JP5136837B2

JP5136837B2 - 実装部品用検査装置および実装部品の検査方法

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Publication number: JP5136837B2
Application number: JP2007289730A
Authority: JP
Inventors: 健法覚
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: JP2009115653A

Description

本発明は、基板に実装される実装部品の検査を行う実装部品用検査装置および実装部品の検査方法に関する。

従来より、基板に実装される実装部品の検査が、様々な装置および方法により行われている。実装部品の検査は、実装部品に備えられたリード端子の高さ位置の平坦度を測定することにより行われる。実装部品をリフロー半田付け等によって確実に基板に接続するためには、リード端子の基板からの浮き上がり量が不揃いでないことが重要だからである。

様々な装置および方法のうち、例えば特許文献１に記載の装置は、リード端子が四方へ突出したＩＣパッケージを検査するものである。この検査装置は、検査ステージと、検査ステージに配置されたＩＣパッケージに対して下方から光を拡散する拡散板と、ＩＣパッケージの画像を撮像するカメラとを備えている。

この検査装置では、ＩＣパッケージのリード端子の浮き上がり量の計測は、以下のようにして行われる。まずＩＣパッケージを検査ステージ上で宙吊り状態に配置し、拡散板を通して下方から光を拡散させ、リード端子のシルエット画像を撮像する。そして、シルエット画像に基づいて各リード端子の先端中央の座標値を算出し、その座標値に基づいて仮想平面の算出を行う。次いで、求められた仮想平面と各リード端子の位置との距離を算出することにより、各リード端子の浮き上がり量を計測する。
特開平１１−１３２７３５号公報

ところで、上記の仮想平面を算出するには、まず重心等を考慮し、ＩＣパッケージを平面に置いたときに、最初に設置するであろう３点を仮定する。そして、その仮定した３点が、仮想平面を構成する上での所定の条件を満たすか否かを検証する。条件を満たさなければ、新たに設置点を仮定して再び検証を行うことになる。すなわち条件を満たす３点が求まるまで、このような検証を繰り返し行わなければならず、計算処理が複雑で検査に手間がかかるという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、実装部品の検査を容易に行うことが可能な実装部品用検査装置および実装部品の検査方法を提供することを目的とする。

本発明は、基板に実装される実装部品から側方に突出して設けられたリード端子等の突出部の並び状態を検査する実装部品用検査装置であって、光を透過可能であるとともに前記実装部品を載置可能な平坦支持面を有し、前記平坦支持面の側縁が面取りされるとともにこの面取りされて形成されたエッジ面が、粗面化処理された砂目表面形状をなす透光性支持板と、前記透光性支持板の下方に配置されて、前記透光性支持板を透かして前記突出部を照明する照明体と、前記平坦支持面の側縁を含んで前記突出部を側方から見た側方画像を撮像可能な撮像手段と、前記突出部の湾曲面に当たって反射した光と前記エッジ面において乱反射した光とにより撮像された前記側方画像に基づいて、前記突出部の下端と前記平坦支持面の側縁との間のギャップを測定する測定手段と、を備えることに特徴を有する。

このような構成によれば、透光性支持板を透かして突出部を下方から照明し、平坦支持面の側縁を含んで撮像された側方画像に基づいて、突出部の下端と平坦支持面の側縁との間のギャップ（突出部の浮き上がり量）を測定する。このように、平坦支持面の側縁を基板の上面に見立てて測定するから、仮想平面を算出する等の演算処理が不要となり、検査にかかる手間を省くことができる。したがって、実装部品の検査を容易に行うことができる。
また、平坦支持面の側縁は、面取りされていない場合に比べて明確に撮像されるから、突出部の最下端と透光性支持板の側縁との間のギャップを精度良く測定することができる。
また、平坦支持面の側縁のエッジ面は砂目表面形状をなしていることにより、エッジ面において光が乱反射して明るくなり、平坦支持面の側縁がより明確に撮像され、もって突出部の最下端と透光性支持板の側縁との間のギャップの測定精度をさらに高めることができる。

前記透光性支持板の側方には前記側方画像を上方へ反射させる反射手段が備えられ、前記撮像手段は、前記透光性支持板の上方に配置されて、前記側方画像とともに前記突出部を上方から見た上方画像を同時に撮像可能とされ、前記測定手段は、前記ギャップとともに前記上方画像に基づいて前記突出部の前記平坦支持面の板面方向における位置関係を測定するものとしてもよい。

このような構成によれば、側方画像と上方画像とを同時に撮像して、突出部の下端と平坦支持面の側縁との間のギャップ（突出部の浮き上がり量）と、突出部の位置関係とを測定することができるから、側方画像と上方画像とを別々に撮像する場合に比べて撮像の手間を省くことができる。また、撮像手段を透光性支持板の上方のみに配置すればよいから、上方画像を撮像するための撮像手段を透光性支持板の上方に、側方画像を撮像するための撮像手段を透過性支持板の側方にそれぞれ配置する場合に比べて、検査装置の小型化を図ることができる。

前記反射手段はプリズムにより構成され、前記側方画像を構成する光を前記プリズムに透過させるとともに上方へ反射するものであり、前記プリズムの寸法および屈折率は、前記側方画像を構成する光の光路長を、前記上方画像を構成する光の光路長と等しくさせる設定にされているものとしてもよい。これにより、ピントあわせの作業を行うことなく、側方画像と上方画像とを同時に撮像することができるから、実装部品の検査を容易に行うことができる。

前記突出部は、少なくとも一対が前記実装部品から互いに離間する方向に突出して設けられ、前記平坦支持面の幅寸法は、前記一対の突出部の最下端が、それぞれ前記平坦支持面の両側縁の真上位置に配される寸法とされているものとしてもよい。これにより、突出部の最下端と平坦支持面の側縁との、平坦支持面の板面方向の位置を一致させた状態にして側方画像を撮像することができるから、突出部の最下端と平坦支持面の側縁との間のギャップを精度良く測定することができる。

本発明の実装部品の検査方法は、基板に実装される実装部品から側方に突出して設けられたリード端子等の突出部の並び状態を検査する実装部品の検査方法であって、光を透過可能であるとともに前記実装部品を載置可能な平坦支持面を有し、前記平坦支持面の側縁が面取りされるとともにこの面取りされて形成されたエッジ面が、粗面化処理された砂目表面形状をなす透光性支持板を使用し、前記透光性支持板の平坦支持面に前記実装部品を載置し、前記透光性支持板を透かして前記突出部を下方から照明した状態で、前記平坦支持面の側縁を含んで前記突出部を側方から見た側方画像を撮像し、前記突出部の湾曲面に当たって反射した光と前記エッジ面において乱反射した光とにより撮像された前記側方画像に基づいて前記突出部の下端と前記平坦支持面の側縁との間のギャップを測定することに特徴を有する。

本発明によれば、実装部品の検査を容易に行うことが可能な実装部品用検査装置および実装部品の検査方法を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。
本実施形態における実装部品用検査装置（以降、単に検査装置と称する）は、基板に実装される基板用コネクタ１０（本発明の実装部品に該当する）の検査を行う装置である。この検査装置は、基板用コネクタ１０のリード端子１１および固定金具１２の高さのバラつき（コプラナリティ）と、リード端子１１のピッチおよび先端の位置とを測定するものである。なお、リード端子１１と固定金具１２とが本発明の突出部に該当する。以下、各構成部材において、図１の上側を上方、下側を下方、また左奥側を前方、右手前側を後方として説明する。

基板用コネクタ１０のリード端子１１は、相手側コネクタ（図示せず）と嵌合可能とされたハウジング１３に保持され、一端側はハウジング１３内に突出して相手側の端子と接続可能とされている。リード端子１１の他端は、ハウジング１３の後面から後方へ突出した後下方へ屈曲され、その下端部が再び後方へ屈曲された形状をなしている。このリード端子１１の下端部は、図示しない基板の導電路に半田付けされる接続部１４とされている。

基板用コネクタ１０の固定金具１２は、ハウジング１３の左右両側面（長手方向両端面）に装着されている。固定金具１２は、基板に半田付けされることによりハウジング１３を基板上に載置固定するものである。固定金具１２は金属板を所定形状に打ち抜くとともに折り曲げ加工を施すことにより成形され、全体として前後方向に長い形状をなしている。固定金具１２は、前後方向の断面形状が略Ｌ字状をなし、ハウジング１３の側面に沿って配される平板状の本体部１５と、その下端から側方（ハウジング１３の両側面から互いに離間する方向）へ突出する形態の固定部１６とを備えている。

リード端子１１の接続部１４と固定金具１２の固定部１６とは、ともにハウジング１３の下面より若干下方に配されている。接続部１４および固定部１６は、それぞれ先端がわずかに下がる前下がりの傾斜をなし、基板用コネクタ１０が基板に実装された後に、正面側から半田付けの確認を行うことができるようにされている。なお、接続部１４および固定部１６の前下がりの勾配は、一般的には水平方向（基板用コネクタ１０が基板に載置されたときの基板の板面方向）に対して約４度とされている。接続部１４および固定部１６の先端の下縁（リード端子１１および固定金具１２の最下点）には、プレス加工により湾曲形状のダレが生じている。プレス加工は、リード端子１１および固定金具１２をそれぞれ所定形状に屈曲させたときにリード端子１１の接続部１４の上面側および固定金具１２の固定部１６の上面側となる側にダイスを宛がい、リード端子１１の接続部１４の下面側および固定金具１２の固定部１６の下面側（基板用コネクタ１０が基板に実装されるときに基板と対向する側）となる側からポンチを打ち込んで行う。すると、せん断加工された断面のポンチ側（接続部１４および固定部１６の下面側）に、丸みを持った部分（ダレ）が生ずる。なお、図３の一部拡大図に接続部１４のダレ１４Ａを示した。

検査装置は、基板用コネクタ１０を載置可能な平坦支持面２１Ａを有する透光性支持板２１を備えている。透光性支持板２１は、光の吸収が少なく、光を透過可能なガラス製であって、前後方向に長い略長方形の板状をなしている。透光性支持板２１の板厚寸法（上下方向寸法）は一定とされ、その上面が平坦支持面２１Ａとされている。透光性支持板２１は、その長手方向の一端が、検査装置の支持板保持部２２にボルト固定され、平坦支持面２１Ａが水平となる片持ち状に保持されている。なお、透光性支持板２１はガラス製に限らず、各種光学結晶またはプラスチック等であってもよい。

透光性支持板２１の全周のうち支持板保持部２２に保持された一端を除く３辺（長手方向に延びる２辺と、短手方向に延びる２辺のうちの他端側の１辺）の上縁（すなわち平坦支持面２１Ａの側縁）は面取りされている（図２参照）。透光性支持板２１の上縁が面取りされることにより、長手方向に延びる２辺においては平坦支持面２１Ａに向かって互いに接近する方向の傾斜をなす第１エッジ面２３が形成され、短手方向の１辺においては、平坦支持面２１Ａに向かって支持板保持部２２に保持された一端側へ接近する傾斜をなす第２エッジ面２４が形成されている（第１エッジ面２３および第２エッジ面２４は本発明のエッジ面に該当する）。第１エッジ面２３および第２エッジ面２４は、透光性支持板２１の上面に対して４５度の勾配が付けられ、平坦支持面２１Ａの側縁は、透光性支持板２１の外縁よりも内側に位置している。第１エッジ面２３および第２エッジ面２４は、その全面にわたって粗面化処理が施された砂目表面形状をなしている。

平坦支持面２１Ａの短手方向の幅寸法は、基板用コネクタ１０の長手方向の幅寸法とほぼ等しい寸法とされ、詳しくは、基板用コネクタ１０の左右両側の固定部１６の一方の先端（最下端）から他方の先端（最下端）までの幅寸法と一致している。これにより、基板用コネクタ１０を平坦支持面２１Ａに載置すると、両固定金具１２の最下端（ダレ）が、それぞれ平坦支持面２１Ａの左右両側縁（第１エッジ面２３の上縁）の真上位置に配置される。また、各リード端子１１の最下端（ダレ）は、平坦支持面２１Ａの後縁（第２エッジ面２４の上縁）の真上位置に配置される。なお、平坦支持面２１Ａの側縁が透光性支持板２１の外縁よりも内側に位置しているから、リード端子１１および固定金具１２が平坦支持面２１Ａの側縁の真上に配置されて状態で、その先端がプリズム部材２６に接触しないようにされている。

検査装置は、透光性支持板２１を透かして基板用コネクタ１０を下方から照明する面発光式の平面照明装置２５（本発明の照明体に該当する）を備えている。平面照明装置２５の光源は、ＣＣＤの感度特性等を考慮して、複数個の白色ＬＥＤ（図示せず）をマトリックス状に並べたものである。平面照明装置２５は透光性支持板２１の下面に接して配置され、鉛直方向の下方から透光性支持板２１の下面に光を照射するようになっている。

平面照明装置２５から照射された照射光は、透光性支持板２１を透過して基板用コネクタ１０の下面（ハウジング１３の下面、リード端子１１の接続部１４の下面および固定金具１２の固定部１６の下面）を照らす。接続部１４の最下端および固定部１６の最下端（ダレ）は湾曲しているので、接続部１４の最下端に当たった光は後方へ反射し、固定部１６の最下端に当たった光は側方へ反射する。また、照射光は、第１エッジ面２３から側方へ透過し、第２エッジ面２４から後方へ透過するとともに、第１エッジ面２３および第２エッジ面２４において乱反射する。

なお、接続部１４のダレに当たって反射する光と、第２エッジ面２４から後方へ透過する光と、第２エッジ面２４において乱反射する光とが、リード端子１１の接続部１４を正面から見た第１正面画像を構成し、固定部１６のダレに当たって反射する光と、第１エッジ面２３から側方へ透過する光と、第１エッジ面２３において乱反射する光とが、固定金具１２の固定部１６を正面から見た第２正面画像を構成する（第１正面画像および第２正面画像が、本発明の側方画像に該当する）。また、平坦支持面２１Ａのうちリード端子１１の接続部１４が配置されている部分を上方へ透過する光は、リード端子１１の接続部１４を上方から見た第２平面画像を構成し、固定金具１２の固定部１６が配置されている部分を上方へ透過する光は、固定金具１２の固定部１６を上方から見た第２平面画像を構成する（第１平面画像および第２平面画像が、本発明の上方画像に該当する）。

検査装置は、第１正面画像および第２正面画像を構成する光を透過させるとともに上方へ反射するプリズム部材２６（本発明の反射手段に該当する）を備えている。プリズム部材２６は、３つの壁状部材が透光性支持板２１を囲んで立ち上がるコの字形状をなし、詳しくは、透光性支持板２１の第１エッジ面２３に沿って配される一対の第１壁部２７と、第２エッジ面２４に沿って配される第２壁部２８からなるものである。平坦支持面２１Ａに基板用コネクタ１０が載置されると、一対の第１壁部２７は固定金具１２の側方に配され、第２壁部２８はリード端子１１の後方に配される。

一対の第１壁部２７の対向方向の間隔は、透光性支持板２１の短手方向の幅寸法と等しく、プリズム部材２６と透光性支持板２１とは互いの間に隙間がない状態で接している。第１壁部２７の互いに対向する対向面および第２壁部２８の前面は、平坦支持面２１Ａに対して垂直をなし、またプリズム部材２６の上面は、平坦支持面２１Ａと略平行をなしている。

第１壁部２７および第２壁部２８の外側面の下端部は、それぞれ第１正面画像および第２正面画像を上方へ反射する反射面２７Ａ，２８Ａ（４５度の傾斜をなす）とされている。各反射面２７Ａ，２８Ａの上下方向略中央位置は、平坦支持面２１Ａ（リード端子１１および固定金具１２の最下端）の高さに配されている（図３参照）。プリズム部材２６の寸法およびプリズム部材２６の材料の屈折率は、プリズム部材２６を透過する第１正面画像および第２正面画像を構成する光の光路長（屈折率×実際に光が進む距離）を、第１平面画像および第２平面画像を構成する光の光路長と等しくさせる設定にされている。なお、プリズム部材２６は、検査装置にボルト固定された金属性のプリズム保持部２９に接着されて保持されている。

検査装置は、リード端子１１の画像（第２正面画像および第２平面画像）と固定金具１２の画像（第１正面画像および第１平面画像）とを撮像するカメラ３１（本発明の撮像手段に該当する）を備えている。カメラ３１は多数のＣＣＤ素子を備え、この素子に記録された画像を、アナログ／デジタル変換部においてデジタル画像に変換して記録媒体に保存する。

カメラ３１は、透光性支持板２１の上方においてＸ軸方向（平坦支持面２１Ａの短手方向と平行方向）およびＹ軸方向（平坦支持面２１Ａの長手方向と平行方向）に移動可能とされ、すなわち平坦支持面２１Ａに載置された基板用コネクタ１０の上方においてハウジング１３の側面（リード端子１１および固定金具１２）に沿って移動可能な構成とされている。カメラ３１は、第１正面画像および第１平面画像と、第２正面画像および第２平面画像とをそれぞれ一の画像データとして同時に撮像できるようになっている。各画像データには、図４に示すように、略下半分に第１平面画像または第２平面画像が、略上半分に第１正面画像または第２正面画像が形成される。なお、図４には、第２平面画像および第２正面画像が撮像された画像データを示した。

第１平面画像および第２平面画像には、固定金具１２の固定部１６およびリード端子１１の接続部１４が黒い影となって撮影され、第１正面画像および第２正面画像には、平坦支持面２１Ａの側縁と固定部１６の最下端（ダレ）または接続部１４の最下端（ダレ）とが白く光って撮影される。なお、第２平面画像と第２正面画像とは、多数のリード端子１１の接続部１４のうち一の接続部１４の正面画像と平面画像とが、上下に対応する位置関係で形成される。
なお、カメラ３１はテレセントリックレンズ（図示せず）を具備し、カメラ３１と撮影対象（リード端子１１の接続部１４および固定金具１２の固定部１６）との距離が多少変化しても、正確な測定をすることが可能である。

検査装置は、基板用コネクタ１０をピックアップして平坦支持面２１Ａに載置し得るとともに、撮像を終えた基板用コネクタ１０を平坦支持面２１Ａから退避し得るヘッドユニット３２を備えている。ヘッドユニット３２は、Ｘ軸方向（平坦支持面２１Ａの短手方向と平行方向）、Ｙ軸方向（平坦支持面２１Ａの長手方向と平行方向）およびＺ軸方向（透光性支持板２１の板厚方向と平行方向）に移動可能とされている。

そして、検査装置は、ヘッドユニット３２の移動および動作を制御する搬送制御手段３３と、カメラ３１の移動および動作を制御する撮像制御手段３４と、カメラ３１によって撮像された画像データをもとにリード端子１１の接続部１４および固定金具１２の固定部１６の外形形状を測定する測定手段３５と、測定手段３５によって得られた測定値をもとにその基板用コネクタ１０が良品か不良品かを判定する判定手段３６と、平面照明装置２５の動作を制御する照明制御手段３７として機能する制御部３８を備えている。

次に、本実施形態の検査装置を用いた基板用コネクタ１０の検査方法について説明する。この検査方法は、平坦支持面２１Ａの上面に基板用コネクタ１０を載置し、平面照明装置２５により透光性支持板２１を透かして基板用コネクタ１０を下方から照明した状態で画像を撮像し、撮像された画像データをもとにリード端子１１の接続部１４および固定金具１２の固定部１６の浮き上がり量（接続部１４および固定部１６の最下端と平坦支持面２１Ａの側縁との間のギャップ）やピッチ等（平坦支持面２１Ａの板面方向の位置関係）を測定することにより、基板用コネクタ１０を検査する検査方法である。

以下、この工程を、制御部３８の動作の説明とあわせて、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。
作業者が検査装置のスイッチを入れると、制御部３８の搬送制御手段３３が、検査の対象となる基板用コネクタ１０をヘッドユニット３２に吸着させるとともに、ヘッドユニット３２をＸ方向およびＹ方向に移動させて平坦支持面２１Ａの上方に移動させる。そして、ヘッドユニット３２をＺ方向に下降させ、基板用コネクタ１０を平坦支持面２１Ａに自然状態で載置させる（ステップＳ１）。このとき、基板用コネクタ１０のリード端子１１の接続部１４の最下端および固定金具１２の固定部１６の最下端が、それぞれ第１エッジ面２３および第２エッジ面２４の上縁の真上位置に配される。

基板用コネクタ１０が平坦支持面２１Ａに載置されると、制御部３８の照明制御手段が平面照明装置２５を点灯し、透光性支持板２１を透かして基板用コネクタ１０を下方から照明する（ステップＳ２）。次いで、制御部３８の撮像制御手段３４が、カメラ３１をＸ方向とＹ方向に移動させてリード端子１１および固定金具１２の第１・第２平面画像と第１・第２正面画像とを撮像する（ステップＳ３）。詳しくは、撮像制御手段３４が、プリズム部材２６の第１壁部２７と透光性支持板２１の第１エッジ面２３との境目、第２壁部２８と第２エッジ面２４との境目に沿うようにカメラ３１を順次移動させ、複数回に分けて画像の撮像を行う。このように複数回に分けて撮像することにより、高精度の計測を可能にしている。

次いで、制御部３８の測定手段３５が、カメラ３１の記録媒体に撮像された画像データから、リード端子１１および固定金具１２のコプラナリティと、リード端子１１の接続部１４のピッチと、リード端子１１の先端の位置とを測定する（ステップＳ４）。詳しくは、測定手段３５は、第１正面画像に基づき平坦支持面２１Ａの側縁（第１エッジ面２３の上縁）の座標値と、固定金具１２の固定部１６の最下端の座標値とを計測して、その差分から固定金具１２の最下端の浮き上がり量を算出する。また、測定手段３５は、第２正面画像に基づき平坦支持面２１Ａの側縁（第２エッジ面２４の上縁）の座標値と、各リード端子１１の接続部１４の最下端の座標値とを計測して、その差分からリード端子１１の最下端の浮き上がり量を算出する。また、測定手段３５は、第１平面画像から各リード端子１１間のピッチと、各リード端子１１の先端位置とを計測する。

そして、制御部３８の判定手段３６は、測定手段３５によって得られた測定値と判定のための基準値とを比較し、測定値が許容値内にあるか否かを判断する（ステップＳ５）。詳しくは、判定手段３６は、リード端子１１および固定金具１２のコプラナリティの測定値がそれぞれ許容値内にあるか否か、リード端子１１のピッチの測定値と、基準となるピッチの値とのずれが許容値内にあるか否か、リード端子１１の先端位置と基準となる先端位置とのずれが許容値内にあるか否か、を判断する。これらがすべて許容値内にある場合には、その基板用コネクタ１０は良品であると判断され、許容値を超えている場合には、その基板用コネクタ１０は不良品と判断される。

次に、制御部３８の搬送制御手段３３がヘッドユニット３２を作動させて測定を終えた基板用コネクタ１０を吸着し、基板用コネクタ１０が良品であると判断された場合には（ステップＳ５のＹｅｓ）、ヘッドユニット３２を梱包ライン（図示せず）側へ移動させて基板用コネクタ１０を梱包ラインにのせる（ステップＳ６）。一方、基板用コネクタ１０が不良品であると判断された場合には（ステップＳ５のＮｏ）、制御部３８の搬送制御手段３３がヘッドユニット３２を不良品ライン（図示せず）側へ移動させて基板用コネクタ１０を不良品ラインにのせる（ステップＳ７）。こうして、当該基板用コネクタ１０の検査が終了する。

このように本実施形態によれば、透光性支持板２１を透かしてリード端子１１および固定金具１２を下方から照明し、平坦支持面２１Ａの側縁を含んで撮像された第１正面画像および第２正面画像に基づいて、リード端子１１および固定金具１２の浮き上がり量を測定する。このように、平坦支持面２１Ａの側縁を基板の上面に見立てて測定するから、仮想平面を算出する等の演算処理が不要となり、検査にかかる手間を省くことができる。したがって、実装部品の検査を容易に行うことができる。

また、平坦支持面２１Ａに、基板用コネクタ１０を自然状態で載置することにより、リード端子１１および固定金具１２は、実際に基板用コネクタ１０が基板に実装される際にその基板上に載置されたときに生じる変形（自重による変形）を生じる。したがって、基板用コネクタ１０の自重の影響を考慮した検査を行うことができ、検査結果の信頼性が高いものとなる。

また、リード端子１１および固定金具１２のコプラナリティは、平坦支持面２１Ａの側縁の座標値とリード端子１１および固定金具１２の最下端の座標値とを計測した差分により求められるので、カメラ３１および平坦支持面２１Ａが厳密に水平になるよう設置する必要がなく、そのような調整が不要な分だけ検査装置のメンテナンスにかかる手間や時間を省くことができる。

また、固定金具１２は、基板用コネクタ１０のハウジング１３の側面に密着するようにして装着され、かつ、ハウジング１３の左右両側面に備えられるものであるため、側方からの照明ではコプラナリティの測定を行うことが困難であった。しかしながら、本実施形態の構成によれば、このような固定金具１２のコプラナリティの測定を、特段の手間や特別の装置等を要さずに行うことができる。

また、検査装置にはプリズム部材２６が備えられ、カメラ３１が第１・第２正面画像と第１・第２平面画像とを同時に撮像することができるので、それらを別々に撮像する場合に比べて撮像の手間を省くことができる。また、平坦支持面２１Ａの上方のカメラのみで足りるから、第１・第２平面画像を撮像するためのカメラを透光性支持板の上方に、第１・第２正面画像を撮像するカメラを透過性支持板の側方にそれぞれ配置する場合に比べて、検査装置の小型化を図ることができる。

また、例えば側方からの照明で正面画像を撮像し、上下方向からの照明で平面画像を撮像する場合には、その都度照明体を切り替えなければならないという手間を生じる。加えて、照明体を、撮像対象の側方と、上方または下方とに備えなければならないので、その分検査装置の大型化を招くという問題もある。しかしながら、本実施形態の構成によれば、そのような照明体の切り替え作業は不要であるから測定に手間を要さず、基板用コネクタ１０の検査を容易に行うことができる。また、照明体としては透光性支持板２１の下方に配置された平面照明装置２５のみで足りるから、検査装置をコンパクトなものにすることができ、もって検査装置を設置する場所の省スペース化を図ることができる。なお、平面照明装置２５を用いることにより照明光軸の調整は不要となっている。

また、プリズム部材２６により、第１・第２正面画像を構成する光の光路長が、第１・第２平面画像を構成する光の光路長と等しくなるから、ピントあわせの作業を行うことなく正面画像と平面画像とを同時に撮像することができ、もって実装部品の検査を容易に行うことができる。

加えて、平坦支持面２１Ａの側縁は面取りされているから、例えばその側縁が面取りされていない場合に比べて側方へ透過する光量が多くなり、平坦支持面２１Ａの側縁を明確に撮像することができる。加えて、面取りにより形成された第１エッジ面２３および第２エッジ面２４は砂目表面形状をなしているから、第１エッジ面２３および第２エッジ面２４において光が乱反射して明るくなる。これにより、平坦支持面２１Ａの側縁がより明確に撮像され、もってリード端子１１および固定金具１２のコプラナリティを精度良く測定することができる。

また、リード端子１１および固定金具１２の最下端を平坦支持面２１Ａの側縁の真上位置に配置し、すなわちプリズム部材２６からリード端子１１および固定金具１２の最下端までの距離と、平坦支持面２１Ａの側縁（撮影対象）までの距離とを一致させた状態で、撮像を行うものとされている。これにより、両距離に大きな差がある場合に比べてピントのずれが生じず、コプラナリティの測定精度を高めることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、本発明を、基板用コネクタ１０用の検査装置に適用したが、これに限らず、基板に実装される実装部品用の検査装置であればどのような実装部品の検査装置にも適用することができ、例えば、各種電子部品（ＱＦＰ等）用の検査装置にも適用することができる。

（２）上記実施形態では、プリズム部材２６により第１・第２正面画像を上方へ反射させているが、これに限らず、ミラー等を用いて正面画像を上方へ反射させるようにしてもよい。また、プリズム部材２６やミラーを用いないで、リード端子１１および固定金具１２の正面にカメラを配置して正面画像を撮像するようにしてもよい。

本実施形態の検査装置の概略構造を表す外観斜視図同平断面図同側断面図平面画像と正面画像とが形成された画像データを表す図検査装置の制御系を示すブロック図検査装置の動作を示すフローチャート

符号の説明

１０…基板用コネクタ（実装部品）
１１…リード端子（突出部）
１２…固定金具（突出部）
２１…透光性支持板
２１Ａ…平坦支持面
２３…第１エッジ面
２４…第２エッジ面
２５…平面照明装置（照明体）
２６…プリズム部材（反射手段）
３１…カメラ（撮像手段）
３５…測定手段

Claims

基板に実装される実装部品から側方に突出して設けられたリード端子等の突出部の並び状態を検査する実装部品用検査装置であって、
光を透過可能であるとともに前記実装部品を載置可能な平坦支持面を有し、前記平坦支持面の側縁が面取りされるとともにこの面取りされて形成されたエッジ面が、粗面化処理された砂目表面形状をなす透光性支持板と、
前記透光性支持板の下方に配置されて、前記透光性支持板を透かして前記突出部を照明する照明体と、
前記平坦支持面の側縁を含んで前記突出部を側方から見た側方画像を撮像可能な撮像手段と、
前記突出部の湾曲面に当たって反射した光と前記エッジ面において乱反射した光とにより撮像された前記側方画像に基づいて、前記突出部の下端と前記平坦支持面の側縁との間のギャップを測定する測定手段と、を備えることを特徴とする実装部品用検査装置。
前記透光性支持板の側方には前記側方画像を上方へ反射させる反射手段が備えられ、
前記撮像手段は、前記透光性支持板の上方に配置されて、前記側方画像とともに前記突出部を上方から見た上方画像を同時に撮像可能とされ、
前記測定手段は、前記ギャップとともに前記上方画像に基づいて前記突出部の前記平坦支持面の板面方向における位置関係を測定することを特徴とする請求項１に記載の実装部品用検査装置。
前記反射手段はプリズムにより構成され、前記側方画像を構成する光を前記プリズムに透過させるとともに上方へ反射するものであり、前記プリズムの寸法および屈折率は、前記側方画像を構成する光の光路長を、前記上方画像を構成する光の光路長と等しくさせる設定にされていることを特徴とする請求項２に記載の実装部品用検査装置。
前記突出部は、少なくとも一対が前記実装部品から互いに離間する方向に突出して設けられ、前記平坦支持面の幅寸法は、前記一対の突出部の最下端が、それぞれ前記平坦支持面の両側縁の真上位置に配される寸法とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の実装部品用検査装置。
基板に実装される実装部品から側方に突出して設けられたリード端子等の突出部の並び状態を検査する実装部品の検査方法であって、
光を透過可能であるとともに前記実装部品を載置可能な平坦支持面を有し、前記平坦支持面の側縁が面取りされるとともにこの面取りされて形成されたエッジ面が、粗面化処理された砂目表面形状をなす透光性支持板を使用し、
前記透光性支持板の平坦支持面に前記実装部品を載置し、
前記透光性支持板を透かして前記突出部を下方から照明した状態で、前記平坦支持面の側縁を含んで前記突出部を側方から見た側方画像を撮像し、
前記突出部の湾曲面に当たって反射した光と前記エッジ面において乱反射した光とにより撮像された前記側方画像に基づいて前記突出部の下端と前記平坦支持面の側縁との間のギャップを測定することを特徴とする実装部品の検査方法。