JP2019128285A - 電子部品搬送装置および電子部品検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子部品の効率的かつ安全な検査を行うことのできる電子部品搬送装置および電子部品検査装置を提供すること。【解決手段】電子部品が載置される電子部品載置部を配置可能な領域と、前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像することを特徴とする電子部品搬送装置。【選択図】図4
Description
本発明は、電子部品搬送装置および電子部品検査装置に関する。
従来から、例えばICデバイス等のような電子部品の電気的な検査をする検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の検査装置では、ICデバイスに対して検査を行なう際、搬送装置によってICデバイスを検査用ソケットまで搬送し、検査用ソケットに載置して、その検査を行なうよう構成されている。また、特許文献1に記載の検査装置では、ICデバイスに対する検査を行なうのに先立って、検査用ソケットにICデバイスが残留しているか否か、すなわち、ICデバイスの有無を判断している。この判断の必要性としては、例えば仮に検査用ソケットにICデバイスが残留していた場合、この残留デバイスに、これから検査されるICデバイスが重なってしまい、正確な検査結果が得られないおそれがあるからである。そして、特許文献1に記載の検査装置では、ICデバイスの有無の判断は、検査用ソケットに向かってスリット光を照射した状態で、撮像タイミングが異なる(ICデバイス搬送前後)2枚の画像を得て、これら2枚の画像の違い(画像差)を検出し、その検出結果に基づいて行われる。
前述したように、特許文献1に記載の検査装置では、検査を終えたICデバイスが検査用ソケットに残留しているか否かについては判断できるものの、検査前のICデバイスが検査用ソケットの正しい位置に配置されているか否かについては判断することができない。したがって、特に、正しい位置に配置されていないICデバイスが搬送装置によって押圧されて破壊されてしまうおそれがあり、ICデバイスの検査が阻害されるおそれがある。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下のものとして実現することが可能である。
本発明の電子部品搬送装置は、電子部品が載置される電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、
前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像することを特徴とする。
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、
前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像することを特徴とする。
本発明の電子部品搬送装置では、前記電子部品を搬送する搬送部を有することが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記姿勢判断部は、前記把持部によって前記電子部品載置部に搬送された前記電子部品について、前記把持部によって前記電子部品載置部に押圧される前に、前記正常な姿勢か否かを判断することが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記姿勢判断部は、前記把持部によって前記電子部品載置部に搬送された前記電子部品について、前記把持部によって前記電子部品載置部に押圧される前に、前記正常な姿勢か否かを判断することが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記第1把持部と前記第2把持部とが並ぶ方向を第1方向としたとき、
前記把持部は、
前記把持した前記電子部品を前記電子部品載置部に搬送する第1動作と、
前記第1方向に往復移動する第2動作と、
前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する第3動作と、を有し、
前記撮像部は、前記第2動作の最中に、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像し、
前記姿勢判断部は、前記第3動作の前に、前記正常な姿勢か否かを判断することが好ましい。
前記把持部は、
前記把持した前記電子部品を前記電子部品載置部に搬送する第1動作と、
前記第1方向に往復移動する第2動作と、
前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する第3動作と、を有し、
前記撮像部は、前記第2動作の最中に、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像し、
前記姿勢判断部は、前記第3動作の前に、前記正常な姿勢か否かを判断することが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記第2動作では、前記把持部は、前記電子部品を把持していないことが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記第2動作では、前記隙間が前記電子部品載置部上を複数回通過し、
前記撮像部は、前記隙間が前記電子部品載置部上をn回目(ただし、nは1以上の整数)に通過する第1撮像タイミングと、前記隙間が前記電子部品載置部上をm回目(ただし、mはn以上の整数)に通過する第2撮像タイミングと、で前記隙間を介して前記電子部品を撮像することが好ましい。
前記撮像部は、前記隙間が前記電子部品載置部上をn回目(ただし、nは1以上の整数)に通過する第1撮像タイミングと、前記隙間が前記電子部品載置部上をm回目(ただし、mはn以上の整数)に通過する第2撮像タイミングと、で前記隙間を介して前記電子部品を撮像することが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置では、前記第1撮像タイミングと前記第2撮像タイミングとでは、前記電子部品に照射される前記光の位置が異なっていることが好ましい。
本発明の電子部品搬送装置は、電子部品が載置される電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品上での前記光の照射領域内で少なくとも3つの特徴点を抽出し、前記3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有することを特徴とする。
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品上での前記光の照射領域内で少なくとも3つの特徴点を抽出し、前記3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有することを特徴とする。
本発明の電子部品検査装置は、電子部品を搬送する搬送部と、
前記電子部品が載置される電子部品載置部と、
前記電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、
前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像し、
前記電子部品載置部は、前記電子部品を載置して検査可能な検査部であることを特徴とする。
前記電子部品が載置される電子部品載置部と、
前記電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、
前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像し、
前記電子部品載置部は、前記電子部品を載置して検査可能な検査部であることを特徴とする。
本発明の電子部品検査装置は、電子部品を搬送する搬送部と、
前記電子部品が載置される電子部品載置部と、
前記電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品上での前記光の照射領域内で少なくとも3つの特徴点を抽出し、前記3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記電子部品載置部は、前記電子部品を載置して検査可能な検査部であることを特徴とする。
前記電子部品が載置される電子部品載置部と、
前記電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品上での前記光の照射領域内で少なくとも3つの特徴点を抽出し、前記3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記電子部品載置部は、前記電子部品を載置して検査可能な検査部であることを特徴とする。
以下、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
以下、図1〜図33を参照して、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置の第1実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図1に示すように、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とする。また、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、X軸に平行な方向を「X方向」とも言い、Y軸に平行な方向を「Y方向(第1方向)」とも言い、Z軸に平行な方向を「Z方向」とも言う。また、各方向の矢印が向いた方向を「正」、その反対方向を「負」と言う。また、本願明細書で言う「水平」とは、完全な水平に限定されず、電子部品の搬送が阻害されない限り、水平に対して若干(例えば5°未満程度)傾いた状態も含む。また、Z方向正側を「上」または「上方」、Z方向負側を「下」または「下方」と言うことがある。
以下、図1〜図33を参照して、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置の第1実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図1に示すように、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とする。また、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。また、X軸に平行な方向を「X方向」とも言い、Y軸に平行な方向を「Y方向(第1方向)」とも言い、Z軸に平行な方向を「Z方向」とも言う。また、各方向の矢印が向いた方向を「正」、その反対方向を「負」と言う。また、本願明細書で言う「水平」とは、完全な水平に限定されず、電子部品の搬送が阻害されない限り、水平に対して若干(例えば5°未満程度)傾いた状態も含む。また、Z方向正側を「上」または「上方」、Z方向負側を「下」または「下方」と言うことがある。
本発明の電子部品搬送装置10は、図1に示す外観を有するものである。この本発明の電子部品搬送装置10は、ハンドラーであり、例えばBGA(Ball Grid Array)パッケージであるICデバイス等の電子部品を搬送し、その搬送過程で電子部品の電気的特性を検査・試験(以下単に「検査」と言う)する装置である。以下では、説明の便宜上、前記電子部品としてICデバイスを用いる場合について代表して説明し、これを「ICデバイス90」とする。また、ICデバイス90は、本実施形態では平板状をなすものとなっている。なお、ICデバイス90としては、前記のものの他に、例えば、「LSI(Large Scale Integration)」、「CMOS(Complementary MOS)」、「CCD(Charge Coupled Device)」や、ICデバイスを複数モジュールパッケージ化した「モジュールIC」、また、「水晶デバイス」、「圧力センサー」、「慣性センサー(加速度センサー)」、「ジャイロセンサー(角速度センサー)」、「指紋センサー」等の各種センサーデバイスが挙げられる。
図1、図2に示すように、電子部品検査装置1(電子部品搬送装置10)は、トレイ供給領域A1と、デバイス供給領域A2と、検査領域A3と、デバイス回収領域A4と、トレイ除去領域A5と、を備え、これらの領域は、後述するように各壁部で分けられている。そして、ICデバイス90は、トレイ供給領域A1からトレイ除去領域A5まで前記各領域を矢印α90方向に順に経由し、途中の検査領域A3で検査が行われる。電子部品検査装置1は、各領域を経由するようにICデバイス90を搬送する搬送部25を有する電子部品搬送装置10と、検査領域A3内で検査を行なう検査部16と、各部を制御する制御部800と、を備えたものとなっている。また、その他、電子部品検査装置1は、モニター300と、シグナルランプ400と、操作パネル700とを備えている。なお、これらの構成から検査部16を除く構成によって電子部品搬送装置10が構成されている。
電子部品検査装置1は、トレイ供給領域A1、トレイ除去領域A5が配された方、すなわち、図2中の下側が正面側となり、検査領域A3が配された方、すなわち、図2中の上側が背面側として使用される。
また、電子部品検査装置1は、ICデバイス90の種類ごとに交換される「チェンジキット」と呼ばれるものを予め搭載して用いられる。このチェンジキットには、ICデバイス90(電子部品)が載置される載置部(電子部品載置部)がある。本実施形態の電子部品検査装置1では、この載置部は、複数の箇所に設置されており、例えば、後述する温度調整部12と、デバイス供給部14と、デバイス回収部18とがある。また、ICデバイス90(電子部品)が載置される載置部(電子部品載置部)には、前記のようなチェンジキットとは別に、ユーザーが用意するトレイ200と、回収用トレイ19と、その他、検査部16もある。
トレイ供給領域A1は、未検査状態の複数のICデバイス90が配列されたトレイ200が供給される給材部である。トレイ供給領域A1は、トレイ200を複数積み重ねて搭載可能な搭載領域と言うこともできる。なお、本実施形態では、各トレイ200には、複数の凹部(ポケット)が行列状に配置されている。各凹部には、ICデバイス90を1つずつ収納、載置することができる。
デバイス供給領域A2は、トレイ供給領域A1から搬送されたトレイ200上の複数のICデバイス90がそれぞれ検査領域A3まで搬送、供給される領域である。なお、トレイ供給領域A1とデバイス供給領域A2とを跨ぐように、トレイ200を1枚ずつ水平方向に搬送するトレイ搬送機構11A、11Bが設けられている。トレイ搬送機構11Aは、搬送部25の一部であり、トレイ200を、当該トレイ200に載置されたICデバイス90ごとY方向の正側、すなわち、図2中の矢印α11A方向に移動させることができる。これにより、ICデバイス90を安定してデバイス供給領域A2に送り込むことができる。また、トレイ搬送機構11Bは、空のトレイ200をY方向の負側、すなわち、図2中の矢印α11B方向に移動させることができる移動部である。これにより、空のトレイ200をデバイス供給領域A2からトレイ供給領域A1に移動させることができる。
デバイス供給領域A2には、温度調整部(ソークプレート(英語表記:soak plate、中国語表記(一例):均温板))12と、デバイス搬送ヘッド13と、トレイ搬送機構15とが設けられている。また、デバイス供給領域A2と検査領域A3とを跨ぐように移動するデバイス供給部14も設けられている。
温度調整部12は、複数のICデバイス90が載置される載置部であり、当該載置されたICデバイス90を一括して加熱または冷却することができる「ソークプレート」と呼ばれる。このソークプレートにより、検査部16で検査される前のICデバイス90を予め加熱または冷却して、当該検査(高温検査や低温検査)に適した温度に調整することができる。
このような載置部としての温度調整部12は、固定されている。これにより、当該温度調整部12上でのICデバイス90に対して安定して温度調整することができる。また、温度調整部12は、グランドされて(接地されて)いる。図2に示す構成では、温度調整部12は、Y方向に2つ配置、固定されている。そして、トレイ搬送機構11Aによってトレイ供給領域A1から搬入されたトレイ200上のICデバイス90は、いずれかの温度調整部12まで搬送される。
デバイス搬送ヘッド13は、ICデバイス90を把持するものであり、デバイス供給領域A2内でX方向およびY方向に移動可能に支持され、さらにZ方向にも移動可能に支持されている。このデバイス搬送ヘッド13は、搬送部25の一部でもあり、トレイ供給領域A1から搬入されたトレイ200と温度調整部12との間のICデバイス90の搬送と、温度調整部12と後述するデバイス供給部14との間のICデバイス90の搬送とを担うことができる。なお、図2中では、デバイス搬送ヘッド13のX方向の移動を矢印α13Xで示し、デバイス搬送ヘッド13のY方向の移動を矢印α13Yで示している。
デバイス供給部14は、温度調整部12で温度調整されたICデバイス90が載置される載置部であり、当該ICデバイス90を検査部16近傍まで搬送することができる「供給用シャトルプレート」または単に「供給シャトル」と呼ばれるものである。このデバイス供給部14も、搬送部25の一部となり得る。このデバイス供給部14は、ICデバイス90が収納、載置される凹部(ポケット)を有している。
また、載置部としてのデバイス供給部14は、デバイス供給領域A2と検査領域A3との間をX方向、すなわち、矢印α14方向に沿って往復移動可能(移動可能)に支持されている。これにより、デバイス供給部14は、ICデバイス90をデバイス供給領域A2から検査領域A3の検査部16近傍まで安定して搬送することができ、また、検査領域A3でICデバイス90がデバイス搬送ヘッド17によって取り去られた後は再度デバイス供給領域A2に戻ることができる。
図2に示す構成では、デバイス供給部14は、Y方向に2つ配置されており、Y方向負側のデバイス供給部14を「デバイス供給部14A」と言い、Y方向正側のデバイス供給部14を「デバイス供給部14B」と言うことがある。そして、温度調整部12上のICデバイス90は、デバイス供給領域A2内でデバイス供給部14Aまたはデバイス供給部14Bまで搬送される。また、デバイス供給部14は、温度調整部12と同様に、当該デバイス供給部14に載置されたICデバイス90を加熱または冷却可能に構成されている。これにより、温度調整部12で温度調整されたICデバイス90に対して、その温度調整状態を維持して、検査領域A3の検査部16近傍まで搬送することができる。また、デバイス供給部14も、温度調整部12と同様に、グランドされている。
トレイ搬送機構15は、全てのICデバイス90が除去された状態の空のトレイ200をデバイス供給領域A2内でX方向の正側、すなわち、矢印α15方向に搬送する機構である。そして、この搬送後、空のトレイ200は、トレイ搬送機構11Bによってデバイス供給領域A2からトレイ供給領域A1に戻される。
検査領域A3は、ICデバイス90を検査する領域である。この検査領域A3には、ICデバイス90に対して検査を行なう検査部16と、デバイス搬送ヘッド17とが設けられている。
デバイス搬送ヘッド17は、搬送部25の一部であり、温度調整部12と同様に、把持したICデバイス90を加熱可能に構成されている。図3に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、その下部にICデバイス90(電子部品)を吸着により把持する把持部171を有している。これにより、前記温度調整状態が維持されたICデバイス90を把持して、前記温度調整状態を維持したまま、ICデバイス90を検査領域A3内で搬送することができる。なお、本実施形態では、把持部171がX方向に沿って複数(3つ)設けられているが、把持部171の配置や数は、これに限定されない。
このようなデバイス搬送ヘッド17は、検査領域A3内でY方向およびZ方向に往復移動可能に支持され、「インデックスアーム」と呼ばれる機構の一部となっている。なお、図2中では、デバイス搬送ヘッド17のY方向の移動を矢印α17Yで示している。このようなデバイス搬送ヘッド17は、図4に示すように、隙間Qを介して、Y方向に並んで2つ配置されている。以下、Y方向負側のデバイス搬送ヘッド17を「デバイス搬送ヘッド17A」と言い、Y方向正側のデバイス搬送ヘッド17を「デバイス搬送ヘッド17B」と言うことがある。また、デバイス搬送ヘッド17Aが有する把持部171を「把持部171A(第1把持部)」と言い、デバイス搬送ヘッド17Bが有する把持部171を「把持部171B(第2把持部)」と言うことがある。
デバイス搬送ヘッド17Aは、検査領域A3内で、ICデバイス90のデバイス供給部14Aから検査部16への搬送を担うことができ、デバイス搬送ヘッド17Bは、検査領域A3内で、ICデバイス90のデバイス供給部14Bから検査部16への搬送を担うことができる。また、デバイス搬送ヘッド17Aは、検査領域A3内で、ICデバイス90の検査部16からデバイス回収部18Aへの搬送を担うことができ、デバイス搬送ヘッド17Bは、検査領域A3内で、検査部16からデバイス回収部18Bへの搬送を担うことができる。なお、本実施形態では、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17Bとの相対的な位置関係(隙間Qの幅)が固定されているが、これに限定されず、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17BとがY方向に接近、離間可能となっており、隙間Qの幅を調整できるようになっていてもよい。なお、隙間Qの幅(Y方向の長さ)としては、特に限定されないが、例えば、10mm以上40mm以下とすることができる。
検査部16(ソケット)は、電子部品であるICデバイス90を載置して、当該ICデバイス90の電気的特性を検査する載置部(電子部品載置部)である。図3および図4に示すように、検査部16は、ICデバイス90が収納、載置される凹部(ポケット)161を有し、その凹部161の底面162に、複数のプローブピン(図示せず)が設けられている。そして、ICデバイス90の端子とプローブピンとが接触することにより、ICデバイス90の検査を行なうことができる。ICデバイス90の検査は、検査部16に接続されるテスターが備える検査制御部に記憶されているプログラムに基づいて行われる。
なお、凹部161は、本実施形態では、一例として、図3および図4に示すようにX方向に間隔を置いて3つ配置されており、X方向負側から順に「凹部161A」、「凹部161B」、「凹部161C」と言うことがある。また、凹部161の配置態様(X方向の配置数とY方向の配置数)や総配置数は、図3および図4に示すものに限定されない。
このような検査部16は、温度調整部12と同様に、ICデバイス90を加熱または冷却して、当該ICデバイス90を検査に適した温度に調整することができる。
ここで、電子部品検査装置1は、ICデバイス90を検査する方式として、ドロップコンタクト方式を採用している。ドロップコンタクト方式について説明すると、まず、図5に示すように、デバイス搬送ヘッド17(把持部171)によってICデバイス90を検査部16上に搬送し、次に、図6に示すように、ICデバイス90をデバイス搬送ヘッド17から検査部16の凹部161に向けて自由落下させ、次に、図7に示すように、凹部161に載置されたICデバイス90をデバイス搬送ヘッド17によって凹部161に押し付け、この状態でICデバイス90の検査を行ない、最後に、図8に示すように、検査を終えたICデバイス90をデバイス搬送ヘッド17によって凹部161から取り出す方式である。このようなドロップコンタクト方式を採用することで、ICデバイス90へのダメージを低減することができる。
なお、ICデバイス90を検査する他の方式として、例えば、ダイレクトコンタクト方式がある。ダイレクトコンタクト方式は、デバイス搬送ヘッド17がICデバイス90を把持したまま、そのICデバイス90を検査部16の凹部161に押し付けて検査を行う方式である。電子部品検査装置1が採用しているドロップコンタクト方式は、ダイレクトコンタクト方式に比べてICデバイス90に傷が付き難いというメリットがあるものの、ICデバイス90を自由落下させて凹部161に配置するため、ICデバイス90が凹部161の正しい位置に配置されないおそれがある。ICデバイス90が凹部161の正しい位置に配置されていない状態でデバイス搬送ヘッド17によって押圧されてしまうと、ICデバイス90が破壊され、破片等が散乱してしまい、復旧までに時間がかかってしまうが、後述するように、電子部品検査装置1では、このような課題を解決することができる。なお、電子部品検査装置1では、ドロップコンタクト方式に限らず、例えば、ダイレクトコンタクト方式等の他の方式を採用してもよい。
デバイス回収領域A4は、検査領域A3で検査され、その検査が終了した複数のICデバイス90が回収される領域である。図2に示すように、このデバイス回収領域A4には、回収用トレイ19と、デバイス搬送ヘッド20と、トレイ搬送機構21とが設けられている。また、検査領域A3とデバイス回収領域A4とを跨ぐように移動するデバイス回収部18も設けられている。また、デバイス回収領域A4には、空のトレイ200も用意されている。
デバイス回収部18は、検査部16で検査が終了したICデバイス90が載置され、当該ICデバイス90をデバイス回収領域A4まで搬送することができる載置部であり、「回収用シャトルプレート」または単に「回収シャトル」と呼ばれる。このデバイス回収部18も、搬送部25の一部となり得る。
また、デバイス回収部18は、検査領域A3とデバイス回収領域A4との間をX方向、すなわち、矢印α18方向に沿って往復移動可能に支持されている。また、図2に示す構成では、デバイス回収部18は、デバイス供給部14と同様に、Y方向に2つ配置されており、Y方向負側のデバイス回収部18を「デバイス回収部18A」と言い、Y方向正側のデバイス回収部18を「デバイス回収部18B」と言うことがある。そして、検査部16上のICデバイス90は、デバイス搬送ヘッド17によって、デバイス回収部18Aまたはデバイス回収部18Bに搬送され、載置される。デバイス回収部18も、温度調整部12やデバイス供給部14と同様に、グランドされている。
回収用トレイ19は、検査部16で検査されたICデバイス90が載置される載置部であり、デバイス回収領域A4内で移動しないよう固定されている。これにより、デバイス搬送ヘッド20等の各種可動部が比較的多く配置されたデバイス回収領域A4であっても、回収用トレイ19上では、検査済みのICデバイス90が安定して載置されることとなる。なお、図2に示す構成では、回収用トレイ19は、X方向に沿って3つ配置されている。
また、空のトレイ200も、X方向に沿って3つ配置されている。この空のトレイ200も、検査部16で検査されたICデバイス90が載置される載置部となる。そして、デバイス回収領域A4に移動してきたデバイス回収部18上のICデバイス90は、回収用トレイ19および空のトレイ200のうちのいずれかに搬送され、載置される。これにより、ICデバイス90は、検査結果ごとに分類されて、回収されることとなる。
デバイス搬送ヘッド20は、デバイス回収領域A4内でX方向およびY方向に移動可能に支持され、さらにZ方向にも移動可能な部分を有している。このデバイス搬送ヘッド20は、搬送部25の一部であり、ICデバイス90をデバイス回収部18から回収用トレイ19や空のトレイ200に搬送することができる。なお、図2中では、デバイス搬送ヘッド20のX方向の移動を矢印α20Xで示し、デバイス搬送ヘッド20のY方向の移動を矢印α20Yで示している。
トレイ搬送機構21は、トレイ除去領域A5から搬入された空のトレイ200をデバイス回収領域A4内でX方向、すなわち、矢印α21方向に搬送する機構である。そして、この搬送後、空のトレイ200は、ICデバイス90が回収される位置に配されることとなる、すなわち、前記3つの空のトレイ200のうちのいずれかとなり得る。
トレイ除去領域A5は、検査済み状態の複数のICデバイス90が配列されたトレイ200が回収され、除去される除材部である。トレイ除去領域A5では、多数のトレイ200を積み重ねることができる。
また、デバイス回収領域A4とトレイ除去領域A5とを跨ぐように、トレイ200を1枚ずつY方向に搬送するトレイ搬送機構22A、トレイ搬送機構22Bが設けられている。トレイ搬送機構22Aは、搬送部25の一部であり、トレイ200をY方向、すなわち、矢印α22A方向に往復移動させることができる移動部である。これにより、検査済みのICデバイス90をデバイス回収領域A4からトレイ除去領域A5に搬送することができる。また、トレイ搬送機構22Bは、ICデバイス90を回収するための空のトレイ200をY方向の正側、すなわち、矢印α22B方向に移動させることができる。これにより、空のトレイ200をトレイ除去領域A5からデバイス回収領域A4に移動させることができる。
制御部800は、例えば、トレイ搬送機構11Aと、トレイ搬送機構11Bと、温度調整部12と、デバイス搬送ヘッド13と、デバイス供給部14と、トレイ搬送機構15と、検査部16と、デバイス搬送ヘッド17と、デバイス回収部18と、デバイス搬送ヘッド20と、トレイ搬送機構21と、トレイ搬送機構22Aと、トレイ搬送機構22Bと、後述する載置状態検出ユニット3との各部の作動を制御することができる。
オペレーターは、モニター300を介して、電子部品検査装置1の動作条件等を設定したり、確認したりすることができる。このモニター300は、例えば液晶画面で構成された表示画面301を有し、電子部品検査装置1の正面側上部に配置されている。図1に示すように、トレイ除去領域A5の図中の右側には、マウスを載置するマウス台600が設けられている。このマウスは、モニター300に表示された画面を操作する際に用いられる。
また、モニター300に対して図1の右下方には、操作パネル700が配置されている。操作パネル700は、モニター300とは別に、電子部品検査装置1に所望の動作を命令するものである。また、シグナルランプ400は、発光する色の組み合わせにより、電子部品検査装置1の作動状態等を報知することができる。シグナルランプ400は、電子部品検査装置1の上部に配置されている。なお、電子部品検査装置1には、スピーカー500が内蔵されており、このスピーカー500によっても電子部品検査装置1の作動状態等を報知することもできる。
電子部品検査装置1は、トレイ供給領域A1とデバイス供給領域A2との間が第1隔壁231によって区切られており、デバイス供給領域A2と検査領域A3との間が第2隔壁232によって区切られており、検査領域A3とデバイス回収領域A4との間が第3隔壁233によって区切られており、デバイス回収領域A4とトレイ除去領域A5との間が第4隔壁234によって区切られている。また、デバイス供給領域A2とデバイス回収領域A4との間も、第5隔壁235によって区切られている。
電子部品検査装置1は、最外装がカバーで覆われており、当該カバーには、例えばフロントカバー241、サイドカバー242、サイドカバー243、リアカバー244、トップカバー245がある。
以上、電子部品検査装置1の全体構成について簡単に説明した。このような電子部品検査装置1では、検査部16でICデバイス90の検査を行なう際、その検査に先立って検査部16の凹部161にICデバイス90が正しく載置されているか否かを検出する。検査部16の凹部161にICデバイス90が正しく載置されておらず、仮に、図9に示すように、ICデバイス90が凹部161で傾いている(浮いている)場合、その状態のままデバイス搬送ヘッド17によって押圧されてしまうと、図10に示すように、ICデバイス90が破壊されてしまう。ICデバイス90が破壊されてしまうと、その破片が散乱してしまい、破片の回収が必要となるため、復旧までに時間がかかってしまう。また、回収しきれなかった破片によって、他の部分が損傷したり、検査の精度が低下したりするおそれもある。このように、凹部161にICデバイス90が正しく載置されていないと、ICデバイス90の効率的かつ安全(高精度)な検査が阻害されるおそれがある。そのため、電子部品検査装置1では、凹部161にICデバイス90が正しく載置されているか否かの検出を行なうのが好ましい。
そこで、電子部品検査装置1は、凹部161にICデバイス90が正しく載置されているか否かを検出する載置状態検出ユニット3を備えている。図3および図4に示すように、載置状態検出ユニット3は、光照射部4と、撮像部5と、を有している。
図3に示すように、光照射部4は、検査部16に対して左斜め上方、すなわち、検査部16に対してX方向負側かつZ方向正側に配置されている。光照射部4は、本実施形態では、3つのレーザー光源41で構成されている。これらのレーザー光源41は、Z方向に沿って間隔を置いて配置されており、Z方向負側から順に「レーザー光源41A」、「レーザー光源41B」、「レーザー光源41C」と言うことがある。
レーザー光源41Aは、検査部16(電子部品載置部)の凹部161Aに向かってレーザー光L41(光)をX方向に沿ったスリット光として照射する。レーザー光源41Bは、検査部16の凹部161Bに向かってレーザー光L41をX方向に沿ったスリット光として照射する。レーザー光源41Cは、検査部16の凹部161Cに向かってレーザー光L41をX方向に沿ったスリット光として照射する。そして、各レーザー光源41A、41B、41Cから照射されるレーザー光L41は、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17Bとの隙間Qを通過して検査部16に至る。なお、レーザー光源41Aは、凹部161Cに向かってレーザー光L41を照射し、レーザー光源41Cは、凹部161Aに向かってレーザー光L41を照射してもよい。
各レーザー光源41としては、例えば、シリンドリカルレンズを有するもの等を用いることができる。これにより、レーザー光L41の検査部16上での投影形状が線状となる。また、各レーザー光源41として、上記のものの他に、例えば、スポット光をX方向に沿って走査するものを用いてもよい。また、光照射部4が有する光源としては、レーザー光源に限定されず、例えば、LED、ハロゲンランプ等であってもよく、この場合は、例えば、光源の前方にスリットを設けることにより、X方向に沿ったスリット光とすることができる。
また、レーザー光源41の配置数は、凹部161のX方向に沿った配置数と同じか、または、それ以上であるのが好ましい。また、この配置数は、本実施形態では3つであったが、これに限定されず、例えば、1つ、2つまたは4つ以上であってもよい。また、レーザー光源41(光照射部4)の配置箇所は、図4に示す構成では検査部16に対して図中の左斜め上方であったが、これに限定されず、例えば、右斜め上方であってもよいし、左斜め上方と右斜め上方との双方であってもよい。また、レーザー光源41(光照射部4)の配置箇所は、検査部16の直上(Z方向の正側)であってもよい。
また、光照射部4は、レーザー光源41Aから出射されたレーザー光L41の光軸を変更する光軸変更機構と、レーザー光源41Bから出射されたレーザー光L41の光軸を変更する光軸変更機構と、レーザー光源41Cから出射されたレーザー光L41の光軸を変更する光軸変更機構と、を有する。これら光軸変更機構は、それぞれ同様の構成であるため、以下では、レーザー光源41Aから出射されたレーザー光L41の光軸を変更する光軸変更機構を「光軸変更機構49」として代表して説明し、その他の光軸変更機構については、その説明を省略する。
図11に示すように、光軸変更機構49は、2つの固定ミラー491、492と、1つの可動ミラー493と、を有する。可動ミラー493は、例えば、ガルバノミラーであり、ステッピングモーターによってその駆動が制御される。そして、図11中の実線で示すように、可動ミラー493のミラー面493aが第1姿勢のとき、レーザー光源41Aから出射されたレーザー光L41は、可動ミラー493で反射した後、固定ミラー491で反射されて凹部161Aに照射される。一方、図13中の鎖線で示すように、可動ミラー493のミラー面493aが第2姿勢のとき、レーザー光源41Aから出射されたレーザー光L41は、可動ミラー493で反射した後、固定ミラー492で反射されて凹部161Aに照射される。ミラー面493aが第1状態のときのレーザー光L41’とミラー面493aが第2状態のときのレーザー光L41”とは、共にX軸方向に延びるスリット光であるが、Y軸方向にずれている。
レーザー光L41’、L41”は、共にICデバイス90上に照射される限り、Y軸方向になるべく離間していることが好ましい。すなわち、レーザー光L41’がICデバイス90のY軸方向正側の端部に照射され、レーザー光L41”がICデバイス90のY軸方向負側の端部に照射されるのが好ましい。
なお、光軸変更機構49の構成としては、レーザー光L41をレーザー光L41’、L41”に切り替えることができれば、特に限定されない。例えば、光軸変更機構49は、レーザー光L41を透過させる光透過性の部材を有し、この部材の姿勢を変更して、レーザー光L41の入射角を変更することで当該部材を透過する際のレーザー光L41の屈折状態を変更し、これにより、レーザー光L41をレーザー光L41’、L41”に切り替える構成となっていてもよい。また、光軸変更機構49を省略して、レーザー光L41’を出射するためのレーザー光源41Aと、レーザー光L41”を出射するためのレーザー光源41Aと、を別々に設けてもよい。
図3に示すように、撮像部5は、検査部16の上側、すなわち、検査部16に対してZ方向正側に配置、固定されている。図4に示すように、この撮像部5は、本実施形態では、X方向に配置された2つのカメラ51で構成されている。各カメラ51は、撮像範囲が異なり、直下に隙間Qが位置したときに検査部16を撮像することができる。そして、各カメラ51で撮像された画像同士を合成して、検査部16全体の画像を得ることができる。
なお、各カメラ51としては、特に限定されず、例えば、CCD(charge-coupled device)カメラや3次元カメラ等を用いることができる。また、カメラ51の配置数は、本実施形態では2つであったが、これに限定されず、例えば、1つまたは3つ以上であってもよい。また、カメラ51の配置態様(X方向の配置数とY方向の配置数)も、図3および図4に示すものに限定されない。また、各カメラ51は、本実施形態では固定されているが、これに限定されず、例えば、回動可能に支持されていてもよい。これにより、例えば、各カメラ51の撮像範囲を変更することができ、カメラ51の総配置数をできる限り抑えることができる。
そして、検査部16の凹部161にICデバイス90が正しく載置されているか否かの検出処理は、制御部800に含まれる姿勢判断部810で行なわれる。この処理部である制御部800は、少なくとも1つのプロセッサーを有し、このプロセッサーが制御部800内に記憶された各種の指示、判断や命令等を読み込み、プロセッサーが、各種の指示、各種の判断や各種の命令等を行なう。
姿勢判断部810は、ICデバイス90の異なる3つ以上の特徴点を抽出し、注出した各特徴点の高さに関する情報(以下「高さ情報」とも言う)に基づいてICデバイス90の姿勢を検出し、検出した姿勢に基づいて、凹部161にICデバイス90が正しく載置されているか否かを判断するように構成されている。以下、姿勢判断部810について具体的に説明する。
姿勢判断部810は、図12に示すように、凹部161に載置されたICデバイス90の上面(レーザー光L41が照射される面)であって、レーザー光L41’と重なる2つの特徴点P1、P2と、レーザー光L41”と重なる2つの特徴点P3、P4と、を設定し、これら各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報(Z軸方向の位置)を取得する。高さ情報を取得する方法としては、特に限定されないが、例えば、次のような方法を用いることができる。まず、姿勢判断部810は、図13に示すように、ICデバイス90が載置されておらず、レーザー光L41’が照射されている状態の凹部161をカメラ51で撮像し、その画像データを取得する。同様に、姿勢判断部810は、ICデバイス90が載置されておらず、レーザー光L41”が照射されている状態の凹部161をカメラ51で撮像し、その画像データを取得する。なお、以下では、これらの画像データを「基準画像データ」とも言う。姿勢判断部810は、この基準画像データを検査部16での検査を始める前に取得(記憶)する。
次に、姿勢判断部810は、ICデバイス90が載置され、レーザー光L41’が照射されている状態の凹部161をカメラ51で撮像し、その画像データを取得する。同様に、姿勢判断部810は、ICデバイス90が載置され、レーザー光L41”が照射されている状態の凹部161をカメラ51で撮像し、その画像データを取得する。なお、以下では、これらの画像データを「比較画像データ」とも言う。姿勢判断部810は、この比較画像データを凹部161にICデバイス90が載置される度(凹部161内のICデバイス90が取り換えられる度)に取得する。そして、姿勢判断部810は、基準画像データでのレーザー光L41’、L41”の位置に対する基準画像データでのレーザー光L41’、L41”の位置のずれ量を検出し、このずれ量に基づいて、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報を取得する。このような方法によれば、簡単に、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報を取得することができる。
ここで、姿勢判断部810は、図12に示すように、特徴点P1、P2、P3、P4の他に、検査部16の上面であって凹部161の周囲に位置する部分(ICデバイス90の上面以外の部分)に基準点P5、P6を設定している。例えば、検査領域A3の温度によっては、検査部16が変形(熱膨張)し、検査部16の形状が基準画像データを取得したときと比較画像データを取得するときとで異なる場合がある。基準画像データを取得したときに対して比較画像データを取得したときの検査部16の形状がずれていると、そのずれが各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報に乗ってしまい、精度の良い高さ情報を取得することができない。そこで、姿勢判断部810は、基準画像データと比較画像データとの基準点P5、P6のずれ量に基づいて、基準画像データを取得したときと比較画像データを取得したときの検査部16の形状ずれを検出し、この形状ずれに基づいて各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報を補正する。これにより、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報を精度よく取得することができる。
次に、姿勢判断部810は、取得した各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報に基づいて、凹部161内でのICデバイス90の姿勢を検出する。図14に示すように、凹部161にICデバイスが正常な姿勢で載置されていれば、特徴点P1、P2、P3、P4の高さがそれぞれほぼ同じとなる。これに対して、凹部161にICデバイスが異常な状態(傾斜した状態)で載置されていれば、特徴点P1、P2、P3、P4のうちの少なくとも1つの特徴点の高さが他の特徴点の高さからずれる。具体的には、図15に示すように、ICデバイス90が凹部161の側面に引っ掛かって、Y方向に傾斜して載置されている場合は、特徴点P1、P2の高さが特徴点P3、P4の高さよりも高くなる。また、図16に示すように、ICデバイス90が凹部161の側面に引っ掛かって、X方向に傾斜して載置されている場合は、特徴点P1、P3の高さが特徴点P2、P4の高さよりも高くなる。そのため、姿勢判断部810は、例えば、取得した各特徴点P1、P2、P3、P4の高さの差が所定範囲内(閾値内)であれば、ICデバイス90が凹部161に正常な姿勢で載置されていると判断し、取得した各特徴点P1、P2、P3、P4の高さの差が所定範囲外(閾値外)であれば、ICデバイス90が凹部161に異常な状態で載置されていると判断する。
特に、本実施形態では、特徴点P1、P2、P3、P4がICデバイス90の四隅に設定されているため、ICデバイス90が傾斜しているときの特徴点P1、P2、P3、P4の高さの差を大きくすることができる。そのため、異常な姿勢で載置されたICデバイス90をより精度よく検出することができる。
姿勢判断部810が「凹部161内のICデバイス90は正常な姿勢である」と判断した場合は、前述した図7に示すように、ICデバイス90をデバイス搬送ヘッド17によって凹部161に押し付けてICデバイス90の検査を行なう。一方、姿勢判断部810が「凹部161内のICデバイス90は異常な姿勢である」と判断した場合は、そのICデバイス90の検査を中止し(デバイス搬送ヘッド17でICデバイス90の押圧することなく)、「凹部161内のICデバイス90は異常な姿勢である」ことを作業者に報知する。
このような姿勢判断部810によれば、異常な姿勢で載置されたICデバイス90がデバイス搬送ヘッド17によって押圧され、ICデバイス90が破壊されてしまうこと(図10参照)を抑制することができる。そのため、ICデバイス90の効率的かつ安全(高精度)な検査を行うことができる。
以上、姿勢判断部810について説明した。次に、デバイス搬送ヘッド17(把持部171)の動きに合わせて、上述した姿勢判断部810の動作を説明する。ICデバイス90を検査部16で検査するとき、デバイス搬送ヘッド17(把持部171)は、把持したICデバイス90を検査部16の凹部161に搬送する第1動作と、Y方向に往復移動する第2動作と、ICデバイス90を凹部161に押圧する第3動作と、を有している。なお、後述するように、デバイス搬送ヘッド17Aが行う第1、第2、第3動作と、デバイス搬送ヘッド17Bが行う第1、第2、第3動作とが交互に行われる。そして、撮像部5は、デバイス搬送ヘッド17(把持部171)が第2動作を行っている最中に、凹部161に載置されたICデバイス90を撮像し、姿勢判断部810は、デバイス搬送ヘッド17(把持部171)が第3動作を行う前に、凹部161内のICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断する。
デバイス搬送ヘッド17Bの第1動作は、図17に示すように、デバイス搬送ヘッド17がデバイス供給部14B上に移動し、デバイス供給部14Bに載置されている未検査のICデバイス90を把持部171Bによって把持した状態から開始される。
デバイス搬送ヘッド17Bの第1動作では、まず、図18に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Bが凹部161上に位置するようにY方向負側に移動する。次に、図19に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Bが把持しているICデバイス90をリリースする。これにより、ICデバイス90が自由落下して凹部161内に載置される。以上で、デバイス搬送ヘッド17Bの第1動作が終了する。なお、図18、図19の状態では、把持部171Aがデバイス供給部14A上に位置しているため、把持部171Aでデバイス供給部14Aに載置されている未検査のICデバイス90を把持できる状態にあるが、ここではICデバイス90を把持しない。
デバイス搬送ヘッド17Bの第2動作では、まず、図20、図21に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171A、171BにICデバイス90を把持しない状態で、把持部171Bがデバイス供給部14B上に戻るようにY方向正側に移動する。図20に示すように、この移動の最中に、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17Bとの間の隙間Qが凹部161の上方を通過する。光照射部4は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第1撮像タイミング)に合わせてレーザー光L41’を凹部161に照射し、撮像部5(カメラ51)は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第1撮像タイミング)に合わせて、隙間Qを介して凹部161に配置されたICデバイス90を撮像する。これにより、ICデバイス90にレーザー光L41’が照射された状態の比較画像データを取得することができる。
次に、図22、図23に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171A、171BにICデバイス90を把持しない状態で、把持部171Bが凹部161上に戻るようにY方向負側に移動する。図22に示すように、この移動の最中に、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17Bとの間の隙間Qが凹部161の上方を通過する。光照射部4は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第2撮像タイミング)に合わせてレーザー光L41”を凹部161に照射し、撮像部5(カメラ51)は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第2撮像タイミング)に合わせて、隙間Qを介して凹部161に配置されたICデバイス90を撮像する。これにより、ICデバイス90にレーザー光L41”が照射された状態の比較画像データを取得することができる。
以上でデバイス搬送ヘッド17Bの第2動作が終了する。姿勢判断部810は、第2動作中に取得した比較画像データと予め記憶しておいた基準画像データとに基づいて、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報を算出し、さらには、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報に基づいて、凹部161内のICデバイス90が正常な姿勢であるか/異常な姿勢であるかを判断する。姿勢判断部810が「凹部161内のICデバイス90は正常な姿勢である」と判断した場合、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス搬送ヘッド17Bの第3動作を開始する。これに対し、姿勢判断部810が「凹部161内のICデバイス90は異常な姿勢である」と判断した場合、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス搬送ヘッド17の第3動作を中止する。また、その旨が作業者に報知される。これにより、前述したように、凹部161内のICデバイス90の破損を抑制することができ、安全な検査を行うことができる。
デバイス搬送ヘッド17Bの第3動作では、まず、図24に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス搬送ヘッド17B(把持部171B)をZ方向負側に移動させて、凹部161に載置されたICデバイスを押圧する。そして、この状態で、ICデバイス90の検査が行われる。このように、ICデバイス90を押圧することで、ICデバイス90とプローブピンとの電気的な接続状態を良好に保つことができ、安定した検査を行うことができる。ここで、前述したように、凹部161内のICデバイス90が異常な姿勢であるときは、検査が行われないため、ICデバイス90の検査を安全に行うことができる。ICデバイス90の検査が終了すると、図25に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Bで検査を終えたICデバイス90を把持し、デバイス搬送ヘッド17BをZ方向正側に移動させる。これにより、凹部161が空となり、次のICデバイス90を載置できる状態となる。
なお、上述したICデバイス90の検査と並行して、図25に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス供給部14Aに載置されている未検査のICデバイス90をデバイス搬送ヘッド17A(把持部171A)によって把持する。
以上により、デバイス搬送ヘッド17Bの第3動作が終了し、これに代わって、デバイス搬送ヘッド17Aの第1動作が開始される。デバイス搬送ヘッド17Aの第1動作では、まず、図26に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Aが凹部161上に位置するようにY方向正側に移動する。次に、図27に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Aが把持しているICデバイス90をリリースする。これにより、ICデバイス90が自由落下して凹部161内に載置される。以上で、デバイス搬送ヘッド17Aの第1動作が終了する。なお、図26、図27の状態では、デバイス供給部14Bに代わってデバイス回収部18Bが検査領域A3に位置している。そのため、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Bが把持している検査済みのICデバイス90をリリースし、当該ICデバイス90をデバイス回収部18Bに載置する。
デバイス搬送ヘッド17Aの第2動作では、まず、図28、図29に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171A、171BにICデバイス90を把持しない状態で、把持部171Aがデバイス供給部14A上に戻るようにY方向負側に移動する。図28に示すように、この移動の最中に、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17Bとの間の隙間Qが凹部161の上方を通過する。光照射部4は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第1撮像タイミング)に合わせてレーザー光L41’を凹部161に照射し、撮像部5(カメラ51)は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第1撮像タイミング)に合わせて、隙間Qを介して凹部161に配置されたICデバイス90を撮像する。これにより、ICデバイス90にレーザー光L41’が照射された状態の比較画像データを取得することができる。
次に、図30、図31に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171A、171BにICデバイス90を把持しない状態で、把持部171Aが凹部161上に戻るようにY方向正側に移動する。図30に示すように、この移動の最中に、デバイス搬送ヘッド17Aとデバイス搬送ヘッド17Bとの間の隙間Qが凹部161の上方を通過する。光照射部4は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第2撮像タイミング)に合わせてレーザー光L41”を凹部161に照射し、撮像部5(カメラ51)は、隙間Qが凹部161の上方を通過するタイミング(第2撮像タイミング)に合わせて、隙間Qを介して凹部161に配置されたICデバイス90を撮像する。これにより、ICデバイス90にレーザー光L41”が照射された状態の比較画像データを取得することができる。
以上でデバイス搬送ヘッド17Aの第2動作が終了する。姿勢判断部810は、第2動作中に取得した比較画像データと予め記憶しておいた基準画像データとに基づいて、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報を算出し、さらには、各特徴点P1、P2、P3、P4の高さ情報に基づいて、凹部161内のICデバイス90が正常な姿勢であるか/異常な姿勢であるかを判断する。姿勢判断部810が「凹部161内のICデバイス90は正常な姿勢である」と判断した場合、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス搬送ヘッド17Bの第3動作を開始する。これに対し、姿勢判断部810が「凹部161内のICデバイス90は異常な姿勢である」と判断した場合、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス搬送ヘッド17の第3動作を中止する。また、その旨が作業者に報知される。これにより、前述したように、凹部161内のICデバイス90の破損を抑制することができ、安全な検査を行うことができる。
デバイス搬送ヘッド17Aの第3動作では、まず、図32に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、デバイス搬送ヘッド17A(把持部171A)をZ方向負側に移動させて、凹部161に載置されたICデバイスを押圧する。そして、この状態で、ICデバイス90の検査が行われる。このように、ICデバイス90を押圧することで、ICデバイス90とプローブピンとの電気的な接続状態を良好に保つことができ、安定した検査を行うことができる。ここで、前述したように、凹部161内のICデバイス90が異常な姿勢であるときは、検査が行われないため、ICデバイス90の検査を安全に行うことができる。ICデバイス90の検査が終了すると、図33に示すように、デバイス搬送ヘッド17は、把持部171Aで検査を終えたICデバイス90を把持し、デバイス搬送ヘッド17AをZ方向正側に移動させる。これにより、凹部161が空となり、次のICデバイス90を載置できる状態となる。
なお、図32、図33の状態では、デバイス回収部18Bに代わってデバイス供給部14Bが検査領域A3に位置している。そのため、デバイス搬送ヘッド17は、上述したICデバイス90の検査と並行して、デバイス供給部14Bに載置されている未検査のICデバイス90をデバイス搬送ヘッド17B(把持部171B)によって把持する。これにより、再び、デバイス搬送ヘッド17Aの第1動作を開始できる状態となる。
以上、電子部品検査装置1(電子部品搬送装置10)について説明した。このような電子部品搬送装置10は、前述したように、ICデバイス90(電子部品)が載置される検査部16(電子部品載置部)を配置可能な検査領域A3(領域)と、ICデバイス90を把持して検査部16に搬送し、搬送したICデバイス90を検査部16に押圧する把持部171と、検査部16に載置されたICデバイス90にレーザー光L41(光)を照射する光照射部4と、検査部16に載置されたICデバイス90を撮像する撮像部5と、撮像部5の撮像結果に基づいて、検査部16に載置されたICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部810と、を有している。また、把持部171は、把持部171A(第1把持部)と、把持部171Aと間隔を空けて設けられている把持部171B(第2把持部)と、を有している。そして、撮像部5は、把持部171Aと把持部171Bとの間の隙間Q(デバイス搬送ヘッド17A、17Bの間にある隙間Q)を介して検査部16に載置されたICデバイス90を撮像する。このように、撮像部5が隙間Qを介して検査部16に載置されたICデバイス90を撮像することで、把持部171A、171Bに邪魔されることなく、検査部16に載置されたICデバイス90を撮像することができる。そのため、姿勢判断部810は、撮像部5が撮像した画像データに基づいて、検査部16に載置されたICデバイス90の姿勢が正常な姿勢か否かを判断することができる。したがって、例えば、異常な姿勢のままICデバイス90を検査してしまうことを抑制することができ、ICデバイス90を安全にかつ精度よく検査することができる。また、ICデバイス90の破損が抑制され、それに伴う検査の中断を回避することができるため、ICデバイス90の検査を効率的に行うことができる。
また、言い換えると、電子部品搬送装置10は、ICデバイス90(電子部品)が載置される検査部16(電子部品載置部)を配置可能な検査領域A3(領域)と、ICデバイス90を把持して検査部16に搬送し、搬送したICデバイス90を検査部16に押圧する把持部171と、検査部16に載置されたICデバイス90にレーザー光L41(光)を照射する光照射部4と、ICデバイス90上でのレーザー光L41の照射領域内で少なくとも3つの特徴点(本実施形態では、4つの特徴点P1、P2、P3、P4)を抽出し、3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、検査部16に載置されたICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部810と、を有する。このように、姿勢判断部810によってICデバイス90の姿勢を判断することで、例えば、異常な姿勢のままICデバイス90を検査してしまうことを抑制することができ、ICデバイス90を安全にかつ精度よく検査することができる。また、ICデバイス90の破損が抑制され、それに伴う検査の中断を回避することができるため、ICデバイス90の検査を効率的に行うことができる。
なお、本実施形態では、4つの特徴点P1、P2、P3、P4を抽出(設定)しているが、特徴点の数は、3つ以上であれば特に限定されない。例えば、特徴点P1、P2、P3、P4のうちのいずれか1つを省略してもよいし、これらに加えて別の特徴点を抽出してもよい。また、各特徴点の配置についても特に限定されない。
また、前述したように、電子部品搬送装置10は、ICデバイス90を搬送する搬送部25を有する。これにより、ICデバイス90を検査部16に搬送し易くなる。
また、前述したように、姿勢判断部810は、把持部171によって検査部16に搬送されたICデバイス90について、把持部171によって検査部16に押圧される前に、正常な姿勢か否かを判断する。これにより、把持部171による押圧によってICデバイス90が破損されるのを抑制することができる。そのため、それに伴う検査の中断を回避することができ、ICデバイス90の検査を効率的に行うことができる。
また、前述したように、把持部171Aと把持部171Bとが並ぶ方向をY方向(第1方向)としたとき、把持部171は、把持したICデバイス90を検査部16に搬送する第1動作と、Y方向に往復移動する第2動作と、ICデバイス90を検査部16に押圧する第3動作と、を有している。そして、撮像部5は、第2動作の最中に、検査部16に載置されたICデバイス90を撮像し、姿勢判断部810は、第3動作の前に、ICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断する。このように、第2動作を行い、その最中に撮像部5がICデバイス90を撮像することで、検査時間の過度な長期化を招くことなく、ICデバイス90の画像データを取得することができる。そのため、より確実に、姿勢判断部810によって、ICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断することができる。さらに、第3動作を行う前に、姿勢判断部810が、ICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断するため、異常な状態のICデバイス90が把持部171によって押圧されて破損されるのを効果的に抑制することができる。そのため、ICデバイス90の検査を効率的に行うことができる。
また、前述したように、第2動作では、把持部171は、ICデバイス90を把持していない。これにより、ICデバイス90の意図しない落下等を抑制することができ、ICデバイス90の検査を安全に行うことができる。
また、前述したように、第2動作では、隙間Qが検査部16上を複数回通過(本実施形態では2回)し、撮像部5は、隙間Qが検査部16上をn回目(ただし、nは1以上の整数であり、本実施形態では1である)に通過する第1撮像タイミングと、隙間Qが検査部16上をm回目(ただし、mはn以上の整数であり、本実施形態では2である)に通過する第2撮像タイミングと、で隙間Qを介してICデバイス90を撮像する。このように、第1撮像タイミングと第2撮像タイミングとを設けることで、レーザー光L41’とレーザー光L41”とを切り換える時間を十分に確保することができ、レーザー光L41’が照射された状態のICデバイス90の比較画像データと、レーザー光L41”が照射された状態のICデバイス90の比較画像データと、をより確実に取得することができる。
なお、本実施形態の第2動作では、隙間Qが検査部16上を2回通過するが、これに限定されず、3回以上であってもよい。また、隙間Qが検査部16上を通過する回数をk(ただし、kは3以上の整数)としたとき、nは、1≦n≦k−1を満足すればよく、mは、n+1≦m≦kを満足すればよい。また、本実施形態に限定されず、例えば、レーザー光L41’とレーザー光L41”とを高速で切り換える場合や、把持部171の移動速度が遅い場合などは、隙間Qが検査部16上を1回目に通過するときに、レーザー光L41’が照射された状態のICデバイス90と、レーザー光L41”が照射された状態のICデバイス90とを共に撮像してもよい。
また、前述したように、第1撮像タイミングと第2撮像タイミングとでは、ICデバイス90に照射されるレーザー光L41の位置が異なっている。これにより、ICデバイス90上の複数の特徴点(本実施形態では、4つの特徴点P1、P2、P3、P4)において高さ情報を得られるため、姿勢判断部810によって、ICデバイス90が正常な姿勢か否かをより精度よく判断することができる。
また、前述したように、電子部品検査装置1は、ICデバイス90を搬送する搬送部25と、ICデバイス90が載置される検査部16と、検査部16を配置可能な検査領域A3と、ICデバイス90を把持して検査部16に搬送し、搬送したICデバイス90を検査部16に押圧する把持部171と、検査部16に載置されたICデバイス90にレーザー光L41を照射する光照射部4と、検査部16に載置されたICデバイス90を撮像する撮像部5と、撮像部5の撮像結果に基づいて、検査部16に載置されたICデバイス90が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部810と、を有している。また、把持部171は、把持部171A(第1把持部)と、把持部171Aと間隔を空けて設けられている把持部171B(第2把持部)と、を有している。また、撮像部5は、把持部171Aと把持部171Bとの間の隙間Q(デバイス搬送ヘッド17A、17Bの間にある隙間Q)を介して検査部16に載置されたICデバイス90を撮像する。また、検査部16は、ICデバイス90を載置して検査可能な検査部である。このように、撮像部5が隙間Qを介して検査部16に載置されたICデバイス90を撮像することで、把持部171A、171Bに邪魔されることなく、検査部16に載置されたICデバイス90を撮像することができる。そのため、姿勢判断部810は、撮像部5が撮像した画像データに基づいて、検査部16に載置されたICデバイス90の姿勢が正常な姿勢か否かを判断することができる。したがって、例えば、異常な姿勢のままICデバイス90を検査してしまうことを抑制することができ、ICデバイス90を安全にかつ精度よく検査することができる。また、ICデバイス90の破損が抑制され、それに伴う検査の中断を回避することができるため、ICデバイス90の検査を効率的に行うことができる。
また、言い換えると、電子部品検査装置1は、ICデバイス90を搬送する搬送部25と、ICデバイス90が載置される検査部16と、検査部16を配置可能な検査領域A3と、ICデバイス90を把持して検査部16に搬送し、搬送したICデバイス90を検査部16に押圧する把持部171と、検査部16に載置されたICデバイス90にレーザー光L41を照射する光照射部4と、ICデバイス90上でのレーザー光L41の照射領域内で少なくとも3つの特徴点(本実施形態では、4つの特徴点P1、P2、P3、P4)を抽出し、3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、検査部16に載置されたICデバイスが正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部810と、を有する。そして、検査部16は、ICデバイス90を載置して検査可能な検査部である。このように、姿勢判断部810によってICデバイス90の姿勢を判断することで、例えば、異常な姿勢のままICデバイス90を検査してしまうことを抑制することができ、ICデバイス90を安全にかつ精度よく検査することができる。また、ICデバイス90の破損が抑制され、それに伴う検査の中断を回避することができるため、ICデバイス90の検査を効率的に行うことができる。
以上、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、電子部品搬送装置および電子部品検査装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の電子部品搬送装置および電子部品検査装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。また、残留検出が行なわれる電子部品載置部としては、前記各実施形態では検査部であったが、これに限定されず、例えば、温度調整部、デバイス供給部、デバイス回収部、回収用トレイ、トレイ等のような他の電子部品載置部であってもよい。
1…電子部品検査装置、10…電子部品搬送装置、11A、11B…トレイ搬送機構、12…温度調整部、13…デバイス搬送ヘッド、14、14A、14B…デバイス供給部、15…トレイ搬送機構、16…検査部、161、161A、161B、161C…凹部、162…底面、17、17A、17B…デバイス搬送ヘッド、171、171A、171B…把持部、18、18A、18B…デバイス回収部、19…回収用トレイ、20…デバイス搬送ヘッド、200…トレイ、21、22A、22B…トレイ搬送機構、231…第1隔壁、232…第2隔壁、233…第3隔壁、234…第4隔壁、235…第5隔壁、241…フロントカバー、242、243…サイドカバー、244…リアカバー、245…トップカバー、25…搬送部、3…載置状態検出ユニット、4…光照射部、41、41A、41B、41C…レーザー光源、49…光軸変更機構、491、492…固定ミラー、493…可動ミラー、493a…ミラー面、5…撮像部、51…カメラ、90…ICデバイス、300…モニター、301…表示画面、400…シグナルランプ、500…スピーカー、600…マウス台、700…操作パネル、800…制御部、810…姿勢判断部、A1…トレイ供給領域、A2…デバイス供給領域、A3…検査領域、A4…デバイス回収領域、A5…トレイ除去領域、L41、L41’、L41”…レーザー光、P1、P2、P3、P4…特徴点、P5、P6…基準点、Q…隙間、α11A、α11B、α13X、α13Y、α14、α15、α17Y、α18、α20X、α20Y、α21、α22A、α22B、α90…矢印
Claims (10)
- 電子部品が載置される電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、
前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像することを特徴とする電子部品搬送装置。 - 前記電子部品を搬送する搬送部を有する請求項1に記載の電子部品搬送装置。
- 前記姿勢判断部は、前記把持部によって前記電子部品載置部に搬送された前記電子部品について、前記把持部によって前記電子部品載置部に押圧される前に、前記正常な姿勢か否かを判断する請求項1に記載の電子部品搬送装置。
- 前記第1把持部と前記第2把持部とが並ぶ方向を第1方向としたとき、
前記把持部は、
前記把持した前記電子部品を前記電子部品載置部に搬送する第1動作と、
前記第1方向に往復移動する第2動作と、
前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する第3動作と、を有し、
前記撮像部は、前記第2動作の最中に、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像し、
前記姿勢判断部は、前記第3動作の前に、前記正常な姿勢か否かを判断する請求項3に記載の電子部品搬送装置。 - 前記第2動作では、前記把持部は、前記電子部品を把持していない請求項4に記載の電子部品搬送装置。
- 前記第2動作では、前記隙間が前記電子部品載置部上を複数回通過し、
前記撮像部は、前記隙間が前記電子部品載置部上をn回目(ただし、nは1以上の整数)に通過する第1撮像タイミングと、前記隙間が前記電子部品載置部上をm回目(ただし、mはn以上の整数)に通過する第2撮像タイミングと、で前記隙間を介して前記電子部品を撮像する請求項4または5に記載の電子部品搬送装置。 - 前記第1撮像タイミングと前記第2撮像タイミングとでは、前記電子部品に照射される前記光の位置が異なっている請求項6に記載の電子部品搬送装置。
- 電子部品が載置される電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品上での前記光の照射領域内で少なくとも3つの特徴点を抽出し、前記3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有することを特徴とする電子部品搬送装置。 - 電子部品を搬送する搬送部と、
前記電子部品が載置される電子部品載置部と、
前記電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記把持部は、第1把持部と、前記第1把持部と間隔を空けて設けられている第2把持部と、を有し、
前記撮像部は、前記第1把持部と前記第2把持部との間の隙間を介して前記電子部品載置部に載置された前記電子部品を撮像し、
前記電子部品載置部は、前記電子部品を載置して検査可能な検査部であることを特徴とする電子部品検査装置。 - 電子部品を搬送する搬送部と、
前記電子部品が載置される電子部品載置部と、
前記電子部品載置部を配置可能な領域と、
前記電子部品を把持して前記電子部品載置部に搬送し、搬送した前記電子部品を前記電子部品載置部に押圧する把持部と、
前記電子部品載置部に載置された前記電子部品に光を照射する光照射部と、
前記電子部品上での前記光の照射領域内で少なくとも3つの特徴点を抽出し、前記3つの特徴点の高さに関する情報に基づいて、前記電子部品載置部に載置された前記電子部品が正常な姿勢か否かを判断する姿勢判断部と、を有し、
前記電子部品載置部は、前記電子部品を載置して検査可能な検査部であることを特徴とする電子部品検査装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018010763A JP2019128285A (ja) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | 電子部品搬送装置および電子部品検査装置 |
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JP (1) | JP2019128285A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11079430B2 (en) * | 2016-11-29 | 2021-08-03 | Ns Technologies, Inc. | Electronic component handler and electronic component tester |
-
2018
- 2018-01-25 JP JP2018010763A patent/JP2019128285A/ja active Pending
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US11079430B2 (en) * | 2016-11-29 | 2021-08-03 | Ns Technologies, Inc. | Electronic component handler and electronic component tester |
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