(2) 従来の実装部品の製造過程及び製造設備に対して大幅な変更を行う必要がなく、低コストで実装検査の精度を向上させることができる。

(3) 再帰反射部から得られる反射光や、自発光部の発光による光を受光する構成とすることで、受光手段においてより多くの光が受光でき、部品の実装状態を判定するための分解能が高められるので、不良品の検出精度が向上する。

(4) 検査精度が向上することで、部品の実装に失敗した不良品に対し、実装工程以降に無駄な処理を施すことが無く、経済的である。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態に係る部品について、図７、図８及び図９を参照して説明する。図７は、第１の実施の形態に係るプレスフィットコネクタを示す図、図８は、プレスフィットコネクタとプリント配線板の構成を示す図、図９は、プレスフィットコネクタとプリント配線板の実装状態を示す図である。なお、図７、図８及び図９に示す構成は一例であって、これに限定されるものではない。

実装部品の一例であるプレスフィットコネクタ２は、図７Ａに示すように、筐体部４と、複数本の端子６とで構成されている。この端子６は筐体部４を貫通しており、その筐体部４から出た一端を、回路基板であるプリント配線板１４（図８）に接続し、他端を他の機器等に接続することで、機器とプリント配線板１４との間を導通させる。

プリント配線板１４に実装する側の各端子６には、その全部又は一部分に、例えば楕円状の空洞部８が設置され、各端子６の横幅が大きくなるように構成される。プリント配線板１４への実装では、プリント配線板１４に構成されたスルーホール１６（図８）に、プレスフィットコネクタ２の端子６を圧入させることにより、空洞部８がスルーホール１６の内壁側から各端子６の中心軸に向けて圧力を受け、プレスフィットコネクタ２とプリント配線板１４とが密着して固定され、プリント配線板１４（図９）と端子６とが導通する。

この端子６には、図７Ｂに示すように、実装状態の確認をするための検査部分１０である先端部分に、再帰反射部１２が構成されている。この再帰反射部１２には、例えば再帰反射性の塗料が塗布されている。この再帰反射性の塗料は、例えば、微小なガラスビーズを含有したものを利用している。この再帰反射部１２により、端子６の先端部に対して入射した光は、再帰反射性の塗料に含まれているガラスビーズで屈折し、再帰反射作用として、端子６に対する鏡面反射により、その入射方向に向かって反射する。

プリント配線板１４への部品の実装では、図８に示すように、プリント配線板１４に開けられたスルーホール１６に対し、既述の空洞部８が構成されている端子６を所定の位置に合わせて圧入する。

プリント配線板１４にプレスフィットコネクタ２を実装した状態では、図９に示すように、プリント配線板１４のスルーホール１６内に挿入された部分の端子６の長さｔと、プリント配線板１４の厚さａとの関係は、ｔ＜ａとなっており、端子６の先端部の検査部分１０はプリント配線板１４の下面側へと突出せず、スルーホール１６内にある。

プリント配線板１４に対するプレスフィットコネクタ２の実装状態の検査では、プリント配線板１４に対してプレスフィットコネクタ２が実装された面とは反対側の面から矢印Ａで示す方向に向けてスルーホール１６の内部へと光を当て、スルーホール１６内の画像を取得し、端子６の有無を検査する。この実装状態の検査では、上記のように、検査部分１０に再帰反射部１２を備えない構成（図２）では、スルーホール１６内に照射された光の反射光が十分に得られないため、画像による実装状態の監視は困難となる。また、端子６が座屈状態となり、スルーホール１６内に正しく挿入されていない場合（図４）等でも、端子６に照射される光がさらに弱くなるため監視が困難である。その上、反射光のばらつき等も考慮すると、検査部分１０からの反射光が十分に受光できないため、検査部分１０の画像情報が得られず、部品の有無を判定する閾値を設定して、実装状態の良品と不良品を判定するのは困難である。

これに対し、端子６の先端の検査部分１０に再帰反射部１２を備えたプレスフィットコネクタ２では、十分な反射光が得られ、実装状態の画像情報が鮮明に得られる。

斯かる構成において、端子の先端部分が回路基板の下面側から突出しない場合であっても、スルーホール内に入射した光が再帰反射部に当たり、再び入射方向に光が反射することで、実装状態の監視が可能となる。

〔第２の実施の形態〕

次に、第２の実施の形態に係る実装検査装置について、図１０及び図１１を参照する。図１０は、第２の実施の形態に係る実装検査装置の機能構成を示す図、図１１は、画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。なお、図１０及び図１１に示す構成は一例であって、これに限定されるものではない。

第２の実施の形態に係るプレスフィットコネクタ２の実装状態を検査する実装検査装置１８は、図１０に示すように、例えば、発光手段２０、画像情報取得手段２２、画像処理装置２４等で構成される。画像処理装置２４は、２値化処理手段２６、判定手段２８を備え、その他、検査結果を出力する出力手段３０等が含まれる。この実装検査装置１８では、回路基板であるプリント配線板１４の下面側からスルーホール１６内の端子６に向けて発光手段２０により光２００を照射する。この光２００が端子６の再帰反射部１２で再帰反射され、その再帰反射により反射光２０１が得られる。この反射光２０１を受光手段である画像情報取得手段２２で取り入れる。これにより、その反射光２０１によって、検査部分１０である端子６の先端部分の画像情報が取得できる。

得られた画像情報は、画像処理装置２４において、画像処理手段である２値化処理手段２６で２値化形式に処理された後、判定手段２８により、その２値化処理された画像情報に基づいてプレスフィットコネクタ２の実装状態が判定される。そして、この判定手段２８による判定結果は出力手段３０によって出力される。

発光手段２０は、例えば、電球や蛍光灯、ＬＥＤ（Light Emitting Diode) 等で構成され、例えば画像情報取得手段２２の周囲に、１列又は複数列の円状になるように配置されている。これにより、プリント配線板１４のスルーホール１６内に光が照射され、実装されているプレスフィットコネクタ２の端子６が画像情報取得手段２２により撮像できればよい。

なお、発光手段２０を画像情報取得手段２２の周囲に配置する構成例は、例えば、実装検査装置１８の小型化等の他、端子６に構成された再帰反射部１２の特性による。即ち、再帰反射部１２に対して照射された光が入射方向に対して反射されるので、反射光２０１を確実に画像情報取得手段２２で捉えるために、発光手段２０と画像情報取得手段２２とを接近させて配置している。

画像情報取得手段２２は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）カメラ等で構成されており、発光手段２０から照射された光２００がスルーホール１６内の端子６の再帰反射部１２で反射され、その反射光２０１を受光することによってスルーホール１６内の画像情報を取得する。この画像情報は、例えば、後述する反射光２０１による濃淡画像（図１４）を取得している。この場合、画像情報は濃淡画像に限られず、例えば、写真等の実装状態が目視によっても判別可能な画像を取得する構成であってもよい。

２値化処理手段２６は、得られた画像情報について各画素毎に受光量に応じて濃淡の諧調を判別する。そして、所定の閾値以上か以下によって、白色又は黒色の２色に処理する画像処理手段である。これにより、例えば、画像情報において反射光２０１の受光量が多い部分は白色化される。

判定手段２８は、２値化処理手段２６とともに画像処理装置２４を構成しており、２値化処理手段２６で２値化処理された画像情報について、各画素毎に判定して、白色部の画素数から部品の有無を判定する。即ち、発光手段２０が照射した光２００の内、反射光２０１が多い場合には、２値化した画像情報には白色部が多くなる。このようにスルーホール１６内に向けて照射した光２００の内、反射光２０１が多く確認されるということは、スルーホール１６内に再帰反射部１２を備えた端子６が存在することによる。従って、判定手段２８において、白色部が所定の閾値よりも多いと判定された場合には、端子６が正常に実装されていると判定することができる。

また、実装処理において、端子６が座屈状態等となり、正常に実装されなかった場合には、スルーホール１６内からの反射光２０１がほとんど得られないため、２値化した画像情報は、黒色部が多くなる。

出力手段３０は、判定手段２８において判定された実装状態の判定結果により、例えば、実装検査を行った各端子６毎に良品か又は不良品かをモニタ等に表示する処理を行う。その他、良品か不良品かを色分けした警告灯等を用いて出力する構成や、不良品であると判定した場合に、音声による報知を行う構成であってもよい。

次に、画像処理とともに、この実装検査装置１８の動作制御を行う画像処理装置２４のハードウェア構成の一例について、図１１を参照する。

画像処理装置２４は、例えば、コンピュータで構成されており、ＣＰＵ（Central Prcessing Unit）３２、ＲＡＭ（Random Access Memory) ３４、Ｉ／Ｆ（入出力）部３６、記憶部３８、表示部４０等で構成されている。

ＣＰＵ３２は、画像処理装置２４の基本動作等を制御するＯＳ（Operating System）や発光手段２０や画像情報取得手段２２の動作制御に関するプログラム、画像情報の２値化処理プログラム、判定処理プログラム等の動作制御プログラムにより、２値化処理及び判定処理等の演算処理を実行するための実行手段であるとともに、記憶部３８に対するデータの授受や各機能部の制御を行う。ＲＡＭ３４は、前記の演算処理等を実行するためのワークエリアであって、後述する各動作制御プログラム等を動作させることで、２値化処理手段２６（図１０）や判定手段２８（図１０）等を構成する。

Ｉ／Ｆ部３６は、例えば、画像処理装置２４の外部にある発光手段２０や画像情報取得手段２２に接続されて画像情報を受け取るとともに、動作指示を行うための入出力手段である。その他、例えば、他の制御コンピュータやプリント配線板の実装装置等に接続して、実装判定の結果を送信する構成であってもよい。

記憶部３８には、ＯＳ等の制御プログラムの他、画像情報取得手段２２から得た濃淡画像を２値化処理するための２値化処理プログラム４２や、２値化した画像情報について、白色部の画素数が閾値より多いか否かを判定し、部品の有無を判定するための判定処理プログラム４４等が記憶されている。その他、この判定結果に基づいて、表示部４０等に対して判定表示を行わせるための表示プログラム等を記憶してもよい。

表示部４０は、既述の出力手段３０であって、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示器等の表示装置で構成される。

なお、この画像処理装置２４には、外部からの動作指示を受ける操作入力手段等を備えてもよい。

次に、回路基板であるプリント配線板の実装検査方法及び実装検査プログラムの各処理内容について、図１２、図１３、図１４及び図１５を参照する。図１２は、プレスフィットコネクタとプリント配線板の実装状態が良品の場合の例を示す図、図１３は、プレスフィットコネクタの実装状態の良否判定処理を示すフローチャート、図１４は、画像情報取得手段が取得した濃淡画像情報を示す図、図１５は、濃淡画像を２値化処理した例を示す図である。図１２、図１３、図１４及び図１５に示す構成及び処理内容は一例であって、これに限定されるものではない。

この実装検査方法では、圧入されたプレスフィットコネクタ２の検査部分１０である端子６の先端部分の画像を用いて自動検査する。プリント配線板１４に圧入されたプレスフィットコネクタ２の検査部分１０の画像をプリント配線板１４の下面から発光手段２０（図１０）の光を当て、画像情報取得手段２２のＣＣＤカメラで撮像するステップ、取得した濃淡画像情報の各画素を２値化処理するステップ、２値化画像の白色部の画素数が一定数以上なら良品と判定するステップで構成されている。

図１２Ａに示すように、良品と判定される端子６では、先端の検査部分１０に構成された再帰反射部１２により、実装状態の画像情報が鮮明に得られるので、図１２Ｂの２値化画像に示すように、白色部４６の画素数が黒色部４８より大きくなる。これに対し、不良品と判定される端子６では、微小な曲がり等により、圧入時に端子６に座屈等が発生して端子６の画像情報が得られないので、２値化画像は黒色部４８のみとなるか、又は極めて小さな白色部４６が生じるだけである。良品と不良品の境界となる白色部４６の画素数を実験等で定めて閾値とし、閾値以上なら良品、閾値未満なら不良品と判定する。

この実装検査の良否判定処理について、図１３のフローチャートを参照して説明する。

画像処理装置２４は、プリント配線板１４の下面側からスルーホール１６内を撮像した画像情報を画像情報取得手段２２から取得する（ステップＳ１）。ここで取得できる画像情報は、図１４に示すように、各画素毎の濃淡画像として得られる。各画素の濃淡は、例えば、それぞれ０から２５５の階調で表される。この場合、図１４Ａに示す濃淡画像５０は実装状態が良品の場合の例であり、図１４Ｂに示す濃淡画像５２は実装状態が不良品の場合の例である。

次に、濃淡画像を各画素毎に２値化処理する（ステップＳ２）。２値化処理では、各画素毎に、得られた受光量の相違による濃淡の階調に応じて、白色又は黒色に画像処理を施す。例えば、閾値を１２８とすると、０から１２７までの階調の画素は黒色部となり、１２８から２５５までの階調の画素は白色部となる。この濃淡画像を２値化処理した画像の例を図１５に示す。図１５Ａは、実装状態が良品の場合の２値化画像５４の例であり、図１５Ｂは、実装状態が不良品の場合の２値化画像５６の例である。良品の２値化画像５４では、端子６に構成された再帰反射部１２からの反射光２０１によって白色部が多くなっているのに対し、不良品の２値化画像５６では反射光２０１がほとんど得られていないため、全体として黒色の画像となっている。

２値化処理の後、実装状態の良否判定に移行する（ステップＳ３）。この良否判定では、白色部の画素数が所定の閾値以上か否かを判定する。ここで判定の基準となる閾値を２８と設定した場合、例えば、図１５Ａに示すように、２値化画像５４の全体の画素数の内、白色部の画素数が３６であり、３６≧２８（閾値）であるので良品と判定される。また、図１５Ｂに示す２値化画像５６は白色部の画素数が０であり、０＜２８（閾値）であるので不良品と判定される。

このように、２値化画像において、白色部の画素数が閾値以上の場合（ステップＳ３のＹＥＳ）には良品と判定され（ステップＳ４）、白色部の画素数が閾値未満の場合（ステップＳ３のＮＯ）には不良品と判定される（ステップＳ５）。この良品又は不良品の判定結果は、例えば、実装検査装置１８の出力手段３０（表示部４０等）に出力される。

斯かる構成により、検査部分に構成された再帰反射部に対して照射された照明光や環境光の垂直方向成分を画像情報取得手段のカメラに向かって反射させることができ、検査する部品に照射される光が弱くても鮮明な画像を得ることができる。また、プレスフィットコネクタの端子の先端が回路基板の下面から突出していない場合でも、実装状態の検査を行うことが可能となる。その他、画像による実装状態の実装検査装置を用いる場合、検査対象である端子に再帰反射部を構成することで実装検査を行うことが可能となり、大幅な設備改造が必要でないので、低コスト化を図ることができる。

〔第３の実施の形態〕

次に、第３の実施形態について、図１６を参照する。図１６は、プリント配線板に表面実装された部品に対する実装検査の態様を示す図である。なお、図１６に示す実装検査の構成は一例であって、これに限定されるものではない。また、図１６において、上記実施の形態と同様な構成については同一符号を付し、説明を省略する。

上記の実施の形態では、回路基板であるプリント配線板１４のスルーホール１６内に圧入された部品の端子６の有無を確認することで実装検査を行うのに対し、この実施の形態に係るプリント配線板１４の部品の実装検査では、図１６に示すように、実装された部品の外観部に検査部分１０を設定する構成である。

このプリント配線板１４に例えば、部品２０２（Ａ）、２０４（Ｂ）、２０６（Ｃ）が表面実装されている。この内、部品２０４は、部品２０２、２０６よりも実装状態の高さが低く、また、部品同士の配置密度が高い状態となっている。

部品２０４の実装検査では、部品の外観部を検査部分１０とする。そして、この部品２０４の外観部の検査部分１０に再帰反射部１２を構成している。この再帰反射部１２は、例えば再帰反射塗料等が塗布されている。

実装状態を検査する実装検査装置１８は、上記実施の形態と同様であり、例えば、発光手段２０、画像情報取得手段２２、画像処理装置２４、出力手段３０等で構成され、発光手段２０から照射された光に対して再帰反射部１２による反射光を画像情報取得手段２２が取り込み、実装状態の画像情報をＣＣＤカメラ等で撮像し、この画像情報の濃淡に応じた２値化画像から実装状態の判定を行っている。この２値化処理及び判定処理は、上記実施の形態と同様の処理を行うので、詳細な説明は省略する。

斯かる構成により、実装表面側に光を当て、その反射光を利用した実装検査方法では、上記のように、部品２０４は部品２０２、２０６の影となり、反射光を捉えることが困難となるが、再帰反射部１２を設けたことで、発光手段２０からの光に対して再帰反射し、反射光を捉えることができ、実装状態の画像情報が得られるので実装検査が可能となる。

〔第４の実施の形態〕

次に、第４の実施の形態に係る部品、その実装検査方法及び実装検査装置について、図１７及び図１８を参照する。図１７は、第４の実施の形態に係るプレスフィットコネクタを示す図、図１８は、第４の実施の形態に係る実装検査装置の機能構成を示す図である。なお、図１７及び図１８において、図７から図１１と同等の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図１７及び図１８に示す構成は一例であって、これに限定されるものではない。

この実施の形態では、部品の例として例えば、プレスフィットコネクタ２の実装状態の判定を行う検査部分１０に自発光部３００を設ける構成である。この場合、自発光部３００には、例えば、紫外線等の光エネルギを蓄える夜光塗料等の蓄光塗料、蛍光塗料を塗布する構成である。図１７Ｂに示すように、検査部分１０が発光するので、実装検査装置１８が発光手段２０を持たない構成としている。

この自発光部３００を備えたプレスフィットコネクタ２の実装検査においては、図１８に示すように、自発光部３００（図１７）で発した光３０２によって検査部分１０の画像を画像情報取得手段２２で撮像する構成である。そして、取得した画像情報は、上記のように画像処理を施し、実装状態の判定を行う。

なお、この実施の形態では、実装検査装置１８が発光手段２０を持たない構成例を示したが、これに限られず、自発光部３００の夜光塗料等に紫外線等を蓄積させるための発光手段を備えるようにしてもよい。

斯かる構成によっても、自発光部で発した光により、検査部分の画像情報を取得できるので、部品の実装検査を行うことできる。

〔他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、発光手段２０について、再帰反射部１２に対して照射された光が入射方向に反射されるという特性に応じて、発光手段２０を画像情報取得手段２２の周囲に配置する構成としていたが、これに限られず、図１９に示すように、例えば、ハーフミラー５８を利用した同軸落射照明を用いるようにしてもよい。

同軸落射照明によれば、発光手段２０が発した光６０は、所定の向きから入射した光を反射させるハーフミラー５８によって反射させ、画像情報取得手段２２であるカメラと同軸上から部品２０４の再帰反射部１２に対して照射させることができる。そして、再帰反射部１２に照射された光６０は、既述の再帰反射の性質によって、画像情報取得手段２２に向けて反射する。このとき、ハーフミラー５８は、反射光６２を通過させるので、画像情報取得手段２２は、部品２０４の検査部分１０の画像情報を取得することができる。

斯かる構成によれば、ＣＣＤカメラ等の画像情報取得手段２２周辺の構成を小型化することができる。また、発光手段２０を移動させて照射位置を変更し、それに合わせてハーフミラー５８の向きを変えることで実装検査位置を変更することができ、プリント配線板１４の実装部品の配置に応じた実装検査を行うことができる。

(2) また、上記実施の形態に係る表面実装検査において、高さの異なる部品の密集により検査が行えない場合のみならず、例えば、実装部品毎の重要度等に応じて、必要不可欠な実装部品に再帰反射部１２を設けるようにしてもよく、また、部品の実装位置が密集している場合等、実装エラーが発生する可能性が高い部品に対して、再帰反射部１２又は自発光部３００を設けるようにしてもよい。斯かる構成により、実装エラーの発見率を向上させることができる。

以上説明した実施の形態について、特徴事項や利点を以下に列挙する。

(1) 実装状態を検査する部品に対して、再帰反射部又は自発光部を備えることで、検査対象の部品に照射される光が弱くても、再帰反射部に照射された照明光及び環境光の垂直方向成分がＣＣＤカメラに向かって反射し、反射光を捉えることができ、また、自発光がＣＣＤカメラに受光されるので、鮮明な画像を得ることができる。

(2) 再帰反射部として再帰反射塗料を用いれば、検査する部品に容易に再帰反射部を設けることができる。また、自発光部として蓄光塗料を用いれば、同様に自発光部を設けることが可能である。

(3) 検査する部品に再帰反射部又は自発光部を備えることで、プレスフィットコネクタの端子の先端がプリント配線板の下面から突出していなくても実装検査を行うことができる。

(4) また、プリント配線板の実装工程において、プレスフィットコネクタの端子の先端がプリント配線板の下面から突出していないために実装検査ができず、実装不良となったプリント配線板が流出し、実装工程後の電気的な機能試験で不良が検出された場合、不良箇所の探査及び修正に大きな工数を必要とするが、上記の構成によれば、このような工数を排除できる。

(5) プレスフィットコネクタの端子の先端がプリント配線板の下面から突出していない場合の実装検査装置について、既存のＣＣＤカメラ等の検査設備に対して大幅な設備改造を必要としない。

(6) 量産開始前の評価において、プレスフィットコネクタの端子の先端に簡易的に再帰反射塗料又は蓄光塗料を塗布することで、実装状態の検査精度が上がることで、量産評価の効率化を図ることができる。

(7) 周囲を高さの高い部品に囲まれた表面実装の部品の外観部分に、予め再帰反射塗料や蓄光塗料を塗布しておけば、前述と同様に実装検査を行うことができるため、目視作業による検査が不要となり検査が効率化できる。

次に、以上述べた本発明の実施の形態から抽出される技術的思想を請求項の記載形式に準じて付記として列挙する。本発明に係る技術的思想は上位概念から下位概念まで、様々なレベルやバリエーションにより把握できるものであり、以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１） 部品の実装状態を検査する実装検査方法であって、
再帰反射によって反射光を生じる再帰反射部を部品に備え、前記再帰反射部に光を照射するステップと、
前記再帰反射部の前記反射光を受光するステップと、
前記反射光の受光により前記部品の有無を判定するステップと、
を含むことを特徴とする実装検査方法。

（付記２） 付記１の実装検査方法において、
前記再帰反射部には、再帰反射塗料を用いたことを特徴とする実装検査方法。

（付記３） 付記１の実装検査方法において、
前記再帰反射部は、前記部品の端子部又は前記部品の外観部に設置されたことを特徴とする実装検査方法。

（付記４） 付記１の実装検査方法において、
前記部品は、回路基板に実装するプレスフィットコネクタであることを特徴とする実装検査方法。

（付記５） 付記１の実装検査方法において、
前記部品の実装検査は、プリント配線板に設けられた孔内に挿入された前記部品の端子部分の有無を判断することを特徴とする実装検査方法。

（付記６） 付記１の実装検査方法において、
前記部品の有無の判定は、検査部分の画像情報を取得するステップと、
取得した前記画像情報を画像処理するステップと、
画像処理した前記画像情報に含まれる所定の色部分の画素数が閾値以上か否かを判定するステップと、
を含むことを特徴とする実装検査方法。

（付記７） 付記１の実装検査方法において、
前記部品の検査部分に対し、同軸落射によって光を当てることを特徴とする実装検査方法。

（付記８） 付記６の実装検査方法において、
前記画像情報の画像処理は２値化処理であって、
前記判定は、白色部分の割合が閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査方法。

（付記９） 部品の実装状態を検査する実装検査方法であって、
自発光作用により光を発する自発光部を前記部品に備え、前記自発光部が発した光を受光するステップと、
前記自発光部が発した光の受光により前記部品の有無を判定するステップと、
を含むことを特徴とする実装検査方法。

（付記１０） 付記９の実装検査方法において、
前記自発光部は、前記部品の端子部又は前記部品の外観部に設置されたことを特徴とする実装検査方法。

（付記１１） 付記９の実装検査方法において、
前記自発光部には、自発光塗料を用いたことを特徴とする実装検査方法。

（付記１２） 付記９の実装検査方法において、
前記部品は、回路基板に実装するプレスフィットコネクタであることを特徴とする実装検査方法。

（付記１３） 付記９の実装検査方法において、
前記部品の有無の判定は、検査部分の画像情報を取得するステップと、
取得した前記画像情報を画像処理するステップと、
画像処理した前記画像情報に含まれる所定の色部分の画素数が閾値以上か否かを判定するステップと、
を含むことを特徴とする実装検査方法。

（付記１４） 付記１３の実装検査方法において、
前記画像情報の画像処理は２値化処理であって、
前記判定は、白色部分の割合が閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査方法。

（付記１５） 部品の実装状態を検査する実装検査装置であって、
前記部品に設置され、照射光を再帰反射によって反射光を生じる再帰反射部と、
前記再帰反射部に光を照射する発光手段と、
前記再帰反射部で得られた前記反射光を受光する受光手段と、
前記反射光の受光により前記部品の有無を判定する判定手段と、
を含むことを特徴とする実装検査装置。

（付記１６） 付記１５の実装検査装置において、
前記受光手段は、ＣＣＤカメラで構成され、前記部品の再帰反射部で反射した光によって濃淡画像による画像情報を取得することを特徴とする実装検査装置。

（付記１７） 付記１５の実装検査装置において、
前記判定手段は、取得した画像情報を画像処理し、その画像処理した前記画像情報に含まれる所定の色部分の画素数が閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査装置。

（付記１８） 付記１５の実装検査装置において、
前記再帰反射部に対し、同軸落射によって光を当てることを特徴とする実装検査装置。

（付記１９） 付記１７の実装検査装置において、
前記画像処理は２値化処理であり、
前記判定は、白色部分の割合が閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査装置。

（付記２０） 部品の実装状態を検査する実装検査装置であって、
前記部品に設置され、自発光作用により光を発する自発光部と、
前記自発光部が発した光を受光する受光手段と、
前記自発光部が発した光の受光により前記部品の有無を判定する判定手段と、
を含むことを特徴とする実装検査装置。

（付記２１） 付記２０の実装検査装置において、
前記受光手段は、ＣＣＤカメラで構成され、前記部品の自発光部が発した光を受光して濃淡画像による画像情報を取得することを特徴とする実装検査装置。

（付記２２） 付記２０の実装検査装置において、
前記判定手段は、取得した画像情報を画像処理し、その画像処理した前記画像情報に含まれる所定の色部分の画素数が閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査装置。

（付記２３） 付記２２の実装検査装置において、
前記画像処理は２値化処理であり、
前記判定は、白色部分の割合が閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査装置。

（付記２４） 部品の実装状態を検査する実装検査装置のコンピュータに実行させる実装検査プログラムであって、
前記部品に設置された再帰反射部又は自発光部から得られる光の受光量に対し、閾値を設定し、この閾値を超えた際に、前記部品の有無を判定する機能を前記コンピュータに実行させること特徴とする実装検査プログラム。

（付記２５） 付記２４の実装検査プログラムにおいて、
再帰反射部又は自発光部から光を受光することにより取得した画像情報を画像処理するステップと、
画像処理した前記画像情報に含まれる所定の色部分の画素数が閾値以上か否かを判定するステップと、
を含むことを特徴とする実装検査プログラム。

（付記２６） 付記２５の実装検査プログラムにおいて、
前記画像情報の画像処理は２値化処理であって、
前記判定は、白色部分の割合が前記閾値以上か否かを判定することを特徴とする実装検査プログラム。

（付記２７） 回路基板に実装される部品であって、
部品の一部又は全部に照射光を再帰反射作用によって反射光を生じる再帰反射部を備えることを特徴とする部品。

（付記２８） 回路基板に実装される部品であって、
部品の一部又は全部に自発光作用によって光を発する自発光部を備えることを特徴とする部品。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための最良の形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本発明は、回路基板に対する部品の実装位置が適正か否か等の実装状態を検査する実装検査装置に関し、実装した部品の再帰反射部に光を照射することで、再帰反射部から再帰反射作用により、照射光に応じた反射光が得られ、その反射光により部品の実装位置やその有無等を容易に知ることができ、回路基板等に実装された部品の実装位置や有無を高精度に検査でき、有用である

プリント配線板に対するプレスフィットコネクタの実装検査の従来例を示す図である。 プリント配線板に対するプレスフィットコネクタの実装検査の従来例を示す図である。 端子の先端がプリント配線板の下面から突出する場合の実装検査の態様を示す図である。 端子が座屈状態となった場合の実装検査の態様を示す図である。 表面実装部品の実装検査例を示す図である。 表面実装部品の実装検査例を示す図である。 第１の実施の形態に係るプレスフィットコネクタを示す図である。 プレスフィットコネクタとプリント配線板の構成を示す図である。 プレスフィットコネクタとプリント配線板の実装状態を示す図である。 第２の実施の形態に係る実装検査装置の機能構成を示す図である。 画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。 プレスフィットコネクタとプリント配線板の実装状態が良品の場合の例を示す図である。 プレスフィットコネクタの実装状態の良否判定処理を示すフローチャートである。 画像情報取得手段が取得した濃淡画像情報を示す図である。 濃淡画像を２値化処理した例を示す図である。 プリント配線板に表面実装された部品に対する実装検査の態様を示す図である。 第４の実施の形態に係るプレスフィットコネクタを示す図である。 第４の実施の形態に係る実装検査装置の機能構成を示す図である。 他の実施の形態に係る実装検査装置の構成を示す図である。

符号の説明

２ プレスフィットコネクタ
４ 筐体部
６ 端子
８ 空洞部
１０ 検査対象部
１２ 再帰反射部
１４ プリント配線板
１６ スルーホール
１８ 実装検査装置
２０ 発光手段
２２ 画像情報取得手段（受光手段）
２４ 画像処理装置
２６ ２値化処理手段
２８ 判定手段
３０ 出力手段
４２ ２値化処理プログラム
４４ 判定処理プログラム
５０ 濃淡画像（良品）
５２ 濃淡画像（不良品）
５４ ２値化画像（良品）
５６ ２値化画像（不良品）
５８ ハーフミラー
２０２、２０４、２０６ 部品
３００ 自発光部

Claims (5)

1. 部品の実装状態を検査する実装検査方法であって、
   再帰反射によって反射光を生じる再帰反射部を部品に備え、前記再帰反射部に光を照射するステップと、
   前記再帰反射部の前記反射光を受光するステップと、
   前記反射光の受光により前記部品の有無を判定するステップと、
   を含むことを特徴とする実装検査方法。
   
2. 部品の実装状態を検査する実装検査方法であって、
   自発光作用により光を発する自発光部を前記部品に備え、前記自発光部が発した光を受光するステップと、
   前記自発光部が発した光の受光により前記部品の有無を判定するステップと、
   を含むことを特徴とする実装検査方法。
   
3. 部品の実装状態を検査する実装検査装置であって、
   前記部品に設置され、照射光を再帰反射によって反射光を生じる再帰反射部と、
   前記再帰反射部に光を照射する発光手段と、
   前記再帰反射部で得られた前記反射光を受光する受光手段と、
   前記反射光の受光により前記部品の有無を判定する判定手段と、
   を含むことを特徴とする実装検査装置。
   
4. 部品の実装状態を検査する実装検査装置のコンピュータに実行させる実装検査プログラムであって、
   前記部品に設置された再帰反射部又は自発光部から得られる光の受光量に対し、閾値を設定し、この閾値を超えた際に、前記部品の有無を判定する機能を前記コンピュータに実行させること特徴とする実装検査プログラム。
   
5. 回路基板に実装される部品であって、
   部品の一部又は全部に照射光を再帰反射作用によって反射光を生じる再帰反射部を備えることを特徴とする部品。

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