JP2012193968A - 反り検査装置および反り検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平板状に形成される検査対象の反り方向を簡易な構成にて検査し得る反り検査装置および反り検査方法を提供を提供する。
【解決手段】アクチュエータ１２により平面部１１ａ上に載置された平板状のセラミック基板２０の外縁部２２が押圧されて、フォトセンサ１３により上記押圧力の解除後におけるセラミック基板２０の回転が検知される場合に、当該セラミック基板２０の反り方向が、外縁部２２に対して中央部２１が平面部１１ａ側に凸となる反り方向（下側に凸となる反り方向）であることが検知される。
【選択図】図４

Description

本発明は、セラミック基板等の平板状に形成される検査対象に生じる反りを検査する反り検査装置および反り検査方法に関するものである。

平板状に形成される部材には、その製造過程等に応じて様々な反りが生じる場合がある。このようにそれぞれ異なる反りが生じた部材を単に使用すると、その部材の特性がばらついてしまうという問題がある。例えば、それぞれ異なる反りが生じている複数のセラミック基板に対して、それぞれ部品を実装する場合には、実装面までの距離がセラミック基板によってばらつくために、高精度の実装が困難になるという問題がある。

この問題を解決するため、セラミック基板等の平板状に形成される検査対象に生じる反りを検査する反り検査装置として、下記特許文献１に開示される反り検査装置が知られている。この反り検査装置は、合成樹脂製のベース板上面に配置されたセラミック基板の反り量を、光学的変位検出手段としてレーザ変位計を用いて検出する装置である。当該反り検査装置は、ＣＣＤカメラ等を使用した画像処理によって特定されるセラミック基板の検査対象箇所に対して、レーザ変位計からレーザ光を照射して予め設定された基準面からの高さを測定することで、この高さに基づいてセラミック基板の反り量を正確に検出している。

特開２００６−３１７４０８号公報

ところで、上記特許文献１に開示されるような検査装置の構成では、ＣＣＤカメラやレーザー変位計等を用いているため、セラミック基板の反り量を正確に測定可能という長所がある一方で、複雑な制御が必要となるため、検査装置に関する製造コストが高くなるという問題点がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、平板状に形成される検査対象の反り方向を簡易な構成にて検査し得る反り検査装置および反り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、特許請求の範囲に記載の請求項１の反り検査装置では、平板状に形成される検査対象の反り方向を検査する反り検査装置であって、前記検査対象が載置される平面部と、前記平面部上に載置された前記検査対象を、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部を押圧可能な押圧手段と、前記押圧手段により押圧された前記検査対象が、この押圧力の解除後も前記中央部を基準に回転したことを検知する回転検知手段と、前記回転検知手段により前記押圧力の解除後における前記検査対象の回転が検知される場合に、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知する反り方向検知手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の反り検査装置において、前記回転検知手段は、前記平面部上に配置されるフォトセンサを備え、当該フォトセンサ上を通過する前記検査対象を検知することで、当該検査対象の回転を検知することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の反り検査装置において、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットと、前記スリットの通過の可否に基づいて、前記検査対象をその反り量に応じて選別する選別手段と、を備えることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の反り検査装置において、前記スリットは、前記押圧手段により押圧された前記検査対象のうち、前記許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能となるように、前記平面部上に形成されることを特徴とする。

特許請求の範囲に記載の請求項５の反り検査方法では、平板状に形成される検査対象の反り方向を検査する反り検査方法であって、前記検査対象を平面部上に載置する第１工程と、前記平面部に載置された前記検査対象に対して、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部を押圧する第２工程と、前記第２工程により押圧された前記検査対象について、この押圧力の解除後も前記中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知する第３工程と、を備えることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載の反り検査方法において、前記第３工程では、前記平面部上に配置されるフォトセンサにより当該フォトセンサ上を通過する前記検査対象を検知することで、当該検査対象の回転を検知することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５または６に記載の反り検査方法において、前記第３工程にて前記押圧力の解除後に前記中央部を基準に回転したことが検知されない前記検査対象について、前記第１工程にて前記平面部上に載置された側の面と異なる側の面にて接触するように前記平面部上に載置する第４工程と、前記第４工程により前記平面部に載置された前記検査対象に対して、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部を押圧する第５工程と、前記第５工程により押圧された前記検査対象について、この押圧力の解除後も前記中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知する第６工程と、を備えることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載の反り検査方法において、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットの通過の可否に基づいて、前記検査対象をその反り量に応じて選別する選別工程を備えることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載の反り検査方法において、前記第２工程により押圧された前記検査対象のうち、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットが前記平面部上に形成され、前記第３工程は、前記第２工程により押圧された前記検査対象が、この押圧力の解除後も前記スリットを通過し前記中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知することを特徴とする。

請求項１の発明では、押圧手段により平面部上に載置された平板状の検査対象の外縁部が押圧されて、回転検知手段により押圧力の解除後における検査対象の回転が検知される場合に、当該検査対象の反り方向が、外縁部に対して中央部が平面部側に凸となる反り方向であることが反り方向検知手段により検知される。

押圧手段により平面部上に載置された検査対象の外縁部が押圧されるとき、外縁部に対して中央部が平面部側に凸となる反り方向（以下、下側に凸となる反り方向という）の検査対象では、中央部のみ平面部に接触しているため、押圧力の解除後も中央部を基準に回転する。一方、中央部のみで平面部に接触しない検査対象、例えば、外縁部に対して中央部が反平面部側に凸となる反り方向の検査対象では、複数の箇所で平面部に接触しているため、押圧力の解除後に回転することはない。このため、上記押圧力の解除後における検査対象の回転が検知される場合に、当該検査対象の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることを検知することができる。
したがって、平板状に形成される検査対象の反り方向を簡易な構成にて検査することができる。

請求項２の発明では、回転検知手段は、平面部上に配置されるフォトセンサを備え、当該フォトセンサ上を通過する検査対象を検知することで、当該検査対象の回転を検知するため、簡易な構成にて平面部上に配置される検査対象の回転を検知することができる。

請求項３の発明では、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットの通過の可否に基づいて、選別手段により、検査対象がその反り量に応じて選別される。これにより、検査対象の反り方向を検知するだけでなく、その反り量を上記許容される反り量に基づいて選別することができる。

請求項４の発明では、上記スリットは、押圧手段により押圧された検査対象のうち、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能となるように、平面部上に形成されるため、検査対象に対する反り方向の検知と上記許容される反り量に基づく選別とを同時に実施でき、検査工程を短縮することができる。

請求項５の発明では、第１工程により、検査対象が平面部上に載置される。そして、第２工程により、平面部に載置された検査対象に対して、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部が押圧される。そして、第３工程より、第２工程により押圧された検査対象について、この押圧力の解除後も中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、外縁部に対して中央部が平面部側に凸となる反り方向であることが検知される。

このようにしても、上記請求項１に記載の発明のように、上記押圧力の解除後における検査対象の回転が検知される場合に、当該検査対象の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることを検知することができる。
したがって、平板状に形成される検査対象の反り方向を簡易な構成にて検査することができる。

請求項６の発明では、第３工程では、平面部上に配置されるフォトセンサにより当該フォトセンサ上を通過する検査対象を検知することで、当該検査対象の回転を検知するため、簡易な構成にて平面部上に配置される検査対象の回転を検知することができる。

請求項７の発明では、第４工程により、第３工程にて押圧力の解除後に中央部を基準に回転したことが検知されない検査対象が、第１工程にて平面部上に載置された側の面と異なる側の面にて接触するように平面部上に載置される。そして、第５工程により、第４工程により平面部に載置された検査対象に対して、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部が押圧される。そして、第６工程により、第５工程により押圧された検査対象について、この押圧力の解除後も中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、外縁部に対して中央部が平面部側に凸となる反り方向であることが検知される。

平板状に形成される検査対象の両平面を一側板面および他側板面とするとき、外縁部に対して中央部が一側板面側に凸となる反り方向の検査対象を、その一側板面にて接触するように平面部上に載置する場合、当該検査対象の反り方向は、外縁部に対して中央部が平面部側に凸となる反り方向となる。一方、上記検査対象を、その他側板面にて接触するように平面部上に載置する場合、当該検査対象の反り方向は、外縁部に対して中央部が反平面部側に凸となる反り方向となる。すなわち、一側板面および他側板面のいずれかを平面部に接触させるように載置したことに応じて、検査対象の平面部に対する反り方向が異なることとなる。

そこで、一側板面および他側板面の区別する必要がない検査対象については、複数の検査対象のうち、一側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で上記第３工程にて回転が検知される検査対象と、一側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で上記第３工程にて回転が検知されない検査対象であって他側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で上記第６工程にて回転が検知される検査対象とを抽出する。これにより、反り方向が一致する検査対象をより多く抽出することができる。

また、一側板面および他側板面の区別する必要がある検査対象についても、一側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で上記第３工程にて回転が検知される検査対象と、一側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で上記第３工程にて回転が検知されない検査対象であって他側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で上記第６工程にて回転が検知される検査対象とを区別して抽出することもできる。

請求項８の発明では、選別工程により、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットの通過の可否に基づいて、検査対象がその反り量に応じて選別される。これにより、検査対象の反り方向を検知するだけでなく、その反り量を上記許容される反り量に基づいて選別することができる。

請求項９の発明では、第２工程により押圧された検査対象のうち、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットが平面部上に形成される。そして、第３工程により、第２工程により押圧された検査対象が、この押圧力の解除後も上記スリットを通過し中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることが検知される。これにより、検査対象に対する反り方向の検知と上記許容される反り量に基づく選別とを同時に実施でき、検査工程を短縮することができる。

第１実施形態に係る反り検査装置にセラミック基板を載置した状態を示す説明図であり、図１（Ａ）は側面図であり、図１（Ｂ）は上面図である。 セラミック基板に生じる反り方向を説明するための側面図である。 第１実施形態に係る制御部において実施される選別処理の流れを例示するフローチャートである。 図４（Ａ）は、セラミック基板が押圧部に押圧された状態で回転した状態を示す説明図であり、図４（Ｂ）は、セラミック基板がアクチュエータによる押圧力の解除後に回転した状態を示す説明図である。 図５（Ａ）は、上側に凸となる反り方向のセラミック基板を平面部に載置した状態を示す側面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセラミック基板がアクチュエータによる押圧力の解除後の状態を示す説明図である。 第２実施形態に係る制御部において実施される選別処理の流れを例示するフローチャートである。 第３実施形態に係る反り検査装置にセラミック基板を載置した状態を示す説明図であり、図７（Ａ）は側面図であり、図７（Ｂ）は上面図である。 図８（Ａ）は、セラミック基板がスリットを通過して回転した状態を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、セラミック基板がスリットを通過することなく移動が停止した状態を示す説明図である。 第１変形例に係る反り検査装置にセラミック基板を載置した状態を示す説明図である。 図１０（Ａ）は、下側に凸となる反り方向のセラミック基板の検査状態を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、上側に凸となる反り方向のセラミック基板の検査状態を示す説明図である。 第２変形例に係る反り検査装置に下側に凸となる反り方向のセラミック基板を載置した状態を示す説明図であり、図１１（Ａ）は押さえ治具による押圧前の状態を示し、図１１（Ｂ）は押さえ治具による押圧後の状態を示す。 第２変形例に係る反り検査装置に上側に凸となる反り方向のセラミック基板を載置した状態を示す説明図であり、図１２（Ａ）は押さえ治具による押圧前の状態を示し、図１２（Ｂ）は押さえ治具による押圧後の状態を示す。 第３変形例に係る反り検査装置に下側に凸となる反り方向のセラミック基板を載置した状態を示す説明図であり、図１３（Ａ）は側面図であり、図１３（Ｂ）は上面図である。 第３変形例に係る反り検査装置に上側に凸となる反り方向のセラミック基板を載置した状態を示す説明図であり、図１４（Ａ）は側面図であり、図１４（Ｂ）は上面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る反り検査装置および反り検査方法について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る反り検査装置１０にセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図１（Ａ）は側面図であり、図１（Ｂ）は上面図である。

図１に示す反り検査装置１０は、セラミック基板等の平板状に形成される検査対象に生じる反りを検査する装置であって、当該反り検査装置１０は、平面部１１ａが形成される治具１１と、平面部１１ａ上に配置されて当該平面部１１ａ上に載置される検査対象を押圧可能なアクチュエータ１２と、平面部１１ａに配置されるフォトセンサ１３と、当該反り検査装置１０を統括的に制御する制御部１４とを備えている。

アクチュエータ１２は、制御部１４から入力される押圧信号に応じて、平面部１１ａ上に載置された検査対象を、当該平面部１１ａに沿い移動させるために、その外縁部を伸縮可能な押圧部１２ａにて押圧するように構成されている。なお、アクチュエータ１２は、特許請求の範囲に記載の「押圧手段」の一例に相当し得る。

フォトセンサ１３は、アクチュエータ１２により押圧された検査対象が、この押圧力の解除後もその中央部を基準に回転したことを検知する機能を有するもので、平面部１１ａ上に配置されて、当該フォトセンサ１３上を通過する検査対象を検知することで、回転検知信号を制御部１４に出力する。なお、フォトセンサ１３は、特許請求の範囲に記載の「回転検知手段」の一例に相当し得る。

制御部１４は、反り検査装置１０全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵやメモリなどによって構成されており、後述する選別処理を実施することにより、検査対象の反り方向の検知が実施される。なお、制御部１４は、特許請求の範囲に記載の「反り方向検知手段」の一例に相当し得る。

次に、本実施形態に係る反り検査装置１０の検査対象について、図２を用いて説明する。図２は、セラミック基板２０に生じる反り方向を説明するための側面図であり、図２（Ａ）は、下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を示し、図２（Ｂ）は、上側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を示し、図２（Ｃ）は、波状の反りのセラミック基板２０を示す。

本実施形態では、検査対象として、平板状のセラミック基板２０が採用されている。セラミック基板２０のように焼結にて製造される基板には、焼結過程のばらつき等により、様々な反りが発生する。セラミック基板２０に生じる反り方向としては、例えば、図２（Ａ）に例示するように、載置される平面部１１ａを基準として、外縁部２２に対して中央部２１が平面部側に凸となる反り方向（以下、下側に凸となる反り方向という）がある。また、図２（Ｂ）に例示するように、外縁部２２に対して中央部２１が反平面部側に凸となる反り方向（以下、上側に凸となる反り方向という）の反りや、図２（Ｃ）に例示するように、波状の反りが、セラミック基板２０に生じる場合がある。

このように、それぞれ異なる反りが生じている複数のセラミック基板２０に対して、それぞれ電子部品等を実装する場合には、実装面までの距離がセラミック基板２０によってばらつくために、高精度の実装が困難になるという問題がある。

そこで、本実施形態に係る反り検査装置１０では、図２（Ａ）に例示する下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０であれば、平面部１１ａに対して中央部２１のみで接触するため、所定の押圧力を付与することで中央部２１を中心に回転することを利用して、セラミック基板２０について、その反り方向に応じた選別を可能としている。

以下、反り検査装置１０の制御部１４にて実行される選別処理について図を用いて説明する。図３は、第１実施形態に係る制御部１４において実施される選別処理の流れを例示するフローチャートである。図４（Ａ）は、セラミック基板２０が押圧部１２ａに押圧された状態で回転した状態を示す説明図であり、図４（Ｂ）は、セラミック基板２０がアクチュエータ１２による押圧力の解除後に回転した状態を示す説明図である。図５（Ａ）は、上側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を平面部１１ａに載置した状態を示す側面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセラミック基板２０がアクチュエータ１２による押圧力の解除後の状態を示す説明図である。

まず、ステップＳ１０１にて載置処理がなされ、検査対象であるセラミック基板２０が制御部１４により制御される搬送機（図示略）により平面部１１ａ上に載置される。このとき、セラミック基板２０は、図１（Ｂ）に示すように、アクチュエータ１２に対して、伸長する押圧部１２ａが外縁部２２を平面部１１ａに平行に押圧可能な位置であって、フォトセンサ１３に対して、押圧部１２ａにて押圧された状態で移動するセラミック基板２０が当該フォトセンサ１３の上方を通過しない位置に載置される。なお、ステップＳ１０１における処理は、特許請求の範囲に記載の「第１工程」の一例に相当し得る。また、上述した載置処理では、上記搬送機を採用することなく、作業者自身がセラミック基板２０を載置してもよい。

このようにセラミック基板２０が平面部１１ａ上に載置されると、ステップＳ１０３にて押圧処理がなされ、アクチュエータ１２に対して上記押圧信号が出力される。アクチュエータ１２は、上記押圧信号が入力されると、平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０を、その中央部２１を基準として当該平面部１１ａに沿い回転させるために、その外縁部２２を押圧部１２ａにて平面部１１ａに対して平行に押圧する。これにより、セラミック基板２０は、図４（Ａ）に示すように、アクチュエータ１２の押圧部１２ａに押圧された状態で、当該平面部１１ａに沿い移動する。なお、ステップＳ１０３における処理は、特許請求の範囲に記載の「第２工程」の一例に相当し得る。

このようにセラミック基板２０がアクチュエータ１２により押圧された状態で移動すると、ステップＳ１０５において、フォトセンサ１３から回転検知信号の入力の有無に応じて、セラミック基板２０の回転が検出されたか否かについて判定される。

ここで、セラミック基板２０は、その反り方向が下側に凸となる反り方向である場合には、平面部１１ａに対して中央部２１のみで接触しているため、押圧部１２ａに押圧された状態で中央部２１を中心に回転する。そして、セラミック基板２０は、押圧部１２ａが伸長し終えて押圧力が解除された後も、慣性により中央部２１を中心とする回転が維持される。そして、図４（Ｂ）に示すように、上述のように回転するセラミック基板２０の一部がフォトセンサ１３上を通過すると、フォトセンサ１３から回転検知信号が入力され、セラミック基板２０が回転しているとして、ステップＳ１０５にてＹｅｓと判定される。

このようにセラミック基板２０の回転が検出されると、ステップＳ１０７にて、平面部１１ａ上に載置されるセラミック基板２０の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることが検知される。そして、このように反り方向が検知されたセラミック基板２０は、他の反り方向のセラミック基板２０と区別（選別）されて、所定の後工程に搬送される。なお、ステップＳ１０５，Ｓ１０７における処理は、特許請求の範囲に記載の「第３工程」の一例に相当し得る。

一方、セラミック基板２０は、その反り方向が下側に凸となる反り方向と異なる場合、例えば、図５（Ａ）に示すように、その反り方向が上側に凸となる反り方向となる場合には、平面部１１ａに対して１箇所のみで接触せず複数の箇所で接触する。このため、セラミック基板２０は、中央部２１を中心に回転することなく、押圧部１２ａに押圧された状態で移動する。そして、セラミック基板２０は、複数の箇所にて平面部１１ａに接触していることからその摩擦力が大きくなるため、押圧部１２ａが伸長し終えて押圧力が解除されると、その移動が停止する。このため、図５（Ｂ）に示すように、上述のように移動するセラミック基板２０がフォトセンサ１３上を通過することもないので、フォトセンサ１３から回転検知信号が入力されることもなく、セラミック基板２０が回転していないとして、ステップＳ１０５にてＮｏと判定される。

このようにセラミック基板２０の回転が検出されない場合には、ステップＳ１０９にて、平面部１１ａ上に載置されるセラミック基板２０の反り方向が、下側に凸となる反り方向と異なる方向であることが検知される。そして、このように反り方向が検知されたセラミック基板２０は、下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０と区別（選別）されて、上記所定の後工程と異なる後工程に搬送される。

以上説明したように、本実施形態に係る反り検査装置１０では、アクチュエータ１２により平面部１１ａ上に載置された平板状のセラミック基板２０の外縁部２２が押圧されて、フォトセンサ１３により上記押圧力の解除後におけるセラミック基板２０の回転が検知される場合に、当該セラミック基板２０の反り方向が、外縁部２２に対して中央部２１が平面部１１ａ側に凸となる反り方向（下側に凸となる反り方向）であることが検知される。

また、本実施形態に係る反り検査装置１０を用いた反り検査方法としては、ステップＳ１０１の載置処理により、セラミック基板２０が平面部１１ａ上に載置される。そして、ステップＳ１０３の押圧処理により、平面部１１ａに載置されたセラミック基板２０に対して、その中央部２１を基準として当該平面部１１ａに沿い回転させるために、その外縁部２２が押圧される。そして、ステップＳ１０５，Ｓ１０７における処理より、押圧されたセラミック基板２０について、この押圧力の解除後も中央部２１を基準に回転したことを検知することで、当該セラミック基板２０の反り方向が、外縁部２２に対して中央部２１が平面部側に凸となる反り方向（下側に凸となる反り方向）であることが検知される。

このように、上記押圧力の解除後におけるセラミック基板２０の回転が検知される場合に、当該セラミック基板２０の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることを検知することができるので、平板状に形成されるセラミック基板２０の反り方向を簡易な構成にて検査することができる。

また、ステップＳ１０５における判定処理では、平面部１１ａ上に配置されるフォトセンサ１３により当該フォトセンサ１３上を通過するセラミック基板２０を検知することで、当該セラミック基板２０の回転を検知するため、簡易な構成にて平面部１１ａ上に配置されるセラミック基板２０の回転を検知することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る反り検査装置および反り検査方法について図６を参照して説明する。図６は、第２実施形態に係る制御部１４において実施される選別処理の流れを例示するフローチャートである。

本第２実施形態に係る反り検査装置および反り検査方法では、一側板面および他側板面の区別する必要がない検査対象を前提に、上述した選別処理について図３に示すフローチャートに代えて図６に示すフローチャートに基づいて処理している点が、上記第１実施形態に係る反り検査装置および反り検査方法と主に異なる。したがって、上述した第１実施形態の反り検査装置および反り検査方法と実質的に同一の構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。

平板状に形成される検査対象の両平面を一側板面および他側板面とするとき、外縁部に対して中央部が一側板面側に凸となる反り方向の検査対象を、その一側板面にて接触するように平面部上に載置する場合、当該検査対象の反り方向は、外縁部に対して中央部が平面部側に凸となる反り方向となる。一方、上記検査対象を、その他側板面にて接触するように平面部上に載置する場合、当該検査対象の反り方向は、外縁部に対して中央部が反平面部側に凸となる反り方向となる。すなわち、一側板面および他側板面のいずれかを平面部に接触させるように載置したことに応じて、検査対象の平面部に対する反り方向が異なることとなる。

そこで、本実施形態では、一側板面および他側板面の区別する必要がない検査対象については、複数の検査対象のうち、一側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で回転が検知される検査対象と、一側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で回転が検知されない検査対象であって他側板面にて接触するように平面部上に載置した状態で回転が検知される検査対象とを抽出する。これにより、反り方向が一致する検査対象をより多く抽出することができる。

以下、本実施形態における選別処理について、平板状のセラミック基板２０を検査対象として、図６のフローチャートを用いて説明する。
上記第１実施形態における選別処理と同様に、一側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０が、アクチュエータ１２により押圧された状態で移動した後に、図６のステップＳ１０５にてセラミック基板２０の回転が検知されると、ステップＳ１０７にて、平面部１１ａ上に載置されるセラミック基板２０の反り方向が、外縁部２２に対して中央部２１が一側板面側に凸となる反り方向、すなわち、下側に凸となる反り方向であることが検知される。

一方、セラミック基板２０の反り方向が下側に凸となる反り方向と異なる場合には、セラミック基板２０の回転が検知されないため、ステップＳ１０５にてＮｏと判定されて、ステップＳ１１１にて反転処理がなされる。この処理では、セラミック基板２０は、制御部１４により制御される反転機（図示略）により、ステップＳ１０１にて平面部１１ａ上に載置された一側板面と異なる側の面である他側板面にて接触するように、平面部１１ａ上の所定の位置に反転されて載置される。なお、ステップＳ１１１における処理は、特許請求の範囲に記載の「第４工程」の一例に相当し得る。また、上述した反転処理では、上記反転機を採用することなく、作業者自身がセラミック基板２０を反転してもよい。

このようにセラミック基板２０が他側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置されると、ステップＳ１１３にて押圧処理がなされ、アクチュエータ１２に対して上記押圧信号が出力されることで、セラミック基板２０は、アクチュエータ１２の押圧部１２ａに押圧された状態で、当該平面部１１ａに沿い移動する。なお、ステップＳ１１３における処理は、特許請求の範囲に記載の「第５工程」の一例に相当し得る。

ここで、セラミック基板２０の反り方向が、外縁部２２に対して中央部２１が他側板面側に凸となる反り方向である場合、すなわち、下側に凸となる反り方向である場合には、押圧部１２ａが伸長し終えて押圧力が解除された後も、慣性により中央部２１を中心とする回転が維持され、その回転がフォトセンサ１３にて検知される。これにより、ステップＳ１１５にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ１０７にて、平面部１１ａ上に載置されるセラミック基板２０の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることが検知される。そして、このように反り方向が検知されたセラミック基板２０は、上記ステップＳ１０５にてＹｅｓと判定されたセラミック基板２０と同じ反り方向であり、他の反り方向のセラミック基板２０と区別（選別）されて、所定の後工程に搬送される。

一方、セラミック基板２０は、その反り方向が下側に凸となる反り方向と異なる場合、例えば、図２（Ｃ）に例示するような波状の反りとなる場合には、押圧部１２ａが伸長し終えて押圧力が解除されると、その移動が停止する。このため、フォトセンサ１３から回転検知信号が入力されることもなく、セラミック基板２０が回転していないとして、ステップＳ１１５にてＮｏと判定される。

このようにセラミック基板２０の回転が検出されない場合には、ステップＳ１０９にて、平面部１１ａ上に載置されるセラミック基板２０の反り方向が、下側に凸となる反り方向と異なる方向であることが検知される。そして、このように反り方向が検知されたセラミック基板２０は、下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０と区別（選別）されて、上記所定の後工程と異なる後工程に搬送される。なお、ステップＳ１１５，Ｓ１０７における処理は、特許請求の範囲に記載の「第６工程」の一例に相当し得る。

以上説明したように、本実施形態に係る反り検査方法では、ステップＳ１０５にて、押圧力の解除後に中央部２１を基準に回転したことが検知されないセラミック基板２０が、ステップＳ１１１にて、ステップＳ１０１にて平面部１１ａ上に載置された側の面と異なる側の面にて接触するように平面部１１ａ上に載置される。そして、ステップＳ１１３にて、その外縁部２２が押圧され、ステップＳ１１５にて、上記押圧力の解除後も中央部２１を基準に回転したことを検知することで、当該セラミック基板２０の反り方向が、下側に凸となる反り方向であることが検知される。

このため、一側板面および他側板面の区別する必要がないセラミック基板２０については、複数のセラミック基板２０のうち、一側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置した状態で回転が検知されるセラミック基板２０と、一側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置した状態で回転が検知されず他側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置した状態で回転が検知されるセラミック基板２０とを抽出することで、反り方向が一致するセラミック基板２０をより多く抽出することができる。

なお、一側板面および他側板面の区別する必要があるセラミック基板２０についても、一側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置した状態で回転が検知されるセラミック基板２０と、一側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置した状態で回転が検知されず他側板面にて接触するように平面部１１ａ上に載置した状態で回転が検知されるセラミック基板２０とを区別して抽出することもできる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る反り検査装置および反り検査方法について図７および図８を参照して説明する。図７は、第３実施形態に係る反り検査装置１０ａにセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図７（Ａ）は側面図であり、図７（Ｂ）は上面図である。図８（Ａ）は、セラミック基板２０がスリット１５を通過して回転した状態を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、セラミック基板２０がスリット１５を通過することなく移動が停止した状態を示す説明図である。

本第３実施形態に係る反り検査装置１０ａおよび反り検査方法では、検査対象の反り方向を検知するだけでなく、その反り量を許容される反り量に基づいて選別するために、スリット１５が新たに採用される点が、上記第１実施形態に係る反り検査装置および反り検査方法と主に異なる。したがって、上述した第１実施形態の反り検査装置および反り検査方法と実質的に同一の構成部分には同一符号を付し、説明を省略する。

図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、治具１１の平面部１１ａ上には、所定のスリット幅のスリット１５が設けられている。このスリット１５は、アクチュエータ１２の押圧部１２ａによる押圧状態でのセラミック基板２０には干渉せず、押圧部１２ａによる押圧力が解除されて移動するセラミック基板２０のうち上記所定のスリット幅を超える反り量のセラミック基板２０の移動（回転）が当該スリット１５により制限されてフォトセンサ１３上を通過しないように、配置されている。

上記所定のスリット幅は、許容される反り量以下のセラミック基板２０が通過可能であって当該許容される反り量を超えるセラミック基板２０が通過不能となるように設定されている。このため、セラミック基板２０の反り方向が下側に凸となる反り方向であることから上記押圧力の解除後に慣性により回転する場合でも、その反り量が許容される反り量を超える場合にはフォトセンサ１３にて検知されることはない。

このように、上記スリット１５の通過の可否に基づいて、セラミック基板２０がその反り量に応じて選別されるので、セラミック基板２０の反り方向を検知するだけでなく、その反り量を上記許容される反り量に基づいて選別することができる。なお、ステップＳ１０５，Ｓ１０７における処理は、特許請求の範囲に記載の「反り方向検知手段」、「選別手段」および「選別工程」の一例に相当し得る。

特に、スリット１５は、アクチュエータ１２の押圧部１２ａにより押圧されたセラミック基板２０のうち、許容される反り量以下のセラミック基板２０が通過可能であって当該許容される反り量を超えるセラミック基板２０が通過不能となるように、平面部１１ａ上に形成されるため、セラミック基板２０に対する反り方向の検知と上記許容される反り量に基づく選別とを同時に実施でき、検査工程を短縮することができる。

なお、スリット１５は、平面部１１ａ上に配置されることに限らず、別工程に設けられてもよい。この場合、フォトセンサ１３により回転が検知されたセラミック基板２０について、上記別工程にてスリット１５を通過するか否かに基づいて、反り量に応じた選別を実施することができる。

［他の変形例］
図９は、第１変形例に係る反り検査装置１０ｂにセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図９（Ａ）は側面図であり、図９（Ｂ）は上面図である。図１０（Ａ）は、下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０の検査状態を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、上側に凸となる反り方向のセラミック基板２０の検査状態を示す説明図である。

第１変形例に係る反り検査装置１０ｂとして、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、平面部１１ａ上のうち、セラミック基板２０の中央部２１に接触可能な位置に接触センサ１６ａを設けるとともに、セラミック基板２０の外縁部２２に接触可能な位置に複数の接触センサ１６ｂ〜１６ｅを設け、これらの接触センサによる検出結果に基づいて、セラミック基板２０の反り方向を検査してもよい。

図１０（Ａ）に示すように、セラミック基板２０の反り方向が下側に凸となる反り方向であれば、中央部２１のみが接触センサ１６ａに接触することとなる。また、図１０（Ｂ）に示すように、セラミック基板２０の反り方向が上側に凸となる反り方向であれば、外縁部２２が接触センサ１６ｂ〜１６ｅのうち少なくとも３箇所にて接触することとなる。

このように、セラミック基板２０の平面部１１ａに接触する位置を検知することで、当該セラミック基板２０の反り方向を検査することができる。なお、各接触センサ１６ａ〜１６ｅは、検査対象の形状に応じて平面部１１ａ上に複数箇所設けることができる。

図１１は、第２変形例に係る反り検査装置１０ｃに下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図１１（Ａ）は押さえ治具１７による押圧前の状態を示し、図１１（Ｂ）は押さえ治具１７による押圧後の状態を示す。図１２は、第２変形例に係る反り検査装置１０ｃに上側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図１２（Ａ）は押さえ治具１７による押圧前の状態を示し、図１２（Ｂ）は押さえ治具１７による押圧後の状態を示す。

第２変形例に係る反り検査装置１０ｃとして、図１１（Ａ）に示すように、平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０の外縁部２２の一部（以下、一側外縁部２２ａという）を平面部１１ａ側に押圧する押さえ治具１７と、外縁部２２のうち押さえ治具１７にて押圧される一側外縁部２２ａから離間する部位（以下、他側外縁部２２ｂ）の直上にて当該部位との間に所定の間隔が形成される接触センサ１８とを設け、この接触センサ１８による検出結果に基づいて、セラミック基板２０の反り方向を検査してもよい。

図１１（Ａ）に示すように、平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０の反り方向が下側に凸となる反り方向であれば、セラミック基板２０は、押さえ治具１７による外縁部２２の一側外縁部２２ａの押圧に応じて、図１１（Ｂ）に示すように、一側外縁部２２ａが平面部１１ａに近づくように大きく傾くとともに他側外縁部２２ｂが持ち上げられて接触センサ１８に接触する。このため、押さえ治具１７による押圧に応じて接触センサ１８による接触が検出される場合には、当該セラミック基板２０の反り方向は、下側に凸となる反り方向であると判断することができる。

一方、図１２（Ａ）に示すように、平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０の反り方向が上側に凸となる反り方向であれば、セラミック基板２０は、押さえ治具１７により外縁部２２の一側外縁部２２ａが押圧されても大きく傾かず、他側外縁部２２ｂが接触センサ１８に接触することもない。また、波状の反り等、下側に凸となる反り方向と異なる反り方向であっても、同様に他側外縁部２２ｂが接触センサ１８に接触することもない。このため、押さえ治具１７による押圧に応じて接触センサ１８による接触が検出されない場合には、当該セラミック基板２０の反り方向は、下側に凸となる反り方向ではないと判断することができる。

図１３は、第３変形例に係る反り検査装置１０ｄに下側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図１３（Ａ）は側面図であり、図１３（Ｂ）は上面図である。図１４は、第３変形例に係る反り検査装置１０ｄに上側に凸となる反り方向のセラミック基板２０を載置した状態を示す説明図であり、図１４（Ａ）は側面図であり、図１４（Ｂ）は上面図である。

第３変形例に係る反り検査装置１０ｄとして、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、治具１１を下方から照射する光源１９を設けるとともに、治具１１に光源１９からの照射光を上方に透過させる透過部１１ｂを形成することで、平面部１１ａを上方から見たときのセラミック基板２０の外縁部２２から漏れる照射光の漏れ方に応じて、セラミック基板２０の反り方向を検査してもよい。

図１３（Ａ）に示すように、平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０の反り方向が下側に凸となる反り方向であれば、透過部１１ｂを透過した照明光は、セラミック基板２０の一側板面２３にて反射して、平面部１１ａと外縁部２２との間の比較的大きく開いた隙間を介して外方の平面部１１ａに照射される。この場合、平面部１１ａに照射される照明光は、図１３（Ｂ）の斜線部にて示すように、外縁部２２のほぼ全周から漏れることとなる。このため、平面部１１ａに照射される照射光が外縁部２２のほぼ全周から漏れる場合には、当該セラミック基板２０の反り方向は、下側に凸となる反り方向であると判断することができる。

一方、図１４（Ａ）に示すように、平面部１１ａ上に載置されたセラミック基板２０の反り方向が上側に凸となる反り方向であれば、平面部１１ａと外縁部２２との隙間が比較的小さくなるため、セラミック基板２０の一側板面２３にて反射した反射光は、平面部１１ａと外縁部２２との隙間を介して外方に照射されにくくなる。この場合、平面部１１ａには、図１４（Ｂ）に例示するように照射光が漏れないか、照射光が漏れる場合でも外縁部２２の一部のみから漏れることとなる。また、波状の反り等、下側に凸となる反り方向と異なる反り方向であっても、同様に、照射光が漏れないか、照射光が漏れる場合でも外縁部２２の一部のみから漏れることとなる。このため、外縁部２２を介して平面部１１ａに照射される照明光の漏れが少ない場合には、当該セラミック基板２０の反り方向は、下側に凸となる反り方向ではないと判断することができる。

なお、本発明は上記各実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）本発明では、平板状のセラミック基板２０を検査対象としているが、これに限らず、平板状に形成される部材、例えば、プリント基板、リードフレーム、モールドパッケージ、ウエハ、板ガラス、金属板、プラスチック板等を検査対象としてもよいし、クッキーやビスケット、板チョコレートなどの菓子類を検査対象としてもよい。また、部品等が組み付けられた完成品を検査対象としてもよいし、部品組み付け前の素材状態を検査対象としてもよい。また、上記各実施形態等では、矩形板状のセラミック基板２０を検査対象としているが、これに限らず、例えば、円形板状や他の形状のセラミック基板２０や円形板状や他の形状の部材を検査対象としてもよい。

（２）平面部１１ａ上に載置された検査対象を押圧する押圧手段として、アクチュエータ１２が採用されることに限らず、制御部１４により制御されて検査対象を所定の押圧力で押圧する押し治具等を採用してもよい。また、アクチュエータ１２による押圧に代えて、作業者自身が検査対象を押圧してもよい。

（３）アクチュエータ１２により押圧された検査対象がこの押圧力の解除後も中央部２１を基準に回転したことを検知する回転検知手段として、フォトセンサ１３が採用されることに限らず、検査対象の回転（移動）を検知可能なセンサ等を採用してもよい。また、フォトセンサ１３による検知に代えて、作業者自身が目視して検査対象の回転を視認してもよい。

１０，１０ａ…反り検査装置
１１…治具
１１ａ…平面部
１２…アクチュエータ（押圧手段）
１２ａ…押圧部
１３…フォトセンサ（回転検知手段）
１４…制御部（反り方向検知手段，選別手段）
１５…スリット
２０…セラミック基板（検査対象）
２１…中央部
２２…外縁部

Claims (9)

1. 平板状に形成される検査対象の反り方向を検査する反り検査装置であって、
   前記検査対象が載置される平面部と、
   前記平面部上に載置された前記検査対象を、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部を押圧可能な押圧手段と、
   前記押圧手段により押圧された前記検査対象が、この押圧力の解除後も前記中央部を基準に回転したことを検知する回転検知手段と、
   前記回転検知手段により前記押圧力の解除後における前記検査対象の回転が検知される場合に、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知する反り方向検知手段と、
   を備えることを特徴とする反り検査装置。
2. 前記回転検知手段は、前記平面部上に配置されるフォトセンサを備え、当該フォトセンサ上を通過する前記検査対象を検知することで、当該検査対象の回転を検知することを特徴とする請求項１に記載の反り検査装置。
3. 許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットと、
   前記スリットの通過の可否に基づいて、前記検査対象をその反り量に応じて選別する選別手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の反り検査装置。
4. 前記スリットは、前記押圧手段により押圧された前記検査対象のうち、前記許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能となるように、前記平面部上に形成されることを特徴とする請求項３に記載の反り検査装置。
5. 平板状に形成される検査対象の反り方向を検査する反り検査方法であって、
   前記検査対象を平面部上に載置する第１工程と、
   前記平面部に載置された前記検査対象に対して、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部を押圧する第２工程と、
   前記第２工程により押圧された前記検査対象について、この押圧力の解除後も前記中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知する第３工程と、
   を備えることを特徴とする反り検査方法。
6. 前記第３工程では、前記平面部上に配置されるフォトセンサにより当該フォトセンサ上を通過する前記検査対象を検知することで、当該検査対象の回転を検知することを特徴とする請求項５に記載の反り検査方法。
7. 前記第３工程にて前記押圧力の解除後に前記中央部を基準に回転したことが検知されない前記検査対象について、前記第１工程にて前記平面部上に載置された側の面と異なる側の面にて接触するように前記平面部上に載置する第４工程と、
   前記第４工程により前記平面部に載置された前記検査対象に対して、その中央部を基準として当該平面部に沿い回転させるために、その外縁部を押圧する第５工程と、
   前記第５工程により押圧された前記検査対象について、この押圧力の解除後も前記中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知する第６工程と、
   を備えることを特徴とする請求項５または６に記載の反り検査方法。
8. 許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットの通過の可否に基づいて、前記検査対象をその反り量に応じて選別する選別工程を備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の反り検査方法。
9. 前記第２工程により押圧された前記検査対象のうち、許容される反り量以下の検査対象が通過可能であって当該許容される反り量を超える検査対象が通過不能なスリット幅のスリットが前記平面部上に形成され、
   前記第３工程は、前記第２工程により押圧された前記検査対象が、この押圧力の解除後も前記スリットを通過し前記中央部を基準に回転したことを検知することで、当該検査対象の反り方向が、前記外縁部に対して前記中央部が平面部側に凸となる反り方向であることを検知することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の反り検査方法。

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