JP5621313B2 - 電子部品検査装置及び電子部品搬送方法 - Google Patents
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Description
このような構成によれば、押圧装置の移動に伴い移動する第1の撮像装置や第4の撮像装置の視野が移動するので簡単な構成となり、利便性が向上する。
1つの撮像装置であることを要旨とする。
このような構成によれば、第1の撮像装置と第4の撮像装置とが共用されることから、撮像装置の数を少なくすることができ、部品点数の削減になる。
このような構成によれば、第2の撮像装置が第3の撮像装置とが共用されることから、撮像装置の数を少なくすることができ、部品点数の削減になる。
査用ソケットに対する前記電子部品の配置とともに前記接続電極に対する前記検査用ソケットの接続端子の位置合わせを行うことを要旨とする。
クとの共用により部品点数が削減され、利便性がさらに高められる。
いる。X軸フレームFXは、X方向(図1において横方向であってX方向矢印の向きに平行な方向:複数のコンベヤーC1〜C6の長さ方向に直交する方向)に配置されている。第1のY軸フレームFY1及び第2のY軸フレームFY2は、Y方向(図1において縦方向であってY方向矢印の向きに平行な方向:複数のコンベヤーC1〜C6の長さ方向に平行な方向)に沿って互いに平行となるように配置され、前記X軸フレームFXに対して、X方向に移動可能に支持されている。そして、第1のY軸フレームFY1はX軸フレームFXに設けられたモーター(図示略)によって該X軸フレームFXに沿ってX方向に往復移動するとともに、第2のY軸フレームFY2はX軸フレームFXに設けられたモーター(図示略)によって該X軸フレームFXに沿ってX方向に往復移動する。
部品把持位置SP2との間を往復移動する。また、回収チェンジキット34は、部品把持位置SP2と回収ロボット15により電子部品Tが回収される部品回収位置SP3との間を往復移動する。
あることから、電子部品Tの上面電極Bbに対応する配置で把持部63の下部に設けられている。各接触端子P2は、その先端が所定の圧力以上で押されると長さが収縮し、その先端の圧力が所定の圧力以下になると長さが伸びる、公知の伸縮構造を有している。これにより接触端子P2は、電子部品Tの上面電極Bbとの間の距離を自在に調整するとともに、所定の圧力で電子部品Tの上面電極Bbに当接するようになっている。各接触端子P2は、把持側回路装置65内の回路配線P4を介して対応する接続端子P3にそれぞれ電気的に接続されている。各接続端子P3は、上述の接触端子P2と同様の構造を有するものであり、検査用ソケット24の接続電極P5にその先端を当接されることを通じて検査用ソケット24の接続電極P5に電気的に接続されるものであることから、検査用ソケット24の接続電極P5に対応する配置で把持側回路装置65の下部に設けられている。なお、接続端子P3が把持側回路装置65の下方へ突出される長さは、接触端子P2が突出される長さよりも短い長さとなっている。
の直上位置に配置する。そして検査用ヘッド22は、対応する回収チェンジキット34の直上位置にて電子部品Tを下方に移動させ、同対応する回収チェンジキット34の所定のポケット32に収容させるようになっている。
電子部品検査装置10には、制御装置70が備えられている。制御装置70は、中央演算処理装置(CPU)、記憶装置(不揮発性メモリーROM、揮発性メモリーRAMなど)を有するマイクロコンピュータを中心に構成されており、メモリーに格納されている各種データ及びプログラムに基づいて、電子部品Tなどのデバイスを搬送する処理などのため各種制御を実行する。本実施形態では、制御装置70にて、電子部品検査装置10を構成する各種要素間の相対位置を算出たり設定したりする処理や、それら各種要素と電子部品Tとの間の位置決め処理などが行なわれる。また、不揮発性メモリーROMには、相対位置情報の設定処理や押圧装置60の移動制御などに必要な各種のパラメータなどが予め保存されている。
び「検査用ソケットの姿勢認識処理」がそれぞれ行なわれるようになっている。
Y軸モーター駆動回路MYDは、制御装置70から受けた駆動信号に応答して、同駆動信号に基づく駆動量を演算し、演算された駆動量に基づいてY軸モーターMYを駆動制御するようになっている。また制御装置70には、Y軸モーター駆動回路MYDを介してY軸モーターエンコーダーEMYによって検出されたY軸モーターMYの回転速度が入力される。これにより制御装置70は、検査用ヘッド22のY方向の位置(Y座標)を把握する。そして、その把握したY方向の位置(Y座標)と第1または第2シャトル16,17や検査用ソケット24の位置などの目標位置とのY方向のずれを求めて、Y軸モーターMYを駆動制御して検査用ヘッド22を目標位置に移動させるようになっている。
Z軸モーター駆動回路MZDは、制御装置70から受けた駆動信号に応答して、同駆動信号に基づく駆動量を演算し、演算された駆動量に基づいてZ軸モーターMZを駆動制御するようになっている。また、制御装置70には、Z軸モーター駆動回路MZDを介してZ軸モーターエンコーダーEMZによって検出されたZ軸モーターMZの回転速度が入力される。これにより制御装置70は、検査用ヘッド22の各押圧装置60の上下方向(Z方向)の位置(高さ)を把握するとともに、その高さ位置と目標の高さ位置(上下方向の位置)とのずれを求めて、Z軸モーターMZを駆動制御して該各押圧装置60を目標の高さ位置に移動させるようになっている。これにより、例えば、ノズル64を電子部品Tを把持したり配置させたりする各所定の高さに移動させることができる。
第1シャトル駆動回路16Dは、制御装置70から受けた制御信号に応答して第1シャトルモーターMS1を駆動制御するようになっている。そして、制御装置70は、第1シャトルモーターMS1を駆動することで第1シャトル16をレール30Aに沿って移動させるようになっている。また、制御装置70は、第1シャトル駆動回路16Dを介して第1シャトルエンコーダEMS1によって検出された第1シャトルモーターMS1の回転速度が入力されるとともに、その回転速度に基づいて第1シャトル16の位置を把握するようになっている。
第1シャトル撮像回路37Dは、制御装置70から受けた制御信号に応答して各カメラ40A,40Bを駆動制御する。同様に、第2シャトル撮像回路38Dは、制御装置70から受けた制御信号に応答して各カメラ45A,45Bを駆動制御する。そして、制御装置70は、各カメラ40A,40B,45A,45Bに撮影された上方の画像、例えば、マーク体69(ヘッド基準マーク)及び把持部63が撮像された画像G3(図18参照)やマーク体69(ヘッド基準マーク)及び把持部63に把持された電子部品Tが撮像された画像G4(図20参照)などの画像データを取得する。画像G3には、把持部63のノズル64と、把持部63の把持側回路装置65の接触端子P2及び接続端子P3と、マーク体69とマーク体69のヘッド基準マークとが撮像されている。これにより画像G3が認識処理されることで、ノズル64の中心位置DC、接触端子P2及び接続端子P3のそれぞれの配置位置、ヘッド基準マークの位置、及びそれら相互間の相対位置関係などが取得されるようになる。また画像G4には、電子部品Tと、同電子部品Tの下面電極Baと、把持部63の把持側回路装置65の接続端子P3と、マーク体69とマーク体69のヘッド基準マークとが撮像されている。これにより画像G4が認識処理されることで、電子
部品Tの位置、同電子部品Tの下面電極Baの配置位置、接続端子P3の配置位置、ヘッド基準マークの位置、及びそれら相互間の相対位置関係などが取得されるようになる。
第2の下方撮像装置55を検査用ヘッド22に対してXY方向へ移動(水平移動)させるようになっている。
[検査用ソケットの姿勢の認識処理]
検査用ソケットの姿勢の認識処理について図にしたがって説明する。図11は、各検査用ソケット24とそれら検査用ソケット24に対応する各ソケット基準マークKM11〜KM18とを撮像する平面の態様を示す平面図である。図12は、各検査用ソケット24とそれら検査用ソケット24に対応する各ソケット基準マークKM11〜KM18とを撮像する正面の態様を示す正面図である。図13は、下方撮像装置により撮像された検査用ソケット24及びソケット基準マークの画像の一例を示す図である。
シャトルのチェンジキットに配置された電子部品の姿勢の認識処理について図にしたがって説明する。図14は、部品載置位置31Aに載置された電子部品Tの上面電極Bbとそれら部品載置位置31Aに対応するシャトル基準マークSM11〜SM18とを撮像する平面の態様を示す平面図である。図15は、部品載置位置31Aに載置された電子部品Tの上面電極Bbとそれら部品載置位置31Aに対応するシャトル基準マークSM11〜SM18とを撮像する正面の態様を示す正面図である。図16は、下方撮像装置により撮像された部品載置位置31Aに載置された電子部品Tの上面電極Bb及びシャトル基準マークの画像の一例を示す図である。
ル17の供給チェンジキット31の上方に順次配置されるとともに、配置されたそれぞれの位置において対向する部品載置位置31Aに配置された電子部品Tをその部品載置位置31Aに対応する一対のシャトル基準マーク(例えばSM23,SM24)とともに撮像する。これにより、図16に示すように、各部品載置位置31Aに対するそれぞれの撮像画像(例えばG2)が取得される。そして、撮像画像(G2)に基づいて、制御装置70では、「把持前の電子部品の姿勢認識処理」が行なわれて、シャトル基準マークを基準とした部品載置位置31Aに載置されている電子部品Tの姿勢が同電子部品Tの上面電極Bbの配置に基づいて算出される。この算出された電子部品Tの姿勢、すなわち電子部品Tの上面電極Bbの配置が把持部63の姿勢の調整に用いられる。
把持部の姿勢の認識処理について図にしたがって説明する。図17は、マーク体69(ヘッド基準マーク)と対応する把持部63を撮像する態様を示す正面図であるとともに、図18は、第2の上方撮像装置39B(44B)により撮像されたマーク体69(ヘッド基準マーク)及び把持部63(把持側回路装置65)の画像の一例を示す図である。
把持部に把持された電子部品の姿勢の認識処理について図にしたがって説明する。図19は、マーク体69(ヘッド基準マーク)と対応する把持部63に把持された電子部品Tを撮像する態様を示す正面図であるとともに、図20は、第2の上方撮像装置39B(44B)により撮像されたマーク体69(ヘッド基準マーク)及び把持部63に取得された電子部品Tの画像の一例を示す図である。すなわち、マーク体69(ヘッド基準マーク)は、「把持部の姿勢の認識処理」と「把持部に把持された電子部品の姿勢の認識処理」とで共用される。
把持された電子部品Tを同把持部63に対応する一対のヘッド基準マーク(例えばHM7,HM8)とともに撮像する。これをX方向に並ぶ押圧装置60の数だけ、すなわち2回行なう。これにより、図20に示すように、各把持部63に把持された電子部品Tに対応するそれぞれの撮像画像(例えばG4)が取得される。そして、撮像画像(G4)に基づいて、制御装置70では、「把持された電子部品の姿勢認識処理」が行なわれて、ヘッド基準マークを基準とした把持部63に把持された電子部品Tの姿勢が同電子部品Tの下面電極Baの配置に基づいて算出される。この算出された電子部品Tの姿勢、すなわち下面電極Baの配置に基づいて把持部63の姿勢が調整される。
次に、この電子部品検査装置10が電子部品Tを検査用ヘッド22により検査用ソケット24へ搬送する手順について図にしたがって説明する。図21は、検査用ソケット24へ電子部品Tを搬送する手順の概略を示すフローチャートである。
(1)電子部品Tの上面電極Bbに接触可能な接触端子P2を把持部63に設けたことにより、把持部63が電子部品Tを適正に把持することができるようにして、この把持された電子部品Tの上面電極Bbと接触端子P2との位置関係が自ずと対応される関係を維持するようにした。そして、検査用ヘッド22には、この把持部63の位置、すなわち検査用ソケット24に対して平行方向(水平方向、XY方向)の移動位置やZ方向を中心軸とした回転位置等を調整する位置調整部62を設けた。これにより、制御装置70による上述の姿勢制御を通じて把持部63が電子部品Tを把持する際の把持姿勢、及び、電子部品Tを把持した把持部63の上記検査用ソケット24に対する把持姿勢が適正に確保、維持されるようになる。
(5)把持前の電子部品Tの上面電極Bbの画像の撮像と検査用ソケット24の画像の撮像とに下方撮像装置50,55が共用されることから、撮像装置の数を少なくすることができ、部品点数が削減される。
ル基準マークを採用することで、電子部品Tの上面電極Bbの位置と検査用ヘッド22の位置とがそれぞれシャトル基準マークとヘッド基準マークとを介して位置合わせできるようになり、把持部63の姿勢調整がより容易に実現可能となる。
・上記実施形態では、画像処理部71が各姿勢認識処理を行なう場合について例示したが、これに限らず、制御装置が画像処理部の行なっている処理の一部もしくは全部を処理するようにしてもよいし、逆に、画像処理装置にて制御装置が行なっている処理の一部を処理するようにしてもよい。これにより、電子部品検査装置の構成の自由度の向上が図られる。
対位置関係を好適に取得することができるのであれば、ソケット基準マークやシャトル基準マークが、ヘッド基準マークに挿通せずに、例えばヘッド基準マークの横に並ぶなどしてもよい。また例えば、図22(a)(b)に示すように、検査用ヘッドには光透過性のあるガラスなどより形成されたマーク体80にヘッド基準マーク82を設け、チェンジキット31や検査部23に取り付けられる設置体81に平面的なマーク83としてソケット基準マークもしくはシャトル基準マークを設けてもよい。これにより、電子部品検査装置に設けられる基準マークの態様の自由度が高められる。
ットが取り付けられる基板などに設けられてもよい。この場合、接続電極の配置に合わせて把持側回路装置の接続端子を配置するようにすれば電子部品の上面電極とテスターとの電気的接続を維持することができる。これにより、把持側回路装置及び検査部(検査用ソケット)の構造にかかわらず、パッケージオンパッケージの電子部品の検査装置にこの電子部品検査装置を適用することのできる可能性が向上する。
向上するようになる。
チップ、MS1…第1シャトルモーター、MS2…第2シャトルモーター、MY…Y軸モーター、MYD…Y軸モーター駆動回路、MZ…Z軸モーター、MZD…Z軸モーター駆動回路、P1…接触端子、P2…接触端子、P3…接続端子、P4…回路配線、P5…接続電極、SM11〜SM18,SM21〜SM28…第1の基準マークとしてのシャトル基準マーク。
Claims (10)
- 第1面及び前記第1面の反対側の第2面に電極が設けられた電子部品と、
前記電子部品の電気的な検査をする際に前記電子部品が配置される検査用ソケットと、
前記電子部品を把持する把持部、前記把持部の位置を調整する位置調整部、及び前記把持部に設けられて前記把持部により把持された電子部品の第1面電極に接触可能な接触端子を有し、前記電子部品を前記検査用ソケットに搬送配置する検査用ヘッドと、
前記把持部による把持前の電子部品の第1面電極を撮像する第1の撮像装置と、
前記検査用ヘッドに設けられている接触端子を撮像する第2の撮像装置と、
前記把持部により把持された電子部品の第2面電極を撮像する第3の撮像装置と、
前記検査用ソケットを撮像する第4の撮像装置と、
前記検査用ヘッドの位置調整部に前記把持部の位置を調整させることにより、前記第1及び第2の撮像装置により撮像された画像に基づき前記把持部が前記電子部品を把持する際の把持姿勢、及び、前記第3及び第4の撮像装置により撮像された画像に基づき前記電子部品を把持した把持部の前記検査用ソケットに対する把持姿勢をそれぞれ制御する制御装置と、
を備え、
前記把持部は、前記接触端子と前記電子部品の第1面電極とを非接触に保った状態で前記電子部品を把持し、
前記検査用ヘッドは、前記把持部に把持された電子部品を前記検査用ソケットに押圧する際、前記電子部品の第2面電極を前記検査用ソケットの接触端子に接触させてから前記非接触に保たれた前記把持部の接触端子を前記電子部品の第1面電極に接触させる、
ことを特徴とする電子部品検査装置。 - 前記検査用ソケットに配置された前記電子部品の外周より外側には前記電子部品の第1面電極との電気的な導通を確保する接続電極が設けられ、前記把持部には、前記接続電極に接触可能な接続端子が設けられている
請求項1に記載の電子部品検査装置。 - 前記第1の撮像装置及び前記第4の撮像装置の少なくとも一方は、前記検査用ヘッドに設けられている
請求項1または2に記載の電子部品検査装置。 - 前記第1の撮像装置及び前記第4の撮像装置は、共用される1つの撮像装置である
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品検査装置。 - 前記第2の撮像装置及び前記第3の撮像装置は、共用される1つの撮像装置である
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品検査装置。 - 第1面及び前記第1面の反対側の第2面に電極が設けられた電子部品を把持する把持部、前記把持部の位置を調整する位置調整部、及び前記把持部に設けられて前記把持部により把持された電子部品の第1面電極に接触可能な接触端子を有する検査用ヘッドにより前記電子部品を前記電子部品の電気的な検査を行う検査用ソケットに搬送配置する電子部品搬送方法であって、
前記把持部による把持前の電子部品の第1面電極を画像認識して、前記電子部品の第1面電極の位置を認識する第1の工程と、
前記検査用ヘッドに設けられている接触端子を画像認識して、前記接触端子の位置を認識する第2の工程と、
前記第2の工程で認識された前記接触端子の位置が前記第1の工程で認識された電子部品の第1面電極の位置に適合するように、前記検査用ヘッドの位置調整部を通じて前記把持部の姿勢を調整し、該姿勢を調整した把持部にて前記電子部品を把持する第3の工程と、
前記検査用ソケットの位置を画像認識して、前記検査用ソケットの位置を認識する第4の工程と、
前記第3の工程で前記把持部により把持された電子部品の第2面電極を画像認識して、前記電子部品の第2面電極の位置を認識する第5の工程と、
前記第5の工程で認識された前記電子部品の第2面電極の位置が前記第4の工程で認識された前記検査用ソケットの位置に適合するように、前記検査用ヘッドの位置調整部を通じて前記把持部の姿勢を調整し、該調整した把持部の姿勢を維持して前記電子部品を前記検査用ソケットに配置する第6の工程と、
を備え、
前記第6の工程での前記検査用ソケットに対する前記電子部品の配置に際しては、前記把持部により把持した電子部品の第1面電極に対し前記接触端子を非接触に保った状態で前記検査用ソケットに前記電子部品を押圧し、前記押圧により前記電子部品の第2面電極を前記検査用ソケットの接触端子に接触させたのちに前記非接触に保った当該検査用ヘッドの接触端子を前記電子部品の第1面電極に接触させる、
ことを特徴とする電子部品搬送方法。 - 前記検査用ソケットに配置された前記電子部品の外周より外側には前記電子部品の第1面電極との電気的な導通を確保する接続電極が設けられ、前記把持部には、前記接続電極に接触可能な接続端子が設けられ、前記第6の工程での前記検査用ソケットに対する前記電子部品の配置とともに前記接続電極に対する前記検査用ソケットの接続端子の位置合わせを行う
請求項6に記載の電子部品搬送方法。 - 前記第1の工程では、前記電子部品の載置位置に対する所定の位置に予め設けた第1の基準マークを画像認識し、前記第1の基準マークに対する前記電子部品の第1面電極の位置を認識するものであり、
前記第2の工程では、前記第1の基準マークと所定の相対位置であるマークとして前記検査用ヘッドに予め設けた第2の基準マークを画像認識し、前記第2の基準マークに対する前記接触端子の位置を認識するものである
請求項6または7に記載の電子部品搬送方法。 - 前記第4の工程では、前記検査用ソケットに対する所定の位置に予め設けた第3の基準マークを画像認識し、前記第3の基準マークに対する前記検査用ソケットの位置を認識するものであり、
前記第5の工程では、前記第3の基準マークと所定の相対位置であるマークとして前記検査用ヘッドに予め設けた第4の基準マークを画像認識し、前記第4の基準マークに対する前記電子部品の第2面電極の位置を認識するものである
請求項6〜8のいずれか一項に記載の電子部品搬送方法。 - 前記第1の工程では、前記電子部品の載置位置に対する所定の位置に予め設けた第1の基準マークを画像認識し、前記第1の基準マークに対する前記電子部品の第1面電極の位置を認識するものであり、
前記第2の工程では、前記第1の基準マークと所定の相対位置であるマークとして前記検査用ヘッドに予め設けた第2の基準マークを画像認識し、前記第2の基準マークに対する前記接触端子の位置を認識するものであり、
前記第4の工程では、前記検査用ソケットに対する所定の位置に予め設けた第3の基準マークを画像認識し、前記第3の基準マークに対する前記検査用ソケットの位置を認識するものであり、
前記第5の工程では、前記第3の基準マークと所定の相対位置であるマークとして前記検査用ヘッドに予め設けた第4の基準マークを画像認識し、前記第4の基準マークに対する前記電子部品の第2面電極の位置を認識するものであり、
前記第2の工程で用いる前記第2の基準マークと前記第5の工程で用いる前記第4の基準マークとを同一の基準マークによって共用する
請求項6または7に記載の電子部品搬送方法。
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