JP2020173129A - 電子部品外観検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品検査ライブラリ作成効率の向上及び電子部品検査ライブラリの許容値変更作業時間の短縮を可能とし得る電子部品外観検査システムを提供する。【解決手段】電子部品外観検査システム１は、ＣＡＤデータを作成し送信する上位サーバ３、上位サーバ３より送信されるＣＡＤデータを用いて電子部品の外観検査を行う電子部品外観検査装置２、及び、電子部品外観検査装置２により変換されたデータを電子部品外観検査ライブラリとして格納する記憶装置４を備え、電子部品外観検査装置２は、電子部品の外観検査において、実装された部品の良否判定を行うための複数の判定項目に対し、外形情報と定数情報に分割し個別に管理する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品外観検査装置に係り、特に、プリント基板上に実装された電子部品のはんだ付けが正常に接続されているか、および、実装された電子部品が正しい電子部品かを検査する際の一連の電子部品検査システムに関する。

従来、電子部品外観検査システムは、図８に示すように、プリント基板上に実装された電子部品のはんだ付けが正常に接続されているか、および、実装された電子部品が正しい電子部品かを検査する際に、ＣＡＤデータより展開されるプリント基板検査データに対して、電子部品検査ライブラリとして登録されている電子部品があった場合は電子部品固有の検査項目および許容値を呼び出し、電子部品検査ライブラリとして登録されていない電子部品があった場合は検査項目及び許容値を作成し、プリント基板検査データとして登録することにより、プリント基板上に実装された電子部品に対し、それぞれの良否が確認できる仕様になっている。

プリント基板上に実装する電子部品は図９に示すように、プリント基板の理論上の位置に実装されているかを確認する欠品検査、理論上の位置からはみ出していないかを確認するズレ検査、電極部がプリント基板上の接合部と正しく接続されているかを確認するはんだ検査、正しい抵抗値や容量、特性の部品が実装されているかを確認する定数検査などを実施する。
プリント基板上に実装する電子部品は、外形がパターン化されており、抵抗値や容量、特性が異なる電子部品であっても外形に違いが無く、同一形状の電子部品検査ライブラリを作成する際は、以前に作成した同一形状の電子部品検査ライブラリのデータを流用し、電子部品上面に記載された固有番号を検査する定数検査項目のみを変更することにより電子部品検査ライブラリの作成時間を短縮している。

また、例えば、特許文献１には、入力された変更した製品の試験仕様に基づいて複数の試験項目及び該試験項目を試験順に並べた試験フローを編集する試験仕様編集過程と、該試験仕様編集過程で編集された複数の試験項目及び試験フローに連動して試験作業指示書を作成する指示書作成過程と、前記試験仕様編集過程で編集された複数の試験項目及び試験フローに連動して試験実績データベースにおける試験実績データフォーマットを生成するフォーマット生成過程とを有する構成が開示されている。

特開２００５−１９６５１２号公報

しかしながら上述の図９に示す従来技術では、一度作成した電子部品検査ライブラリについては電子部品と一意になる。そのため、生産条件や検査条件の変更により電子部品検査ライブラリの許容値に変更が生じた場合、パターン化された同一形状の電子部品検査ライブラリを全て変更する必要が生じてしまう。
また、特許文献１に開示される構成では、一つの部品に対する試験仕様（試験条件）が変更された場合、対応する試験フローを変更する必要があり、他の部品であって上記部品と同一種別のものであっても、試験仕様などが変更された場合は、それぞれに対応するよう変更する必要があり、変更工数の低減は望めない。

そこで、本発明は、電子部品検査ライブラリ作成効率の向上及び電子部品検査ライブラリの許容値変更作業時間の短縮を可能とし得る電子部品外観検査システムを提供する。

上記課題を解決するため、本発明に係る電子部品外観検査システムは、ＣＡＤデータを作成し送信する上位サーバと、前記上位サーバより送信されるＣＡＤデータを用いて電子部品の外観検査を行う電子部品外観検査装置と、前記電子部品外観検査装置により変換されたデータを電子部品外観検査ライブラリとして格納する記憶装置と、を備え、前記電子部品外観検査装置は、電子部品の外観検査において、実装された部品の良否判定を行うための複数の判定項目に対し、外形情報と定数情報に分割し個別に管理することを特徴とする。

本発明によれば、電子部品検査ライブラリ作成効率の向上及び電子部品検査ライブラリの許容値変更作業時間の短縮を可能とし得る電子部品外観検査システムを提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施例に係る電子部品外観検査システムの全体概略構成図である。 図１に示す電子部品外観検査装置の機能ブロック図である。 ＣＡＤデータのデータ構造の説明図である。 図３に示すＣＡＤデータのうち基板情報部のデータの一例を示す図である。 図３に示すＣＡＤデータのうち実装情報部のデータの一例を示す図である。 図２に示す電子部品外観検査装置によるプリント基板検査データ作成フローを示すフローチャートである。 図２に示す電子部品外観検査装置の表示部の表示画面例であって、電子部品検査ライブラリ編集画面の一例を示す図である。 一般的な電子部品外観検査システムのデータ作成概要を示す図である。 電子部品良否判定概要を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る電子部品外観検査システムの全体概略構成図である。図１に示すように、電子部品外観検査システム１は、ＣＡＤデータを作成し送信する上位サーバ３、上位サーバ３より送信されたＣＡＤデータを取得し使用するデータに変換する電子部品外観検査装置２、及び、電子部品外観検査装置２により変換された使用するデータを電子部品外観検査ライブラリとして格納する記憶装置３から構成される。
また、電子部品外観検査装置２は、設定されたプリント基板毎の基板情報及び実装情報を有するＣＡＤデータを読み込む機能を有する。また、ＣＡＤデータを読み込む際に、部品コードに紐付けられた、パターン化され事前に登録された同一形状単位の外形検査ライブラリと、部品コードと一意になる事前に登録された電子部品定数検査ライブラリを部品コードに割り当てる機能を有する。

図２は、図１に示す電子部品外観検査装置２の機能ブロック図である。図２に示すように、電子部品外観検査装置２は、上位サーバ３より送信されたＣＡＤデータを取得するデータ取得部２１、詳細後述する判定部２２、記憶部２３、入力Ｉ／Ｆ２４、表示制御部２５、及び通信Ｉ／Ｆ２６から構成される。これらは、内部バス２７にて相互に接続されている。また、電子部品外観検査装置２は、入力Ｉ／Ｆ２４を介して接続されるキーボードまたはマウス等の入力部２８、及び、表示制御部２５を介して接続されるＬＣＤまたは有機ＥＬディスプレイ等の表示部２９を備える。なお、本明細書では、電子部品外観検査そのものの機能については、既知のもので良く、あえて図２の機能ブロック図においては記載せず、以下ではその説明も省略する。
判定部２２及び表示制御部２５は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ、ＲＯＭより読み出されたプログラムをプロセッサが実行する過程のデータ等を一時的に格納するＲＡＭ等の記憶装置にて実現される。

データ取得部２１は、上位サーバ３より送信される作成するプリント基板のＣＡＤデータを読み込む。ここで、ＣＡＤデータのデータ構造につき説明する。図３にＣＡＤデータのデータ構造の説明図を示す。図３に示すように、ＣＡＤデータは、基板情報部と実装情報部から構成されている。基板情報部は、プリント基板の固有名である「プリント基板名」、「基板サイズＸ」、「基板サイズＹ」、及び「基板板厚」からなる。一方、実装情報部は、プリント基板に実装される電子部品の「部品回路番号」、「部品コード」、「外形検査ライブラリ」、「定数検査ライブラリ」、「部品Ｘ座標」、「部品Ｙ座標」、及び「部品回転角度」からなる。

図４は、図３に示すＣＡＤデータのうち基板情報部のデータの一例を示す図である。図４に示すように、ＣＡＤデータを構成する基板情報部は、例えば、「プリント基板名」として「ＰＣＢ００１」、「基板サイズＸ」として「２００」、「基板サイズＹ」として「２００」、及び「基板板厚」として「１.６」が格納されている。

また、図５は、図３に示すＣＡＤデータのうち実装情報部のデータの一例を示す図である。図５に示すように、ＣＡＤデータを構成する実装情報部は、「部品回路番号」、「部品コード」、「外形検査ライブラリ」、「定数検査ライブラリ」、「部品Ｘ座標」、「部品Ｙ座標」、及び「部品回転角度」を紐付けて格納されている。
例えば、「部品回路番号」が「Ｒ０１」には、「部品コード」として「００１」、「外形検査ライブラリ」として「Ａ０１」、「定数検査ライブラリ」として「００１」、「部品Ｘ座標」として「１０.０００」、「部品Ｙ座標」として「１１５.０００」、及び「部品回転角度」として「０」が紐付けられている。
また、「部品回路番号」が「Ｒ０２」には、「部品コード」として「００２」、「外形検査ライブラリ」として「Ａ０１」、「定数検査ライブラリ」として「００２」、「部品Ｘ座標」として「１０.０００」、「部品Ｙ座標」として「１２６.５００」、及び「部品回転角度」として「０」が紐付けられている。
「部品回路番号」が「Ｒ０４」には、「部品コード」として「００４」、「外形検査ライブラリ」として「Ａ０２」、「定数検査ライブラリ」として「００４」、「部品Ｘ座標」として「１６０.０００」、「部品Ｙ座標」として「５０.０００」、及び「部品回転角度」として「９０」が紐付けられている。

図２に戻り、判定部２２は、詳細後述するように、「外形検査ライブラリ」及び「定数検査ライブラリ」が双方とも記憶装置４に格納された電子部品検査ライブラリに登録されている場合、登録済み情報として、両方の電子部品検査ライブラリを呼び出す。また、判定部２２は、プリント基板の実装情報に設定された部品コードに割り当てられた「外形検査ライブラリ」が記憶装置４に格納された電子部品検査ライブラリに登録されており、「定数検査ライブラ」が登録されていない場合、「外形検査ライブラリ」のみ電子部品検査ライブラリより呼び出し、定数検査は未登録ライブラリとしてサンプルプリント基板を用いてライブラリの作成等を実行する。

記憶部２３は、内部バス２７を介してデータ取得部２１より転送される、展開したＣＡＤデータより読み込まれたプリント基板外形情報及びプリント基板実装情報を所定の記憶領域に格納する。
入力Ｉ／Ｆ２４は、キーボードまたはマウス等の入力部２８からユーザによる入力を受け付け、入力された情報を判定部２２及び／又は表示制御部２５へ内部バス２７を介して転送する。

表示制御部２５は、詳細後述する表示部２９の表示画面３０の表示内容を制御する。
通信Ｉ／Ｆ２６は、記憶装置４へのアクセスを可能とし、記憶装置４に格納された電子部品検査ライブラリの読み出しを可能とする。

次に、電子部品外観検査装置２によるプリント基板検査データの作成について説明する。図６は、図２に示す電子部品外観検査装置によるプリント基板検査データ作成フローを示すフローチャートである。
図６に示すように、ステップＳ１０１では、電子部品外観検査装置２を構成するデータ取得部２１が、上位サーバ３より送信されるプリント基板のＣＡＤデータを読み込む。
ステップＳ１０２では、データ取得部２１が、読み込んだＣＡＤデータを展開する。

ステップＳ１０３では、データ取得部２１が、展開したＣＡＤデータよりプリント基板外形情報を読み込み記憶部２３の所定の記憶領域へ内部バス２７を介して格納すると共に判定部２２へ転送する。
ステップＳ１０４では、データ取得部２１が、展開したＣＡＤデータよりプリント基板実装情報を読み込み記憶部２３の所定の記憶領域へ内部バス２７を介して格納すると共に判定部２２へ転送する。

ステップＳ１０５では、電子部品外観検査装置２を構成する判定部２２が、データ取得部２１より内部バス２７を介して転送されたプリント基板実装情報に設定された部品コード（図５）に割り当てられた「外形検査ライブラリ」が記憶装置４に格納された電子部品外形検査ライブラリに存在するか否かを判定する。判定部２２は、判定に際し、内部バス２７及び通信Ｉ／Ｆ２６を介して記憶装置４へアクセスする。判定の結果、電子部品外形検査ライブラリに存在する場合（「有」の場合）、ステップＳ１０６にて、判定部２２が内部バス２７及び通信Ｉ／Ｆ２６を介して記憶装置４へアクセスし、記憶装置４より電子部品外形検査ライブラリを読み込み、ステップＳ１０７へ進む。一方、判定の結果、電子部品外形検査ライブラリに存在しない場合（「無」の場合）、ステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７では、判定部２２が、データ取得部２１より内部バス２７を介して転送されたプリント基板実装情報に設定された部品コード（図５）に割り当てられた「定数検査ライブラリ」が記憶装置４に格納された電子部品定数検査ライブラリに存在するか否かを判定する。判定の結果、電子部品定数検査ライブラリに存在する場合（「有」の場合）、ステップＳ１０８にて、判定部２２が内部バス２７及び通信Ｉ／Ｆ２６を介して記憶装置４へアクセスし、記憶装置４より電子部品定数検査ライブラリを読み込み、ステップＳ１０９へ進む。一方、判定の結果、電子部品定数検査ライブラリに存在しない場合（「無」の場合）、ステップＳ１０９へ進む。

ステップ１０９では、判定部２２が、上記「外形検査ライブラリ」及び「定数検査ライブラリ」のうちいずれか一方が電子部品検査ライブラリに存在する場合にはステップＳ１１０へ進み、上記「外形検査ライブラリ」及び「定数検査ライブラリ」の双方とも電子部品検査ライブラリに存在しない場合にはステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１０では、電子部品検査ライブラリに存在する「外形検査ライブラリ」又は「定数検査ライブラリ」を読み出し、電子部品検査ライブラリに存在しない「外形検査ライブラリ」又は「定数検査ライブラリ」を未登録ライブラリとしてサンプルプリント基板を用いて電子部品検査ライブラリの作成を行う。

ステップＳ１１１では、判定部２２が、「外形検査ライブラリ」及び「定数検査ライブラリ」の双方を未登録ライブラリとしてサンプルプリント基板を用いて電子部品検査ライブラリの作成し、プリント基板検査データの作成を完了する。

上述のように、電子部品外観検査装置２を構成する判定部２２は、「外形検査ライブラリ」及び「定数検査ライブラリ」が双方とも記憶装置４に格納された電子部品検査ライブラリに登録されている場合、登録済み情報として、両方の電子部品検査ライブラリを呼び出す。また、判定部２２は、プリント基板の実装情報に設定された部品コードに割り当てられた「外形検査ライブラリ」が記憶装置４に格納された電子部品検査ライブラリに登録されており、「定数検査ライブラ」が登録されていない場合、「外形検査ライブラリ」のみ電子部品検査ライブラリより呼び出し、定数検査は未登録ライブラリとしてサンプルプリント基板を用いてライブラリ作成を実施する。判定部２２は、プリント基板の実装情報に設定された「外形検査ライブラリ」及び「定数検査ライブラリ」の双方とも電子部品検査ライブラリに登録されていない場合、双方を未登録ライブラリとしてサンプルプリント基板を用いて電子部品検査ライブラリを作成する。

なお、本実施例では、上述のステップＳ１０１からステップＳ１０４をデータ取得部２１が実行する構成としたがこれに限られるものではない。例えば、図２に示す電子部品外観検査装置２の機能ブロック図において処理部を設け、当該処理部がステップＳ１０２からステップＳ１０４を実行する構成としても良い。

本実施例に係る電子部品外観検査システム１は、プリント基板の実装情報に設定された部品コード毎に電子部品検査ライブラリを作成する機能を有する。また、電子部品外観検査システム１は、部品コードに紐付けられた外形検査ライブラリを確認できる機能を有すると共に、部品コードに紐付けられた部品回路番号等（定数検査ライブラリ）を確認できる機能を有する。

次に、電子部品外観検査システム１により、電子部品検査ライブラリの確認を行う場合にける電子部品外観検査装置２を構成する表示部２９の表示画面について説明する。図７は、図２に示す電子部品外観検査装置２の表示部２９の表示画面例であって、電子部品検査ライブラリ編集画面の一例を示す図である。

図７に示すように、電子部品外観検査装置２を構成する表示部２９の表示画面３０は、部品コード一覧及び部品回路番号一覧を表示する第１表示領域３１、部品回路番号の実装画像を表示する第２表示領域３２、外形検査ライブラリと定数検査ライブラリの項目を表示する第３表示領域３３、及び判定内容である判定値と許容値を表示する第４表示領域３４から構成される。図７に示す例では、上述の図４に示した「プリント基板名」が「ＰＣＢ００１」の場合を示しており、表示画面３０の最上部に「プリント基板検査プログラム名：ＰＣＢ００１」と表示されている。

図７に示すように、ユーザによりマウス等の入力部２８よりマウスポインタが、第１表示領域３１内の部品コード一覧における「００３」（Ａ０１）を選択した状態であり、この際、選択された部品コード「００３」（Ａ０１）に紐付けられた部品回路番号が表示される。なお、初期値（初期状態）としては、部品回路番号一覧の一番上の部品回路番号を選択状態として、選択した部品回路番号の実装画像を表示させる。

図７に示す第２表示領域３２には、部品回路番号画像（Ｃ０１）の実装画像が表示されており、部品の上部に記載された固有の番号「００３」が本来実装されるべき位置を示す点線部よりずれた状態で表示されている。

また、第３表示領域３３内の検査項目として外形検査ライブラリの項目である「ズレ検査」が選択された状態を示している。なお、外形検査ライブラリの項目としてはこの他に、例えば、「有無検査」（外形検査ライブラリの有無検査）及び「はんだ検査」等がある。また、定数検査ライブラリの項目としては「定数検査」あり、このように、外形検査ライブラリの項目と定数検査ライブラリの項目が分割されている。外形検査ライブラリにはＣＡＤデータの外形検査ライブラリが、定数検査ライブラリにはＣＡＤデータの定数検査ライブラリが紐付けられる。

また、図７に示す例では、第４表示領域３４に上述の選択された「ズレ検査」の「判定値」としてズレ量Ｘ及びズレ量Ｙが表示され、それぞれの「許容値」が表示されている。

電子部品外観検査システム１により、電子部品検査ライブラリの作成及び編集を行う場合、検査ライブラリに表示された判定値欄の「許容値」に対し作成及び編集を行う。この際、作成及び編集した検査ライブラリが外形検査ライブラリの場合は、電子部品検査ライブラリの作成及び編集を行った部品コードのみならず、該当する同一名称の外形検査ライブラリに紐付けられている部品コード全てに対して許容値の編集を行う。
具体的には、例えば、これまで１００μｍの許容値（実装時における位置ズレ量の理許容される範囲）であったものが、７５μｍでなければ不良と判定される場合、当該部品コード全てに対して許容値を１００μｍから７５μｍへ修正（編集）する。このように、本実施例に係る電子部品外観検査システム１では、正しい位置に実装されているかを確認する外形検査と、正しい電子部品が実装されているかを確認する定数検査に電子部品検査ライブラリを分割し、形状が同一である部品コード全てに対し、外形検査における許容値の修正を実行でき、許容値変更作業の時間を短縮することが可能となる。

以上の通り本実施例によれば、電子部品検査ライブラリ作成効率の向上及び電子部品検査ライブラリの許容値変更作業時間の短縮を可能とし得る電子部品外観検査システムを提供することが可能となる。
また、電子部品外観検査システムによる電子部品検査ライブラリ作成において、正しい位置に実装されているかを確認する外形検査と、正しい電子部品が実装されているかを確認する定数検査に電子部品検査ライブラリを分割することにより、電子部品検査ライブラリ作成効率が向上し、併せて、電子部品の外形やはんだ付け状態を確認する外形検査部の電子部品検査ライブラリにおいて、許容値の見直しが発生した際や、電子部品検査ライブラリ作成ミスが発覚した際に、対象外形検査部のライブラリ見直しを行うだけで、複数電子部品に対して許容値の適用が可能となり編集時間の短縮を図ることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１…電子部品外観検査システム
２…電子部品外観検査装置
３…上位サーバ
４…記憶装置
２１…データ取得部
２２…判定部
２３…記憶部
２４…入力Ｉ／Ｆ
２５…表示制御部
２６…通信Ｉ／Ｆ
２７…内部バス
２８…入力部
２９…表示部
３０…表示画面
３１…第１表示領域
３２…第２表示領域
３３…第３表示領域
３４…第４表示領域

Claims (6)

1. ＣＡＤデータを作成し送信する上位サーバと、前記上位サーバより送信されるＣＡＤデータを用いて電子部品の外観検査を行う電子部品外観検査装置と、前記電子部品外観検査装置により変換されたデータを電子部品外観検査ライブラリとして格納する記憶装置と、を備え、
   前記電子部品外観検査装置は、電子部品の外観検査において、実装された部品の良否判定を行うための複数の判定項目に対し、外形情報と定数情報に分割し個別に管理することを特徴とする電子部品外観検査システム。
2. 請求項１に記載の電子部品外観検査システムにおいて、
   前記電子部品外観検査装置は、判定部を有し、
   前記判定部は、外観検査の対象である電子部品のＣＡＤデータに含まれる外形情報が、前記電子部品外観検査ライブラリに登録されているか否かを判定することを特徴とする電子部品外観検査システム。
3. 請求項２に記載の電子部品外観検査システムにおいて、
   前記電子部品外観検査装置は、少なくとも、抵抗値及び容量並びに特性のうちいずれか一つが異なる電子部品であっても同一形状の電子部品について、外形部分に対して同一の検査を行うことを特徴とする電子部品外観検査システム。
4. 請求項３に記載の電子部品外観検査システムにおいて、
   前記電子部品外観検査装置は、一の外観検査の対象である電子部品の外形部分の検査について許容値の修正を行った場合、同一形状の他の電子部品に対して修正後の許容値を適用することを特徴とする電子部品外観検査システム。
5. 請求項４に記載の電子部品外観検査システムにおいて、
   前記電子部品外観検査装置は、表示部を有し、
   前記表示部の表示画面は、部品コードの一覧及び部品回路番号の一覧を表示する第１表示領域と、部品回路番号の実装画像を表示する第２表示領域と、外形検査と定数検査の項目を表示する第３表示領域と、判定内容である判定値と許容値を表示する第４表示領域と、を有することを特徴とする電子部品外観検査システム。
6. 請求項５に記載の電子部品外観検査システムにおいて、
   前記電子部品外観検査装置は、前記第４表示領域に表示される許容値が修正された場合、許容値が修正された電子部品の部品コードと同一の部品コードの他の電子部品に対して修正後の許容値を適用することを特徴とする電子部品外観検査システム。

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