JP3124535B2 - 表面実装部品検査装置 - Google Patents

表面実装部品検査装置

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JP3124535B2 JP02106043A JP10604390A JP3124535B2 JP 3124535 B2 JP3124535 B2 JP 3124535B2 JP 02106043 A JP02106043 A JP 02106043A JP 10604390 A JP10604390 A JP 10604390A JP 3124535 B2 JP3124535 B2 JP 3124535B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 表面実装部品検査装置に関し、 基板の傾きに影響されることなく、正確なリード浮き
判定を行うことを目的とし、表面実装部品のリード表面
の反射光からリード高測定値を得る第1測定手段と、基
板表面の反射光から複数の基板高測定値を得る第2測定
手段と、前記複数の基板高測定値の近似直線を求める近
似手段と、前記近似直線と前記リード高測定値とに基づ
いてリードの浮き上がりを判定する判定手段と、を備え
る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、実装部品検査装置、特に、光学的手法によ
りIC等実装部品のリード浮きを検査する装置に関する。
QFP(Quad Flat Package:4方向からリードが出たICパ
ッケージ)などの表面実装部品は、実装密度が高く、各
種電子機器の高機能化を容易にするとともに、機能当た
りの単価を低減でき、低価格化にも貢献する。
ところで、この種のパッケージはそのリード本数が数
10本と多く、しかも、リード幅や間隔が極めて微小(1
ミリ以下)であることから、基板実装後におけるリード
浮き等の完成検査が必須となる。
〔従来の技術〕
第1従来例 かかる検査を自動で行う従来装置として、例えば光学
的な三角測定手法を用いる表面実装部品検査装置が知ら
れている。
この装置では、検査テーブル上に載置した基板の表面
と実装部品のリード表面に光ビームを照射し、各リード
表面の反射光からリード高測定値Li(iはリード表面に
設定した測定点番号)を得るとともに、各リード近傍の
基板表面反射光から基板高さ測定値Bi(iは基板表面に
設定した測定点番号)を得、これらの測定値Li、Bi間の
差値(以下、高度差)に基づいて各リードの浮き上がり
を判定している。
ここで、リードおよび基板の測定点番号iを[i=
1、2、3、4]とすると、各測定点ごとの高度差F
iは、 F1=L1−B1 F2=L2−B2 F3=L3−B3 F4=L4−B4 で求められる。したがって、例えば一つの高度差(F1
が基準値よりも大きい場合には、測定点1のリード浮き
が判定される。
しかし、こうした第1従来例では、基板表面の材質差
や光の反射率差に起因して反射光量のバラツキが大き
く、このため、基板高測定値Biに相当の誤差を生じる結
果、リード浮きを誤判定することがあった。
第2従来例 かかる不具合を改善した表面実装部品検査装置として
は、例えば各測定点iごとに基板高測定値Biの平均値AV
Biを次式に従って求め、このAVBiからの高度差Fiに基
づいてリード浮きを判定するものが知られている。
AVBi=ΣBi/n …… 但し、n:測定点の数 これによると、基板高測定値Biの誤差を平均化でき、
上記不具合を解決できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、かかる第2従来例にあっては、測定点
ごとの基板高測定値Biを単純平均するものであったた
め、例えば検査テーブル上に載置した基板が傾いていた
場合、この傾きによる誤差が上記平均値(AVBi)に含ま
れてしまい、同様にリード浮きを誤判定するといった問
題点があった。
すなわち、第5図において、横軸Xはリードの配列方
向、縦軸Hは高さ、h1〜h6は基板表面の各測定点の高
さ、h11〜h16はリード表面の各測定点の高さである。図
の例では、基板が右上がりに傾いている。h1〜h6の平均
値(AVBi)は、横軸Xに平行の仮想線Lで表すことがで
きる。したがって、一つのリード高(例えば、h11
付近のL(AVBi)が実基板高(h1)よりも高くなるか
ら、判定のための高度差(h11−AVBi=Δh1)が実際の
高度差(h11−h1)よりも過小に求められてしまい、ま
た、他のリード高(例えば、h16)付近のL(AVBi
が実基板高(h6)よりも低くなるから、判定のための高
度差(h16−AVBi=Δh16)が実際よりも過大に求められ
てしまい、その結果、ではリード浮きを見逃すことが
あり、またでは正常なリードをリード浮きと誤判定す
ることがあった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもの
で、基板の傾きに影響されることなく、正確なリード浮
き判定を行うことを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するために、表面実装部品
のリード表面の反射光からリード高測定値を得る第1測
定手段と、基板表面の反射光から複数の基板高測定値を
得る第2測定手段と、前記複数の基板高測定値の近似直
線を求める近似手段と、前記近似直線と前記リード高測
定値とに基づいてリードの浮き上がりを判定する判定手
段と、を備える。また、本発明は、上記目的を達成する
ために、前記表面実装部品のリード表面の反射光は、前
記リードの端部に設けられたリード窓からの反射光であ
り、前記基板表面の反射光は、前記リードの端部の近傍
に設けられた基板窓からの反射光であるように構成す
る。
〔作用〕
本発明では、複数の基板高測定値から近似直線が求め
られ、この近似直線と各リード高測定値との高度差に基
づいてそれぞれのリード浮きが判定される。
ここで、近似直線は、基板表面やリード表面における
各測定点の位置情報や測定点ごとの高さ情報に従って、
1次関数直線の勾配係数を回帰分析するもので、勾配係
数は基板の傾き情報を含む値として求められる。
したがって、かかる近似直線は、複数の基板高測定値
を代表するとともに、基板の傾きもよく代表するから、
基板の傾きに影響されることなくリード浮きの正確な判
定がなされる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1、2図は本発明に係る表面実装部品検査装置の一
実施例を示す図であり、プリント板の全面にスポットビ
ームを照射し、その反射光から画像を形成し、この画像
を処理することで所定の検査を行う装置(例えば、特願
平01−214324号参照)に適用した例である。
第1図において、11は図示を略した検査テーブル上に
基板12とともに載置された表面実装部品(以下、QFP)
である。QFP11の4方向(但し、3方向だけを図示)か
ら突出する各リード群13、14、15のうち例えばリード群
14は、6本のリード16、17、18、19、20、21からなり、
各リード16〜21はその先端が基板12表面の導電性金属膜
22(プリントパターン:第2図参照)に半田23づけされ
ている。W1〜W6は、第1図に示すように、各リード16〜
21の端部の近傍に設けられた、基板表面高を測定するた
めの窓(画像切り取り用の窓、以下、基板窓)であり、
また、W11〜W16は、第1図に示すように、各リード16〜
21の端部に設けられた、各リード16〜21の表面高を測定
するための窓(以下、リード窓)である。なお、図示は
しないが他のリード群についても同様に窓が設定されて
いる。
一方、第2図において、24は基板高信号発生・保持回
路(第2測定手段)であり、この回路24は、各基板窓W1
〜W6からの反射光から基板高信号P1〜P6を発生するとと
もに、これを保持する。25はリード高信号発生・保持回
路(第1測定手段)であり、この回路25は、各リード窓
W11〜W16からの反射光からリード高信号P11〜P16を発生
するとともに、これを保持する。26は基板高参照値発生
回路(近似手段)であり、この回路26は、基板高信号P1
〜P6やリード高信号P11〜P16および光ビーム照射位置情
報SPDに基づいて複数の基板高測定値(基板高信号P1〜P
6の値)の近似直線を求めるとともに、この近似直線を
参照しながら照射位置ごとの基板高参照値Hiを発生す
る。27は高度差検出・判定回路27(判定手段)であり、
この回路27は、照射位置ごとに基板高参照値Hiとリード
高信号P11〜P16との間の高度差を検出し、各高度差の大
きさが基準値SREFを越えたときにリード浮きを示す判定
信号SNGを出力する。なお、第2図では、ビーム照射光
を斜め方向とするとともに、ビーム反射光を垂直方向と
しているが、これに限るものではなく、ビーム照射光を
垂直方向に、反射光を斜め方向としてもよい。
このような構成において、例えば一つのリード群14の
リード浮きを検査する手順は、以下のとおりとなる。
(1)まず、基板窓W1〜W6およびリード窓W11〜W16に対
して順次に光ビームを照射すると、各窓からの反射光が
基板高信号発生・保持回路24およびリード高信号発生・
保持回路25に取り込まれ、これらの回路内で基板高信号
P1〜P6およびリード高信号P11〜P16が作られる。
(2)次に、全ての基板高信号P1〜P6およびリード高信
号P11〜P16を基板高参照値発生回路26に送り、例えば次
式に示す回帰直線式に従って近似直線を求め、基板高
参照値発生回路26からの参照値信号Hiとリード高信号Pi
との高度差が基準値SREFを越えていたときに当該測定点
iのリード浮きを判定する。
y=ax+b …… a=ΣXY/X2 X=(xi−xAV) Y=(yi−yAV) b=yAV−xAV×a 但し、xは基板窓の位置情報、yはその位置に対応す
る基板高参照値、xAVはxiの平均値、yAVはyiの平均値で
ある。
すなわち、上記近似直線(y=ax+b)は、基板表面
やリード表面における各測定点の位置情報および測定点
ごとの高さ情報に従って回帰分析した勾配係数aを持つ
1次関数直線であり、勾配係数aは基板の傾きを含む値
として求められる。
したがって、かかる近似直せは、複数の基板高測定値
を代表するとともに、基板の傾きもよく代表するから、
基板の傾きに影響されることなくリード浮きを正確に判
定することができる。
第3図は本発明に係る表面実装部品検査装置の他の実
施例を示すその平面図であり、各基板窓W21〜W27とリー
ド窓W11〜W16とを略同一線上に配列している。第4図は
基板のY方向が傾いている(図中右上がり)場合の図で
あり、haはリード先端から離れた窓で測定した基板高、
hbはリード直近の窓で測定した基板高、hcはリード表面
の窓で測定したリード高である。
Y方向への傾きの場合、リード先端から離れた位置の
基板高haがリード直近の基板高hbよりもha−hbだけ低く
なるので、この基板高haとリード高hcの高度差がha−hb
だけ過大となり、このために、正常であるにも拘らずリ
ード浮き有りと誤った判定がなされる心配がある。
しかし、可能な限りリードに接近した位置(例えば、
基板窓W21〜W27)の基板高を測定するようにすれば、上
記ha−hbを微小にでき、Y方向への傾きが生じていた場
合のリード浮き判定精度を向上できる。なお、各基板窓
W21〜W27をY方向に若干長めに設定するとともに、各基
板窓からの反射光量を平均化すれば、Y方向の傾きに対
して一層の判定精度向上を図れるので好ましい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、基板高測定値の近似直線とリード高
測定値とに基づいて各リードの浮き上がりを判定するよ
うに構成したので、基板の傾きに影響されることなく、
正確なリード浮き判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1、2図は本発明に係る表面実装部品検査装置の一実
施例を示す図であり、 第1図はその平面図、 第2図は第1図のII−II′矢視断面図、 第3、4図は本発明に係る表面実装部品検査装置の他の
実施例を示す図であり、 第3図はその平面図、 第4図はそのY方向の傾きを示す図、 第5図は従来の課題を説明するための図である。 24……基板高信号発生・保持回路(第2測定手段)、 25……リード高信号発生・保持回路(第1測定手段)、 26……基板高参照値発生回路(近似手段)、 27……高度差検出・判定回路(判定手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−177046(JP,A) 特開 平1−272126(JP,A) 特開 平3−77005(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 G01B 11/14 G01N 21/95 H05K 3/34 512

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面実装部品のリード表面の反射光からリ
    ード高測定値を得る第1測定手段と、 基板表面の反射光から複数の基板高測定値を得る第2測
    定手段と、 前記複数の基板高測定値の近似直線を求める近似手段
    と、 前記近似直線と前記リード高測定値とに基づいてリード
    の浮き上がりを判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とする表面実装部品検査装置。
  2. 【請求項2】前記表面実装部品のリード表面の反射光
    は、前記リードの端部に設けられたリード窓からの反射
    光であり、 前記基板表面の反射光は、前記リードの端部の近傍に設
    けられた基板窓からの反射光であること、 を特徴とする請求項1に記載の表面実装部品検査装置。
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