JP2020153732A - 電子部品搬送装置、および電子部品検査装置 - Google Patents

電子部品搬送装置、および電子部品検査装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電子デバイスの有無や姿勢に係る判定時間を短縮することが可能な電子部品搬送装置および電子部品検査装置を提供する。【解決手段】搬送装置１０は、検査部に電子部品（ＩＣデバイス９０）を搬送する搬送装置であって、着色された底部１２１を有する凹部１１１を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材（部品保持板１００）と、前記凹部を撮像する撮像部（撮像装置５１）と、前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準面積と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出面積と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部３１と、を備えている。【選択図】図３

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、電子部品を検査部に搬送し、電子部品の特性などを検査するハンドラーとも呼ばれる電子部品検査装置が用いられている。例えば特許文献１には、予め撮像した撮像画像から取得した、被試験電子部品が装着されていない状態におけるソケットの基準画像データを記憶し、撮像したソケットの検査画像データと、記憶されていたソケットの基準画像データとを比較して、当該ソケットに被試験電子部品が残留しているか否かを判定する電子部品検査装置が開示されている。
国際公開第０６／１０９３５８号
しかしながら、特許文献１に記載されている電子部品検査装置では、撮像したソケットの検査画像データと、記憶されていたソケットの基準画像データとの比較に際し、画像マッチングなどの手法を用いているため、撮像された画像において形状の認識や認識された形状画像と基準画像との比較を行う必要があり、判定に要する時間が長くなってしまうという課題があった。
本願の電子部品搬送装置は、検査部に電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、着色された底部を有する凹部を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材と、前記凹部を撮像する撮像部と、前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準面積と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出面積と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部と、を備えている。
上述の電子部品搬送装置において、前記底部に着色された色は、前記電子部品の色と異なることとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記底部に着色された色は、前記保持部材の色と異なることとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記撮像部は、前記凹部より上方に配置されていることとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記制御部は、予め前記撮像部によって撮像された画像から、前記電子部品の前記平面視面積、および前記底部の前記平面視面積を取得することとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記凹部は、複数設けられており、前記撮像部は、それぞれの前記凹部ごとに予め撮像し、前記制御部は、撮像された前記凹部のそれぞれの前記画像に対応して、前記電子部品の前記平面視面積、および前記底部の前記平面視面積を取得することとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記撮像部の予め撮像した前記画像には、前記電子部品の収容されていない前記底部の画像、および前記電子部品の収容されている前記底部の画像を含むこととしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記保持部材は、前記底部に接続する傾斜面を備え、前記傾斜面は、前記底部と異なる色に着色されていることとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、報知部を備え、前記制御部は、前記凹部に前記電子部品が収容されていないと判定した場合、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢がずれていると判定した場合に、前記報知部に信号を送り、前記報知部は、前記信号を受けて報知することとしてもよい。
上述の電子部品搬送装置において、前記制御部は、前記凹部に前記電子部品が収容されていないと判定した場合、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢がずれていると判定した場合に、前記搬送を停止することとしてもよい。
本願の電子部品搬送装置は、検査部に電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、着色された底部を有する凹部を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材と、前記凹部を撮像する撮像部と、前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準割合と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出割合と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部と、を備えている。
本願の電子部品検査装置は、上記のいずれか一つに記載の電子部品搬送装置と、前記電子部品搬送装置によって搬送された前記電子部品を検査する検査部と、を備えている。
本実施形態に係る電子部品搬送装置を備えた電子部品検査装置の概略構成を示す斜視図。 電子部品搬送装置を備えた電子部品検査装置の概略構成を示す平面図。 撮像部の概略構成を示す断面図。 保持部材の一例としての部品保持板（shuttle plate）の概略構成を示す平面図。 部品保持板の概略を示す図４のＡ‐Ａ断面図。 電子部品検査装置の概略構成を示すブロック図。 凹部に収容された電子部品としてのＩＣデバイスの確認方法を示すフローチャート。 部品保持板の凹部を拡大して示す平面図。 ＩＣデバイスが収容された部品保持板の凹部を拡大して示す平面図。 ＩＣデバイスが収容された部品保持板の凹部を拡大して示す断面図。 ＩＣデバイスの収容位置にずれを生じた場合を示す平面図。 ＩＣデバイスの姿勢または有無の判定に係る説明図。 凹部の傾斜面に着色する構成例を示す断面図。
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実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
１．電子部品搬送装置、および電子部品検査装置の構成
先ず、図１、図２、図３、図４、図５、および図６を参照して、本発明の実施形態に係る電子部品搬送装置、および該電子部品搬送装置を用いた電子部品検査装置について説明する。図１は、本実施形態に係る電子部品搬送装置を備えた電子部品検査装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、電子部品搬送装置を備えた電子部品検査装置の概略構成を示す平面図である。図３は、撮像部の概略構成を示す断面図である。図４は、保持部材の一例としての部品保持板（shuttle plate）の概略構成を示す平面図である。図５は、部品保持板の概略を示す図４のＡ‐Ａ断面図である。図６は、電子部品検査装置の概略構成を示すブロック図である。
なお、図１、図２、および図３では、説明の便宜上、互いに直交する三つの軸であるＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を矢印で図示しており、その矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」としている。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ方向」という。また、以下では、説明の便宜上、図１中の上方である＋Ｚ方向側を「上」または「上方」、下方である−Ｚ方向側を「下」または「下方」という。
また、Ｘ軸とＹ軸とを含む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、電子部品の搬送方向の上流側を単に「上流側」、下流側を単に「下流側」ということもある。また、本願明細書における「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。
図１および図２に示す電子部品検査装置（Electronic component tester）としての検査装置１は、例えば、ＢＧＡ（Ball grid array）パッケージやＬＧＡ（Land grid array）パッケージ等のＩＣ（Integrated Circuit）デバイス、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＩＳ（CMOS Image Sensor）等の電子部品の電気的特性を検査・試験（以下単に「検査(test)」という）するための装置である。なお、以下では、説明の便宜上、検査を行う電子部品として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。
電子部品検査装置としての検査装置１は、電子部品としてのＩＣデバイス９０を搬送する電子部品搬送装置（Electronic component handler）としての搬送装置１０と、検査部１６と、表示部４１や音出力部４５を含む報知部４０と、操作部４２と、制御装置３０とを備える。また、検査装置１は、搬送装置１０や検査部１６などを収納するカバーを含む筐体部５と、筐体部５に設けられた扉部７とを備える。なお、筐体部５は、骨組みや壁部やカバーなどによって構成されている。また、扉部７は、カバー内部と外部との間を開閉可能な、押引き扉、スライド扉、シャッターなどを含む。
搬送装置１０は、ＩＣデバイス９０を載せて保持することができる保持部材を搭載している。保持部材は、凹形状のポケットを備えており、このポケットにＩＣデバイス９０を収容し保持する。保持部材は、チェンジキットとも呼称され、例えば供給用トレイ（不図示）、および回収用トレイ１９などに用いられるトレイ２００や、電子部品供給部１４、電子部品回収部１８、温度調整部１２、および回転ステージ（図示せず）などに用いられる部品保持板１００（図４および図５参照）などが該当する。
なお、以下、保持部材を備える、供給用トレイ（不図示）、回収用トレイ１９、電子部品供給部１４、電子部品回収部１８、温度調整部１２、および回転ステージ（不図示）のそれぞれを区別しないときには、電子部品保持部ともいう。また、図２では、電子部品供給部１４、電子部品回収部１８、温度調整部１２、および回転ステージ（図示せず）などに用いられる部品保持板１００の図示を省略している。
一構成例として図４および図５に示す保持部材としての部品保持板１００は、ＩＣデバイス９０を収容する８個のポケットとして、基材１０１の上側の面から凹む、即ち部品保持板１００の上面１００ａから凹む有底の凹部（recess）１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８を有している。８個の凹部１１１〜１１８は、上方に開口し、その横断面積が上面１００ａから下面１００ｂに向かって漸減する傾斜面１２３を有し、傾斜面１２３の下部に設けられた内側面１２２を介して傾斜面１２３と接続する底部１２１を有している。つまり、凹部１１１〜１１８は、底部１２１と、底部１２１に対して直立する四つの内側面１２２と、内側面１２２から傾斜した傾斜面１２３とを有している。このような凹部１１１〜１１８の傾斜面１２３および内側面１２２は、ＩＣデバイス９０を載置する際に、ＩＣデバイス９０を凹部１１１〜１１８に案内する案内面もしくはガイド面として機能する。これにより、ＩＣデバイス９０を部品保持板１００に位置決めされた状態で容易に保持することができる。なお、ポケットとしての凹部１１１〜１１８の数は、必要に応じて、一つ、もしくは複数設けることができる。
また、凹部１１１〜１１８の底部１２１には、底部１２１の全面に、例えばペイント材やインク材、もしくは反応層などで着色された着色部１４０が設けられている。着色部１４０は、凹部１１１〜１１８に収容されるＩＣデバイス９０を上方から平面視したときの、ＩＣデバイス９０の上面の色と異なる色で着色されることが好ましい。また、着色部１４０は、部品保持板１００の上面１００ａの色と異なる色で着色されることが好ましい。本形態では、ＩＣデバイス９０の上面が黒色、部品保持板１００の上面１００ａが金属色であるのに対し、底部１２１を赤色で着色している。
このように、凹部１１１〜１１８の底部１２１を着色することにより、後述する撮像部としての撮像装置５１（図３参照）によって撮像された画像において、着色部１４０によって着色された底部１２１と、凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０、および部品保持板１００の上面１００ａとの区分がより鮮明となり、後述する底部１２１の露出面積の算出精度を向上させることができる。
また、内側面１２２および傾斜面１２３には、当該面における反射を小さくする反射防止処理を施してもよい。これにより、後述する撮像部としての撮像装置５１により凹部１１１〜１１８を撮像するときに、撮像装置５１が有する撮像素子（図示せず）に不要な光が入射することを抑制することができる。そのため、後述する撮像装置５１によって、より鮮明な画像を得ることができる。反射防止処理としては、特に限定されず、例えば、反射防止膜の形成、光の散乱を大きくする粗面化処理、光の吸収を大きくする黒色処理等が挙げられる。
凹部１１１〜１１８のサイズ、形状、および、配置などは、該当する電子部品、本形態ではＩＣデバイス９０のサイズ、形状、および、配置などの記憶されているデータに対応して設定される。具体的には、中心位置、数、配置ピッチ、輪郭寸法、深さなどが設定される。また、部品保持板１００は、取り付けられる電子部品供給部１４、電子部品回収部１８、温度調整部１２、および回転ステージ（不図示）の、それぞれの構成に合わせて、凹部１１１〜１１８の配置数などが設定される。凹部１１１〜１１８のサイズは、底部１２１の輪郭形状が、ＩＣデバイス９０の輪郭よりも僅かに大きくなるように形成されている。つまり、ＩＣデバイス９０は、通常、凹部１１１〜１１８の内側面１２２との間に僅かなクリアランスを有して収まり、底部１２１に当接するように収容される。このように、部品保持板１００は、電子部品供給部１４、電子部品回収部１８、温度調整部１２、および回転ステージのそれぞれの構成や該当する電子部品の形態などに対応した仕様で構成され、検査される電子部品に対応して取り換えられることによって用いられる。
なお、本形態で例示する部品保持板１００は、２列に配置された８個の凹部１１１〜１１８を有している。また、本形態の部品保持板１００では、ポケットとして８個の凹部１１１〜１１８が設けられた構成を例示しているが、ポケットの数は問わない。
なお、保持部材としてのトレイ２００は、図示しないが、前述した部品保持板１００と同様に、ＩＣデバイス９０を収容するポケットとしての有底の凹部を有している。この凹部に関しても、部品保持板１００と同様に、ＩＣデバイス９０のサイズや形状に対応して、中心位置、数、配置ピッチ、輪郭寸法、深さなどが設定される。トレイ２００は、部品保持板１００と同様に、検査される電子部品に対応して取り換えられることによって用いられる。
また、搬送装置１０は、図３に示すように、部品保持板１００やトレイ２００などの保持部材の画像を撮像可能な、撮像部としての撮像装置５１、および照明装置５２を備える画像取得部５０を有する。画像取得部５０は、トレイ２００や部品保持板１００の凹部１１１〜１１８より上方に配置される。このような画像取得部５０の配置により、凹部１１１〜１１８の底部１２１、およびＩＣデバイス９０を、平面視において撮像することができる。
なお、本実施形態の搬送装置１０は、図６のブロック図に示す構成の検査装置１から、検査部１６、および後述する制御装置３０が有する検査制御部３１２を除いた構成によって成立している。
図１および図２に示すように、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、検査部１６が設けられている検査領域Ａ３と、デバイス回収領域Ａ４と、トレイ除去領域Ａ５とに分けられている。
これらの各領域は互いに図示しない壁部やシャッター等により仕切られている。そして、デバイス供給領域Ａ２は、壁部やシャッター等で画成された第１室となっている。また、検査領域Ａ３は壁部やシャッター等で画成された第２室となっている。また、デバイス回収領域Ａ４は、壁部やシャッター等で画成された第３室となっている。また、デバイス供給領域Ａ２を構成する第１室、検査領域Ａ３を構成する第２室、およびデバイス回収領域Ａ４を構成する第３室は、それぞれ、気密性や断熱性を確保することができるように構成されている。これにより、第１室、第２室、および第３室は、それぞれ、湿度や温度を可能な限り維持することができる。なお、第１室および第２室内は、それぞれ、所定の湿度および所定の温度に制御され、例えば、常温環境下、低温環境下、および高温環境下で検査を行うことができるよう構成されている。
検査装置１において、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まで各領域を順に経由し、途中の検査領域Ａ３で電気的な検査が行われる。本実施形態の電気的な検査では、例えば、ＩＣデバイス９０の導通が行われるか否かを確認したり、特定の信号が入力された場合に、期待される出力が得られるか否かを確認したりする。これにより、ＩＣデバイス９０の断線や短絡の有無の判断を行うことができる。その他、検査部１６では、ＩＣデバイス９０が備える回路（図示せず）等の動作を確認するための検査を行ってもよい。
以下、図２を参照しながら、検査装置１についてトレイ供給領域Ａ１からトレイ除去領域Ａ５まで領域ごとに順次説明する。
１．１．トレイ供給領域
トレイ供給領域Ａ１は、供給トレイとして、未検査状態の複数のＩＣデバイス９０が配列、保持された保持部材としてのトレイ２００が供給される領域である。トレイ供給領域Ａ１では多数のトレイ２００を積み重ねることができる。
１．２．デバイス供給領域
デバイス供給領域Ａ２は、トレイ供給領域Ａ１からのトレイ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を搬送する搬送部としてのトレイ搬送機構１１Ａ，１１Ｂが設けられている。
デバイス供給領域Ａ２には、保持部材としての部品保持板１００を備えた温度調整部１２と、搬送アーム１３１（図３参照）を備えた搬送部である搬送ロボットとしての供給ロボット１３と、供給空トレイ搬送機構１５とが設けられている。
温度調整部１２は、部品保持板１００にＩＣデバイス９０を保持し、保持されたＩＣデバイス９０を加熱したり冷却したりするなどの制御を行い、当該ＩＣデバイス９０を検査に適した温度に調整する。図２に示す構成では、温度調整部１２はＹ方向に二つ配置、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に搬送され、温度調整部１２に備えられている部品保持板１００に保持される。
搬送ロボットとしての供給ロボット１３は、ＩＣデバイス９０の搬送を行う搬送部であり、デバイス供給領域Ａ２内でＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動可能に支持されている。この供給ロボット１３は、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と後述する電子部品供給部１４との間のＩＣデバイス９０の搬送とを担っている。なお、供給ロボット１３は、ＩＣデバイス９０を把持する複数の把持部（図示せず）を有している。各把持部は、吸着ノズルを備えており、ＩＣデバイス９０を吸着することで把持することができる。また、供給ロボット１３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。
供給空トレイ搬送機構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Ｘ方向に搬送する搬送機構としての搬送部（transporter）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。
１．３．検査領域
図２に示すように、検査領域Ａ３は、ＩＣデバイス９０が検査される領域である。この検査領域Ａ３には、電子部品供給部１４と、検査部１６と、測定ロボット１７と、電子部品回収部１８とが設けられている。なお、本実施形態では、電子部品供給部１４および電子部品回収部１８は、それぞれ、独立して移動可能に構成されているが、これらは、連結、または一体化し、同方向に移動可能に構成されていてもよい。
電子部品供給部１４は、所定の温度に制御されたＩＣデバイス９０を、部品保持板１００に保持し、検査部１６近傍まで搬送する搬送部である。この電子部品供給部１４は、デバイス供給領域Ａ２と検査領域Ａ３との間をＸ方向に沿って往復移動可能になっている。また、図２に示す構成では、電子部品供給部１４は、Ｙ方向に二つ配置されている。温度調整部１２上のＩＣデバイス９０は、いずれかの電子部品供給部１４に搬送され、保持される。なお、この搬送は供給ロボット１３によって行われる。また、電子部品供給部１４では、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。
測定ロボット１７は、ＩＣデバイス９０の搬送を行う搬送部であり、検査領域Ａ３内で移動可能に支持されている。この測定ロボット１７は、デバイス供給領域Ａ２から搬入された電子部品供給部１４上のＩＣデバイス９０を検査部１６上に搬送し、載置することができる。また、ＩＣデバイス９０を検査する場合に、測定ロボット１７は、ＩＣデバイス９０を検査部１６に向けて押圧し、これにより、ＩＣデバイス９０を検査部１６に当接させる。これによって、後述するように、ＩＣデバイス９０の端子と検査部１６のプローブピンとが電気的に接続される。なお、測定ロボット１７は、ＩＣデバイス９０を把持する複数の把持部（図示せず）を有している。各把持部は、吸着ノズルを備えており、ＩＣデバイス９０を吸着することで把持することができる。また、測定ロボット１７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、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。なお、本実施形態では、図示のように測定ロボット１７の数は一つであるが、二つ以上設けられていてもよい。
電子部品回収部１８は、検査部１６での検査が終了したＩＣデバイス９０を保持し、デバイス回収領域Ａ４まで搬送する搬送部である。この電子部品回収部１８は、検査領域Ａ３とデバイス回収領域Ａ４との間をＸ方向に沿って往復移動可能になっている。また、図２に示す構成では、電子部品回収部１８は、電子部品供給部１４と同様に、Ｙ方向に二つ配置されている。検査部１６上のＩＣデバイス９０は、いずれかの電子部品回収部１８に搬送され、保持される。なお、この搬送は測定ロボット１７によって行われる。
１．３．１．検査部
検査部１６は、ＩＣデバイス９０の電気的特性を検査・試験するユニットであり、ＩＣデバイス９０を検査する場合に、そのＩＣデバイス９０を保持する保持部である。検査部１６には、ＩＣデバイス９０を保持した状態で当該ＩＣデバイス９０の端子と電気的に接続される複数のプローブピンが設けられている。そして、ＩＣデバイス９０の端子とプローブピンとが電気的に接触することによって接続され、プローブピンを介してＩＣデバイス９０の電気的な検査が行われる。また、検査部１６では、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。
１．４．デバイス回収領域
図２に示すように、デバイス回収領域Ａ４は、検査が終了したＩＣデバイス９０が回収される領域である。このデバイス回収領域Ａ４には、回収用トレイ１９と、搬送ロボットとしての回収ロボット２０と、回収空トレイ搬送機構２１とが設けられている。また、デバイス回収領域Ａ４には三つの空のトレイ２００も用意されている。
回収用トレイ１９は、ＩＣデバイス９０が保持される電子部品保持部の一つである。回収用トレイ１９は、デバイス回収領域Ａ４内に固定され、本構成ではＸ方向に並んで三つ配置されている。また、空のトレイ２００も、ＩＣデバイス９０が載置される電子部品保持部であり、Ｘ方向に並んで三つ配置されている。そして、デバイス回収領域Ａ４に移動してきた電子部品回収部１８上のＩＣデバイス９０は、これらの回収用トレイ１９および空のトレイ２００のうちのいずれかに搬送され、保持される。これにより、ＩＣデバイス９０は、検査結果ごとに回収されて、分別されることとなる。この検査結果に基づいたＩＣデバイス９０の分別は回収ロボット２０によって行われる。回収ロボット２０は後述する制御装置３０の指令により、ＩＣデバイス９０を分別する。
搬送ロボットとしての回収ロボット２０は、ＩＣデバイス９０の搬送を行う搬送部であり、デバイス回収領域Ａ４内でＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向に移動可能に支持されている。この回収ロボット２０は、ＩＣデバイス９０を電子部品回収部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、回収ロボット２０は、ＩＣデバイス９０を把持する複数の把持部（図示せず）を有している。各把持部は、吸着ノズルを備えており、ＩＣデバイス９０を吸着することで把持することができる。
回収空トレイ搬送機構２１は、トレイ除去領域Ａ５から搬入された空のトレイ２００をＸ方向に搬送させる搬送機構としての搬送部である。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。即ち、搬送後の空のトレイ２００は、前述した三つの空のトレイ２００のうちのいずれかとなり得る。
１．５．トレイ除去領域
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、除去される領域である。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。なお、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枚ずつ搬送するトレイ搬送機構２２Ａ，２２Ｂが設けられている。トレイ搬送機構２２Ａは、検査済みのＩＣデバイス９０が載置されたトレイ２００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。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をトレイ除去領域Ａ５からデバイス回収領域Ａ４に搬送する。
以上説明したような各領域Ａ１〜Ａ５のうちの第１室、第２室、および第３室には、それぞれ、図示はしないが、室内の温度を検出する温度センサーと、室内の相対湿度を検出する湿度センサーと、室内の酸素濃度を検出する酸素濃度センサーとが設けられている。なお、本実施形態では、第１室、第２室、および第３室のそれぞれの室に温度センサー、湿度センサー、および酸素濃度センサーが設けられているが、温度センサー、湿度センサー、および酸素濃度センサーを設ける箇所は各々任意である。
また、図示はしないが、検査装置１は、ドライエアー供給機構を有している。ドライエアー供給機構は、第１室、第２室、および第３室に湿度の低い空気、窒素等の気体（以下、ドライエアーとも言う）を供給できるよう構成されている。そのため、必要に応じて、ドライエアーを供給することにより、ＩＣデバイス９０の結露、結氷を防止することができる。
なお、前述した実施形態では、検査装置１は、常温環境下、低温環境下、および高温環境下で検査を行うことができるよう構成されているが、これに限らず、前述した三つの環境下のうち少なくとも一つの環境下で検査を行う構成であってもよい。例えば壁部、シャッター、湿度計、酸素濃度計、およびドライエアーなどの低温環境下のための構成を含まなくてもよい。
１．６．制御装置
図６に示すように、制御装置３０は、検査装置１の各部を制御する機能を有し、制御部３１と、記憶部３２とを備える。
制御部３１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んで構成され、駆動制御部３１１、検査制御部３１２、撮像制御部３１３、面積データ算出部３１４、判定部３１５、および報知処理部３１６を有する。記憶部３２は、例えば、ＲＯＭ（read only memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成されている。
制御部３１は、検査装置１を構成する各部の駆動、検査結果および画像データ等を表示部４１に表示する機能や、ユーザーの実行する操作部４２からの入力に従って処理を行う機能等を有している。
また、制御部３１は、保持部材としてのトレイ２００や部品保持板１００などの撮像を行い、トレイ２００や部品保持板１００の凹部１１１〜１１８に収容されているＩＣデバイス９０の有無、またはＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどの姿勢の良否などを判定する。具体的に、制御部３１は、予め設定されているＩＣデバイス９０の平面視面積、および着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積から算出した底部１２１の基準面積と、撮像装置５１に指示して撮像した画像から検出した底部１２１の検出面積とを比較し、凹部１１１〜１１８へのＩＣデバイス９０の収容の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢の良否を判定する。なお、この判定および判定方法については、後段にて詳細に説明する。そして、制御部３１は、判定結果で異常と判定した場合、報知信号を報知部４０に送って報知したり、トレイ２００や部品保持板１００の搬送動作を含む検査装置１の動作を停止したりする。なお、平面視とは、対象物の表面における接平面と直交する方向に延びる直線を法線としたときに、対象物から法線に沿って離れた位置において対象物を見ることをいう。また、平面視面積とは、平面視したときの、対象物の表面積をいう。
なお、制御部３１は、前述の判定の実行タイミングに関し、複数の実行タイミングパターンを有し、判定の実行タイミングを、複数の実行タイミングパターンの内から選択することができる。このように、複数設定された判定の実行タイミングパターンの内から選択した判定の実行タイミングによって、上述の判定を行うことにより、効率的な判定を行うことができる。
また、制御部３１は、前述した判定の実行タイミングの一例として、実行タイミングを搬送装置１０、または検査装置１の一時停止後の再稼働を含む稼働開始時とすることができる。このように、搬送装置１０、または検査装置１の一時停止後の再稼働を含む稼働開始のタイミングで、上述の判定を行うことにより、凹部１１１〜１１８へのＩＣデバイス９０の収容の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢の良否に基づく、検査装置の的確な動作を行うことができる。
また、制御部３１は、前述した判定の実行タイミングの一例として、実行タイミングを、搬送装置１０、または検査装置１の扉部７の開閉動作における閉時のタイミング、換言すれば開いていた扉部７が閉められた場合に実行することとしてもよい。このように、扉部７の閉動作に基づいて、上述の判定を行うことにより、ユーザーが扉部７を開いて何らかの処理を行った後の、凹部１１１〜１１８へのＩＣデバイス９０の収容の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢の良否に基づく、検査装置の的確な動作を行うことができる。
駆動制御部３１１は、トレイ搬送機構１１Ａ，１１Ｂ、温度調整部１２、供給ロボット１３、供給空トレイ搬送機構１５、電子部品供給部１４、検査部１６、測定ロボット１７、電子部品回収部１８、回収ロボット２０、回収空トレイ搬送機構２１、およびトレイ搬送機構２２Ａ，２２Ｂの駆動等を制御する。
検査制御部３１２は、例えば、記憶部３２内に記憶されたプログラムに基づいて、検査部１６に配置されたＩＣデバイス９０の電気的動作の良否などに係る検査等を行うことができる。
撮像制御部３１３は、保持部材としてのトレイ２００や部品保持板１００などの撮像を行う画像取得部５０の駆動等を制御する。また、撮像制御部３１３は、撮像装置５１からの信号を処理し、画像取得部５０が取得したトレイ２００や部品保持板１００などの画像をデータ化し、画像データとして生成する。
面積データ算出部３１４は、予め設定されているＩＣデバイス９０の平面視面積、および着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積を、記憶部３２から取得し、取得したＩＣデバイス９０の平面視面積、および底部１２１の平面視面積から、底部１２１の露出面積である基準面積を算出する。なお、基準面積には、凹部１１１〜１１８にＩＣデバイス９０が保持された場合のＩＣデバイス９０の周りに露出する底部１２１の面積、および凹部１１１〜１１８にＩＣデバイス９０が保持されていない場合に露出する底部１２１の面積を含む。また、ＩＣデバイス９０の平面視面積、および着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積は、搬送装置１０を予備動作させてＩＣデバイス９０を部品保持板１００に搬送し、その状態を撮像装置５１によって撮像した画像から設定することもできる。
また、面積データ算出部３１４は、撮像装置５１によって画像取得部５０が撮像したトレイ２００や部品保持板１００における凹部１１１〜１１８の画像を撮像制御部３１３がデータ化した２次元の画像データに基づいて、例えば部品保持板１００の凹部１１１〜１１８に収容されているＩＣデバイス９０の周囲に露出する底部１２１の平面視面積である検出面積を算出する。
判定部３１５は、面積データ算出部３１４によって算出された底部１２１の基準面積やＩＣデバイス９０の周囲に露出する底部１２１の平面視面積である検出面積から凹部１１１〜１１８におけるＩＣデバイス９０の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されているＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどの姿勢の良否などを判定する。なお、判定部３１５は、底部１２１の基準面積と底部１２１の検出面積との比較において、それぞれの面積を比較し、その差が所定範囲にあるか否かによって判定する方法、または底部１２１の検出面積の、底部１２１の基準面積に対する比率を求め、その比率が所定の範囲にあるか否かによって判定する方法、のいずれかを適用することができる。判定部３１５は、例えば底部１２１の基準面積と、底部１２１の検出面積とを比較することによって、ＩＣデバイス９０の有無、またはＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどの姿勢の良否を判定する。
上述した判定部３１５による判定に関する具体的な判定方法については、後段にて詳細に説明する。また、この判定部３１５の判定は、トレイ２００においても同様に適用し、実行することができる。
なお、判定部３１５は、ＩＣデバイス９０の有無、またはＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどを含む姿勢の良否などの判定において、判定の対象とする凹部１１１〜１１８を選択することができる。具体的に、判定部３１５は、ＩＣデバイス９０の有無、またはＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどを含む姿勢の良否などの判定対象を、全ての凹部１１１〜１１８を判定するか、もしくはいずれかの凹部、例えば一の凹部１１１を判定するか、を選択することができる。このように判定箇所を選択することにより、判定の効率化を図ることができる。なお、判定箇所の選択は、表示部４１に表示される選択画面（不図示）のチェックボックスなどを用いることによって選択することができる。また、上述した判定箇所の選択は、トレイ２００においても同様に適用することができる。
報知処理部３１６は、判定部３１５による判定において、凹部１１１〜１１８におけるＩＣデバイス９０の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されているＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどの姿勢の良否などが異常と判定された場合、その判定結果に基づいて報知情報を生成し、生成した報知情報を報知部４０に送信する。
記憶部３２は、制御部３１が各種処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶する。また、記憶部３２は、セットアップレシピとして、該当する電子部品、本形態ではＩＣデバイス９０のサイズ、形状、および、配置などの記憶されているデータやそれに基づく凹部１１１〜１１８の配置データを記憶する。また、記憶部３２は、設定されたＩＣデバイス９０の平面視面積、および設定された凹部１１１〜１１８における着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積などを記憶する。また、記憶部３２は、判定部３１５における判定基準として設定された判定の閾値を記憶する。
記憶部３２に記憶されるＩＣデバイス９０の平面視面積、および凹部１１１〜１１８における着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積は、予め設定されているデータを用いたり、操作部４２などを用いてユーザーが入力したりすることによって設定することができる。また、ＩＣデバイス９０の平面視面積、および凹部１１１〜１１８における着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積は、搬送装置１０を予備動作させ、撮像装置５１によって撮像された画像から、設定することができる。
１．７．報知部
図１および図６に示すように、報知部４０は、画像を表示可能な表示部４１、および音声やブザー音などを出力可能な音出力部４５を有する。報知部４０は、報知処理部３１６の生成した判定結果に係る報知情報を、例えば表示部４１における文字やイラストなどの画像による警告表示、もしくは音出力部４５における音声や警告音の出力などとして行うことができる。
表示部４１は、各部の駆動状況や検査結果、もしくはトレイ２００や部品保持板１００におけるＩＣデバイス９０の有無、または姿勢の良否に係る判定結果等を表示する。表示部４１は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ等の表示パネル等で構成することができる。ユーザーは、この表示部４１を介して、検査装置１の各種処理や条件等を設定したり、結果を確認したりすることができる。加えて、ユーザーは、トレイ２００や部品保持板１００におけるＩＣデバイス９０の有無、または姿勢の良否に係る判定結果の報知情報を、文字やイラストなどの画像表示によって確認することができる。
音出力部４５は、スピーカー（不図示）などによって構成され、トレイ２００や部品保持板１００におけるＩＣデバイス９０の有無、または姿勢の良否に係る判定結果の情報などを、音声やブザー音などの音情報として出力し、報知することができる。
１．８．操作部
操作部４２は、キーボードやマウス等の入力デバイスであり、ユーザーによる操作に応じた操作信号を制御部３１に出力する。したがって、ユーザーは、キーボードやマウスを用いて、制御部３１に対して各種処理等の指示を行うことができる。なお、本実施形態では、操作部４２としてキーボードやマウスを用いているが、操作部４２はこれに限定されず、例えばトラックボール、タッチパネル等の入力デバイス等であってもよい。
１．９．画像取得部
画像取得部５０は、電子部品保持部に配置されたトレイ２００や部品保持板１００、および凹部１１１〜１１８の画像を取得する機能を有する。図２に示すように、画像取得部５０は、デバイス供給領域Ａ２とデバイス回収領域Ａ４とで、搬送ロボットとしての供給ロボット１３と回収ロボット２０とに設けられている。すなわち、画像取得部５０は、電子部品保持部に配置されたトレイ２００や部品保持板１００の画像を取得可能な位置に設けられている。
具体的に、画像取得部５０は、図３に示すように、供給ロボット１３および回収ロボット２０の搬送アーム１３１に取り付けられている。画像取得部５０は、電子部品保持部の上方に設けられている。なお、本実施形態では、供給ロボット１３および回収ロボット２０のそれぞれを一つの画像取得部５０として捉えたとき、画像取得部５０の数は、二つであるが、画像取得部５０の数は、これに限定されず任意である。
画像取得部５０は、電子部品保持部に配置されたトレイ２００や部品保持板１００の凹部１１１〜１１８より上方に配置されるように供給ロボット１３および回収ロボット２０に支持されている。これにより、画像取得部５０は、凹部１１１〜１１８を平面視において撮像することができ、撮像された画像の形状精度を向上させることができる。
画像取得部５０は、撮像部としての撮像装置５１、および照明装置５２を有する。なお、照明装置５２は、連続的な照明だけでなく、間欠的に強い光（フラッシュ）でも、露光時間が制御できればどちらでもよい。
撮像部としての撮像装置５１は、電子部品保持部に配置されたトレイ２００や部品保持板１００、もしくはＩＣデバイス９０から反射された光を受光して電気信号に変換する撮像素子を有している。この撮像装置５１としては、特に限定されないが、例えば、撮像素子としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーを用いたカメラ（ＣＣＤカメラ）、撮像素子としてＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーを用いた電子カメラ（デジタルカメラ）等が挙げられる。また、画像データを、例えば、微分干渉法、フーリエ変換法等を用いて解析することにより、微細な形状や見え難い形状を強調し、形状の検出感度を向上させることが可能である。また、微細な傷や見え難い傷を強調し、傷の検出感度を向上させることが可能である。
この撮像装置５１は、撮像領域がトレイ２００や部品保持板１００に設けられた凹部１１１〜１１８の大きさとほぼ同等から、トレイ２００や部品保持板１００の大きさとほぼ同等、またはそれより大きくなるように構成されている。
また、撮像装置５１は、図示はしないが、光学レンズやオートフォーカス機構等の光学系を備えていることが好ましい。これにより、例えば、撮像装置５１に対するトレイ２００や部品保持板１００の高さ（Ｚ方向の高さ）が異なる場合でも、鮮明な画像を得ることができる。
照明装置５２は、撮像装置５１によるトレイ２００や部品保持板１００の撮像時に駆動され、トレイ２００や部品保持板１００に光を照射する光源装置である。この照明装置５２により、光量不足で画像が暗くなることを抑制し、より鮮明な画像を得ることができる。
照明装置５２は、本実施形態では、円環状をなし、撮像装置５１の周囲に配置されている。これにより、トレイ２００や部品保持板１００に均一に光を照射することができる。なお、照明装置５２の形状や配置は前述の構成に限定されない。
このような構成の画像取得部５０は、照明装置５２により電子部品保持部に配置されたトレイ２００や部品保持板１００、およびＩＣデバイス９０に光を照射し、撮像装置５１によりトレイ２００や部品保持板１００の凹部１１１〜１１８、およびＩＣデバイス９０を撮像する。撮像装置５１からの信号は前述した制御部３１の撮像制御部３１３に取り込まれる。撮像制御部３１３は、撮像装置５１からの信号を処理し、トレイ２００や部品保持板１００の凹部１１１〜１１８、およびＩＣデバイス９０の画像を２次元の画像データとして生成する。
２．制御部による判定方法
以下、上述した構成の電子部品搬送装置、および該電子部品搬送装置を用いた電子部品検査装置の一連の動作を説明しつつ、制御部３１によるＩＣデバイス９０の有無、またはＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどを含む姿勢の良否の判定方法について、図７、図８、図９、図１０、図１１および図１２を参照しながら説明する。図７は、凹部に収容された電子部品としてのＩＣデバイスの確認方法を示すフローチャートである。図８は、部品保持板の凹部を拡大して示す平面図である。図９は、ＩＣデバイスが収容された部品保持板の凹部を拡大して示す平面図である。図１０は、ＩＣデバイスが収容された部品保持板の凹部を拡大して示す断面図である。図１１は、ＩＣデバイスの収容位置にずれを生じた場合を示す平面図である。図１２は、ＩＣデバイスの姿勢または有無の判定に係る説明図である。なお、上述した電子部品搬送装置としての搬送装置１０、および電子部品検査装置としての検査装置１を構成する各要素については、同符号を用いて説明する。また、以下では、凹部１１１〜１１８の代表例として、凹部１１１を示して説明するが、他の凹部１１２〜１１８においても同様に適用することができる。
先ず、ユーザーは、検査装置１の稼働に先立って、検査対象の電子部品として搬送されるＩＣデバイス９０の平面視面積、および図８に示すように、部品保持板１００の上面１００ａから凹む凹部１１１において、着色部１４０によって着色された底部１２１の平面視面積を設定する（ステップＳ１０１）。なお、凹部１１１は、底部１２１と、底部１２１から直立する内側面１２２と、内側面１２２から上面１００ａにかけて傾斜する傾斜面１２３とを含む。また、ＩＣデバイス９０の平面視面積、および底部１２１の平面視面積は、記憶部３２に記憶されているセットアップレシピから読み出したり、操作部４２などを用いてユーザーが入力したりすることによって設定することができる。
また、制御部３１は、ＩＣデバイス９０の平面視面積、および底部１２１の平面視面積を、搬送装置１０を予備動作させ、撮像した画像に基づいて算出することもできる。このようにすれば、部品保持板１００の凹部１１１、および凹部１１１に収容されたＩＣデバイス９０を直接撮像した画像に基づいてＩＣデバイス９０の平面視面積、および底部１２１の平面視面積を求めることから、実際の状態に即した平面視面積とすることができる。
次に、制御部３１の面積データ算出部３１４は、設定されたＩＣデバイス９０の平面視面積、および着色された底部１２１の平面視面積から、図９および図１０に示すように、凹部１１１にＩＣデバイス９０が収容されたときに、ＩＣデバイス９０の周りに露出する着色部１４０ｆの面積である底部１２１の基準面積を算出する（ステップＳ１０２）。
なお、底部１２１の基準面積は、搬送装置１０を予備動作させてＩＣデバイス９０を部品保持板１００に搬送し、その状態を撮像装置５１によって撮像した画像から設定したＩＣデバイス９０の平面視面積、および着色部１４０に基づいて算出することもできる。ここで、基準面積は、ＩＣデバイス９０の外縁と凹部１１１の内側面１２２との間において、上方から見たときに露出する着色部１４０ｆの基準値として設定された面積と言い換えることができる。
次に、制御部３１は、搬送装置１０を稼働し、搬送された部品保持板１００、およびＩＣデバイス９０を撮像装置５１によって撮像する。換言すれば、部品保持板１００の凹部１１１と、凹部１１１に収容されたＩＣデバイス９０を撮像装置５１によって撮像し、それらの画像を取得する（ステップＳ１０３）。このとき撮像した画像には、ＩＣデバイス９０の収容されていない底部１２１、つまり着色部１４０全体の画像、およびＩＣデバイス９０の収容されている底部１２１、つまりＩＣデバイス９０の周りに露出している底部１２１の画像を含む。
次に、制御部３１の面積データ算出部３１４は、ステップＳ１０３において撮像された画像に基づいて検出した検出面積を算出する（ステップＳ１０４）。なお、ここで算出される検出面積は、凹部１１１に実際に収容されているＩＣデバイス９０の位置における、ＩＣデバイス９０の外縁と凹部１１１の内側面１２２との間において、上方から見たときに露出する着色部１４０ｆの実面積である。
次に、制御部３１の判定部３１５は、検査対象として流動するＩＣデバイス９０に適用される凹部１１１の底部１２１の基準面積と、撮像装置５１に指示して撮像した画像から検出した底部１２１の検出面積とを比較する（ステップＳ１０５）。
そして、判定部３１５は、底部１２１の基準面積と、底部１２１の検出面積との比較結果が、設定された所定範囲の内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。判定部３１５は、ステップＳ１０６において、底部１２１の基準面積と、底部１２１の検出面積との比較結果が、設定された所定範囲の内にある場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、凹部１１１へのＩＣデバイス９０の収容、または凹部１１１に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢が「良」の状態と判定する（ステップＳ１０７）。
詳述すれば、ステップＳ１０６：Ｙｅｓの判定は、凹部１１１へのＩＣデバイス９０の収容が「有」と設定されている場合であれば、凹部１１１にＩＣデバイス９０が収容されている状態であり、または、これとは逆に、凹部１１１へのＩＣデバイス９０の収容が「無」と設定されている場合であれば、凹部１１１にＩＣデバイス９０が収容されていない状態である。または、ステップＳ１０６：Ｙｅｓの判定は、凹部１１１に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢に位置ずれや傾斜などが生じていない状態（図９参照）である。
なお、ステップＳ１０６における底部１２１の基準面積と底部１２１の検出面積との比較による判定では、単純にそれぞれの面積を比較し、その差が所定範囲にあるか否かによって判定する方法、および底部１２１の検出面積の、底部１２１の基準面積に対する比率を求め、その比率が所定の範囲にあるか否かによって判定する方法があり、いずれを用いてもよい。
ここで、底部１２１の検出面積の、底部１２１の基準面積に対する比率を求め、その比率が所定の範囲にあるか否かによって判定する方法では、設定されたＩＣデバイス９０の平面視面積、および底部１２１の平面視面積から算出した底部１２１の基準割合と、撮像装置５１の撮像した画像から検出した底部１２１の検出割合とを比較し、その比率が所定の範囲にあるか否かによって判定する。
また、図１２に示すように、ステップＳ１０６における判定では、電子部品としてのＩＣデバイス９０の「有」が設定されている場合、即ちＩＣデバイス９０の「有」が正常な場合と、電子部品としてのＩＣデバイス９０の「無」が設定されている場合、即ちＩＣデバイス９０の「無」が正常な場合と、に区分して判定する。なお、図１２では、上述した二つの判定方法の内、後者の、底部１２１の検出面積の、底部１２１の基準面積に対する比率を求め、その比率が所定の範囲にあるか否かによって判定する方法を例示している。
先ず、図１２の上段に示す、ＩＣデバイス９０の「有」が正常な場合について説明する。本事例では、底部１２１の検出面積の基準面積に対する比率において、正常と異常とを区分する閾値として「５％」を設定し、検出面積の比率が５％以下の場合、即ち検出面積と基準面積との差が小さい場合を正常と判定する。本事例において、例えば検出面積の比率が５％以下の場合は、収容されているＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きが正常範囲にあると判定し、５％を超えていればＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きが異常範囲にあると判定する。また、検出面積の比率が９５％を超えている場合は、ＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きの異常ではなく、ＩＣデバイス９０が収容されていない状態と判定する。
次に、図１２の下段に示す、ＩＣデバイス９０の「無」が正常な場合について説明する。本事例では、底部１２１の検出面積の基準面積に対する比率において、正常と異常とを区分する閾値として９５％」を設定し、検出面積の比率が９５％を超えている場合、即ち検出面積と基準面積との差が大きい場合を正常と判定する。本事例において、例えば検出面積の比率が９５％を超えている場合は、ＩＣデバイス９０が収容されていない正常な状態と判定し、９５％以下の場合は、収容されているはずの無いＩＣデバイス９０が収容されている、所謂異常な状態と判定する。
そして、制御部３１は、ステップＳ１０７において「良」の状態を確認した場合、トレイ２００や部品保持板１００の搬送動作を含む検査装置１の動作を開始する（ステップＳ１０８）。
また、判定部３１５は、ステップＳ１０６において、底部１２１の基準面積と、底部１２１の検出面積との比較結果が、設定された所定範囲の内に無い場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、凹部１１１へのＩＣデバイス９０の収容、または凹部１１１に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢が「否」の状態と判定する（ステップＳ１０９）。
詳述すれば、ステップＳ１０６：Ｎｏの判定は、凹部１１１へのＩＣデバイス９０の収容が「有」と設定されている場合であれば、凹部１１１にＩＣデバイス９０が収容されていない状態であり、または、これとは逆に、凹部１１１へのＩＣデバイス９０の収容が「無」と設定されている場合であれば、凹部１１１にＩＣデバイス９０が収容されている状態である。または、ステップＳ１０６：Ｎｏの判定は、凹部１１１に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢に位置ずれや傾斜などが生じている状態（図１１参照）である。
なお、図１１に示す状態のＩＣデバイス９０は、凹部１１１の内側面１２２よりも傾斜面１２３側に位置がずれた状態で収容されており、傾斜面１２３にその一部が乗り上げ底部１２１からの浮きを生じている部分があること、つまり断面方向から見たときに傾いていることを示している。なお、ＩＣデバイス９０がずれている傾斜面１２３側と反対側を含みＩＣデバイス９０の周りに露出する着色部１４０ｆａの面積が大きくなる。
そして、制御部３１は、ステップＳ１０９において「否」の状態を確認した場合、つまり、ＩＣデバイス９０の有無、姿勢などが異常と判定された場合、その判定結果に基づいて異常を知らせるための報知情報を生成し、生成した報知情報を報知部４０から報知したり、トレイ２００や部品保持板１００の搬送動作を含む検査装置１の動作を停止したりする（ステップＳ１１０）。
以上のステップにより、検査装置１の制御部３１による、ＩＣデバイス９０の有無、またはＩＣデバイス９０の位置ずれや傾きなどを含む姿勢の良否を判定する方法に関する一連の手順を終了する。
以上説明したような構成の搬送装置１０、および搬送装置１０を用いた検査装置１によれば、次のような効果を奏することができる。搬送装置１０、および搬送装置１０を用いた検査装置１は、凹部１１１〜１１８の底部１２１が着色部１４０によって着色されているため、撮像装置５１によって撮像された画像において、着色された底部１２１と、凹部１１１〜１１８に収容された電子部品としてのＩＣデバイス９０や部品保持板１００の上面１００ａなどとの差異が明確になり、底部１２１の僅かな露出を検知することができる。したがって、搬送装置１０、および搬送装置１０を用いた検査装置１は、撮像装置５１によって撮像された画像において、底部１２１の基準面積と、底部１２１の検出面積とを比較する、または底部１２１の検出面積の、底部１２１の基準面積に対する比率を求め、その比率が所定の範囲にあるか否かを判定することで、凹部１１１〜１１８へのＩＣデバイス９０の収容の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢の良否を判定することができる。これにより、従来の検査画像データと基準画像データとを比較する画像マッチングの手法と比べて、形状の認識や認識された形状画像と基準画像との比較を行う必要が無いため、搬送装置１０、および搬送装置１０を用いた検査装置１では、凹部１１１〜１１８へのＩＣデバイス９０の収容の有無、または凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢の良否判定に要する時間を短くすることができる。
また、搬送装置１０、および搬送装置１０を用いた検査装置１は、上述の判定で異常を判定した場合、その判定結果に基づいて異常を知らせるための報知情報を生成し、生成した報知情報を報知部４０から報知したり、トレイ２００や部品保持板１００の搬送動作を含む検査装置１の動作を停止したりする。これにより、凹部１１１〜１１８にＩＣデバイス９０が収容されていない、または凹部１１１〜１１８に収容されたＩＣデバイス９０の姿勢がずれていると判定された場合に、ユーザーが覚知を的確に行うことができたり、搬送装置１０、または搬送装置１０を用いた検査装置１の誤作動を抑制したりすることができる。
なお、上述の形態では、保持部材としての部品保持板１００に設けられた凹部１１１〜１１８の底部１２１に着色部１４０を設けて着色する構成を例示して説明したが、これに加えて、図１３に示すように、傾斜面１２３に傾斜面着色部１４１を設けてもよい。なお、傾斜面１２３に設ける傾斜面着色部１４１は、底部１２１と異なる色で構成されていることが好ましい。即ち、底部１２１の色と傾斜面１２３の色とを異なる色に構成することが好ましい。このような構成とすることにより、撮像装置５１の配置位置と被撮像部位との位置関係で生じる視野角によって、ＩＣデバイス９０の陰になり凹部１１１〜１１８の底部１２１が撮像できない場合、傾斜面着色部１４１によって異なる色で着色された傾斜面１２３の面積を用いることにより、ＩＣデバイス９０の姿勢の良否を判定することができる。なお、図１３は、凹部の傾斜面に着色する構成例を示す断面図である。
撮像部としての撮像装置５１は、複数設けられている凹部１１１〜１１８ごとに、それぞれ撮像を予め行い、ＩＣデバイス９０の平面視面積、および凹部１１１〜１１８ごとの底部１２１の平面視面積を取得することとしてもよい。具体的に撮像装置５１は、撮像方向を可変することができる可動部（不図示）を有したり、撮像装置５１を移動可能な移動部（不図示）を設けたりしてもよい。このように、撮像装置５１が、凹部１１１〜１１８ごとに撮像することにより、複数の凹部１１１〜１１８の、それぞれの位置によって生じる撮像装置５１の光軸における傾きの違い、換言すれば視野角の違いによる画像の変化に対応し、凹部１１１〜１１８ごとに異なる画像に基づく基準面積を取得することができる。
また、撮像部としての撮像装置５１は、複数配置されてもよい。例えば、撮像装置５１は、複数設けられている凹部１１１〜１１８に割り振った複数の撮像装置５１を設けてもよい。このように複数の撮像装置を設けることにより、撮像装置５１の視野角を小さくすることができ、撮像された画像の精度を高めることができる。
以下に、上述した実施形態から導き出される内容を、各態様として記載する。
［態様１］本態様に係る電子部品搬送装置は、検査部に電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、着色された底部を有する凹部を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材と、前記凹部を撮像する撮像部と、前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準面積と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出面積と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部と、を備えている。
本態様によれば、凹部の底部が着色されているため、撮像された画像において、底部と、凹部に収容された電子部品などの他の部位との差異が明確になる。したがって、電子部品の周りに僅かに露出する着色部であっても検知することができ、底部の基準面積と、底部の検出面積とを比較することで、凹部への電子部品の収容の有無、または凹部に収容された電子部品の姿勢の良否を判定することができる。したがって、検査画像データと基準画像データとを比較する画像マッチングの手法と比べて、形状の認識や認識された形状画像と基準画像との比較を行う必要が無いため、判定に要する時間を短くすることができる。
［態様２］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記底部に着色された色は、前記電子部品の色と異なることとしてもよい。
本態様によれば、撮像された画像において、底部と、凹部に収容された電子部品との区分が明確になり、電子部品の周りに僅かに露出する底部の面積の算出精度を向上させることができる。
［態様３］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記底部に着色された色は、前記保持部材の色と異なることとしてもよい。
本態様によれば、底部と、凹部の周囲における保持部材との区分が明確になり、底部の露出面積の算出精度を向上させることができる。
［態様４］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記撮像部は、前記凹部より上方に配置されていることとしてもよい。
本態様によれば、底部、および電子部品を、平面視において撮像することができ、撮像された画像の形状精度を向上させることができる。
［態様５］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記制御部は、予め前記撮像部によって撮像された画像から、前記電子部品の前記平面視面積、および前記底部の前記平面視面積を取得することとしてもよい。
本態様によれば、保持部材の凹部、および凹部に収容された電子部品を直接撮像した画像に基づいて電子部品の平面視面積、および底部の平面視面積を求めることから、実際の状態に即した電子部品の平面視面積、および底部の平面視面積とすることができる。
［態様６］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記凹部は、複数設けられており、前記撮像部は、それぞれの前記凹部ごとに予め撮像し、前記制御部は、撮像された前記凹部のそれぞれの前記画像に対応して、前記電子部品の前記平面視面積、および前記底部の前記平面視面積を取得することとしてもよい。
本態様によれば、複数の凹部の、それぞれの位置によって生じる撮像部の光軸における傾きの違い、換言すれば視野角の違いによる画像の変化に対応し、凹部ごとに異なる画像に基づく基準面積を取得することができる。
［態様７］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記撮像部の予め撮像した前記画像には、前記電子部品の収容されていない前記底部の画像、および前記電子部品の収容されている前記底部の画像を含むこととしてもよい。
本態様によれば、電子部品の収容されていない底部の画像、および電子部品の収容されている底部の画像から、底部の基準面積と、底部の検出面積とを算出することができる。
［態様８］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記保持部材は、前記底部に接続する傾斜面を備え、前記傾斜面は、前記底部と異なる色に着色されていることとしてもよい。
本態様によれば、視野角によって、電子部品の陰になり凹部の底部が撮像できない場合、異なる色で着色された傾斜面の面積を用いることにより、電子部品の姿勢の良否を判定することができる。
［態様９］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、報知部を備え、前記制御部は、前記凹部に前記電子部品が収容されていないと判定した場合、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢がずれていると判定した場合に、前記報知部に信号を送り、前記報知部は、前記信号を受けて報知することとしてもよい。
本態様によれば、凹部に電子部品が収容されていない、または凹部に収容された電子部品の姿勢がずれていると判定された場合のユーザーの覚知を的確に行うことができる。
［態様１０］上記態様に記載の電子部品搬送装置において、前記制御部は、前記凹部に前記電子部品が収容されていないと判定した場合、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢がずれていると判定した場合に、前記搬送を停止することとしてもよい。
本態様によれば、凹部に電子部品が収容されていない、または凹部に収容された電子部品の姿勢がずれていると判定された場合の誤作動を抑制することができる。
［態様１１］本態様に係る電子部品搬送装置は、検査部に電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、着色された底部を有する凹部を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材と、前記凹部を撮像する撮像部と、前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準割合と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出割合と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部と、を備えている。
本態様によれば、凹部の底部が着色されているため、撮像された画像において、底部と、凹部に収容された電子部品などの他の部位との差異が明確になり、僅かな露出を検知することができ、底部の基準割合と、底部の検出割合とを比較することで、凹部への電子部品の収容の有無、または凹部に収容された電子部品の姿勢の良否を判定することができる。したがって、検査画像データと基準画像データとを比較する画像マッチングの手法と比べて、形状の認識や基準画像との比較を行う必要が無いため、短時間での判定を行うことができる。
［態様１２］本態様に係る電子部品検査装置は、上記態様１ないし態様１１のいずれか一つに記載の電子部品搬送装置と、前記電子部品搬送装置によって搬送された前記電子部品を検査する検査部と、を備えている。
本態様によれば、電子部品検査装置において、凹部の底部が着色されていることから、僅かな露出を検知することができ、凹部への電子部品の収容の有無、または凹部に収容された電子部品の姿勢の良否を判定することができる。したがって、検査画像データと基準画像データとを比較する画像マッチングの手法と比べて、形状の認識や基準画像との比較を行う必要が無いため、短時間での判定を行うことができる。
１…電子部品検査装置としての検査装置、５…筐体部、７…扉部、１０…電子部品搬送装置としての搬送装置、１１Ａ，１１Ｂ…トレイ搬送機構、１２…温度調整部、１３…搬送ロボットとしての供給ロボット、１４…電子部品供給部、１５…供給空トレイ搬送機構、１６…検査部、１７…測定ロボット、１８…電子部品回収部、１９…回収用トレイ、２０…搬送ロボットとしての回収ロボット、２１…回収空トレイ搬送機構、２２Ａ，２２Ｂ…トレイ搬送機構、３０…制御装置、３１…制御部、３２…記憶部、４０…報知部、４１…表示部、４２…操作部、４５…音出力部、５０…画像取得部、５１…撮像部としての撮像装置、５２…照明装置、９０…電子部品としてのＩＣデバイス、１００…保持部材としての部品保持板、１０１…基材、１１１〜１１８…凹部、１２１…底部、１２２…内側面、１２３…傾斜面、１３１…搬送アーム、１４０…着色部、１４１…傾斜面着色部、２００…保持部材としてのトレイ、３１１…駆動制御部、３１２…検査制御部、３１３…撮像制御部、３１４…面積データ算出部、３１５…判定部、３１６…報知処理部、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。

Claims (12)

  1. 検査部に電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
    着色された底部を有する凹部を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材と、
    前記凹部を撮像する撮像部と、
    前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準面積と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出面積と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部と、
    を備えている電子部品搬送装置。
  2. 前記底部に着色された色は、前記電子部品の色と異なる、
    請求項１に記載の電子部品搬送装置。
  3. 前記底部に着色された色は、前記保持部材の色と異なる、
    請求項１または請求項２に記載の電子部品搬送装置。
  4. 前記撮像部は、前記凹部より上方に配置されている、
    請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。
  5. 前記制御部は、
    予め前記撮像部によって撮像された画像から、前記電子部品の前記平面視面積、および前記底部の前記平面視面積を取得する、
    請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。
  6. 前記凹部は、複数設けられており、
    前記撮像部は、それぞれの前記凹部ごとに予め撮像し、
    前記制御部は、撮像された前記凹部のそれぞれの前記画像に対応して、前記電子部品の前記平面視面積、および前記底部の前記平面視面積を取得する、
    請求項５に記載の電子部品搬送装置。
  7. 前記撮像部の予め撮像した前記画像には、
    前記電子部品の収容されていない前記底部の画像、および前記電子部品の収容されている前記底部の画像を含む、
    請求項５または請求項６に記載の電子部品搬送装置。
  8. 前記保持部材は、前記底部に接続する傾斜面を備え、
    前記傾斜面は、前記底部と異なる色に着色されている、
    請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。
  9. 報知部を備え、
    前記制御部は、
    前記凹部に前記電子部品が収容されていないと判定した場合、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢がずれていると判定した場合に、前記報知部に信号を送り、
    前記報知部は、前記信号を受けて報知する、
    請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。
  10. 前記制御部は、
    前記凹部に前記電子部品が収容されていないと判定した場合、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢がずれていると判定した場合に、前記搬送を停止する、
    請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置。
  11. 検査部に電子部品を搬送する電子部品搬送装置であって、
    着色された底部を有する凹部を備え、前記凹部に前記電子部品が収容される保持部材と、
    前記凹部を撮像する撮像部と、
    前記電子部品の平面視面積と前記底部の平面視面積とから予め算出した前記底部の基準割合と、前記撮像部の撮像した画像から検出した前記底部の検出割合と、を比較し、前記凹部への前記電子部品の収容の有無、または前記凹部に収容された前記電子部品の姿勢の良否を判定する制御部と、
    を備えている電子部品搬送装置。
  12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の電子部品搬送装置と、
    前記電子部品搬送装置によって搬送された前記電子部品を検査する検査部と、
    を備えている電子部品検査装置。
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