JPH02189407A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 チップ部品の基板への搭載状態を検査する装置に関し、 誤判定の恐れがない、チップ部品取付は方向の正誤検査
装置を提供することを目的とし、本体部の両側から非対
称にリード片が出ているチップ部品の取付は方向の正誤
検査装置において、基板上に取付けられた該チップ部品
とその周囲の高さデータを読み取り出力する光学系と、
該光学系の出力を格納するメモリと、該チップ部品の、
前記光学系で所定の側のリード片対応部に設定したウィ
ンドウ内の高さデータを前記メモリより読出す手段と、
該ウィンドウ内の高さデータを比較してチップ部品取付
は方向の判定とチップ部品取付は方向の正／誤を判定す
る判定手段と、を備えるよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、チップ部品の基板への搭載状態特に基板へ取
付けたチップ型トランジスタ等の向きを検査する装置に
関する。

チップ型トランジスタは第５図に示すように立方体状の
本体部１１と、エミッタ、コレクタ、ベースまたはドレ
イン、ソース、ゲートに接続する足（リード片）１２，
１３．１４を有する。第６図はこのチップ型トランジス
タ１０の斜視図である。

このチップ型トランジスタを取付けるプリント基板には
所要の配線と、チップ型トランジスタ（抵抗、コンデン
サなども含めればチップ部品）を取付けるランドが形成
されており、チップ型トランジスタの足を該当するラン
ドへのせ、半田付けすることで、該トランジスタを基板
へ取付ける。

この基板への部品取付けは、自動処理されるのが普通で
ある。

自動処理であれば、基板への部品取付けが正常に行なわ
れたか、向きが誤っていないか（第５図の状態を正常と
すれば、足１．２．１３が上、足１４が下なら逆、異常
、である）、半田付は脱落か否かなどを検査する必要が
ある。本発明はか＼る部品搭載状況、特にチップ型トラ
ンジスタの向きの検査装置に係るものである。

〔従来の技術〕

従来のチップ部品検査におけるトランジスタ方向検査で
は、三角測量法などにより高さを測定し、その高さデー
タを用いて方向（向き）検査をしている。本出願人もこ
の三角測量法に似た、高さ計測光学系について出願して
いる。これは第７図に示すように、基板に取付けられた
部品１０につき走査して各部の高さデータを得、それを
メモリに格納しておき、部品１０と部品周囲の高さデー
タをウィンドウで該メモリより切り出し、またその中で
部品電極（足）とその周囲の小領域の高さデータをウィ
ンドウ１５〜１７で切り出し、ウィンドウ１５〜１７内
の高さデータを用いて方向判定、取付状態の良否判定を
行なう。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしこの方法では、光学系の特徴により、誤判定する
恐れがある。第８図（ｂ）は高さ計測の概要を示し、２
１はレーザ光源、２２はＰ　Ｓ　Ｄ　（Ｐｏｓｉ−ｔｉ
ｏｎ　Ｓｅｎｓｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ）などの光検知器
である。レーザ光源２１よりレーザビームを基板１８へ
向けて投射し、基板からの反射光を光検出器２２で受光
する。基板上のレーザ光投射点の高さにより反射光の経
路がずれ、ひいては光検出器上の反射光の入射点がずれ
る。光検出器はこの入射点のずれに対応する出力を生じ
るから、結局、基板上の凹凸、その高さが分る。

レーザビームで第８図（ａ）の枠２５内全域を走査し、
その各走査点の高さデータを光検出器２２により得て、
これをメモリへ格納しておく。第７図の点線枠１５〜１
７内の高さデータは、このメモリより、該枠内の高さデ
ータをウィンドウで切り出して得ることができる。足１
２〜１４があるとこの部分では高さは高くなり、足がな
いと高さは高くならない（基板の高さと同じ）から、枠
内の高さデータの例えば平均値をとって比較してみると
、足がある／ない、ひいては取付けの向き正常／異常が
分る。

例えば第７図で枠１５〜１７内の平均高さが、基板高さ
より高ければ正常である。トランジスタ１０が逆に取付
けられると枠１５〜１７内の全部に足がない、従って平
均高さは基板のそれと同じになるが、この場合は取付は
異常である。

しかしこの高さ測定では、レーザ光は基板に対し真上か
ら投射し、光検出器２２はこのレーザ光と２０°の傾き
をなして基板上の光投射点を見るので、厚さがある（高
さが高い）本体１１の近傍の足１４を測高するときは、
反射光が本体１１に遮ぎられ、周囲に拡散して行った光
を検知器が捉え、間違った高さデータを出力してしまう
。このため第８図（ａ）に斜線を付して示す範囲１９は
高さ検知不能部となる。

第８図（ｂ）で光検出器２２をレーザビームの反対側に
置けば、足１４部分は高さ検知不能部にはならないが、
これでは、今度は足１２．１３部分′が高さ検知不能部
になる。いずれにしても、傾斜配置の１組の投、受光系
を用いる限り、影になって、測高できない領域が生じる
。

高さ測定でチップ部品の取付は方向の正常／異常を検査
する場合、光学系の特徴により測高不可能の領域が生じ
、このため誤判定の恐れがあるという問題がある。

本発明はか＼る点を改善し、誤判定の恐れがない、チッ
プ部品取付は方向の正／誤検査装置を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に示すように本発明では、本体部の両側から非対
称にリード片が出ているチップ部品１０の取付は方向の
正／誤検査装置を、基板上に取付けられた該チップ部品
１０とその周囲の高さデータを走査して出力する光学系
２０と、該光学系の出力を格納するメモリ３２と、該チ
ップ部品の、前記光学系で影とならない側のリード片対
応部に設定したウィンドウ内の高さデータをメモリ３２
より読出す手段３０と、該ウィンドウ内の高さデータを
比較してチップ部品取付は方向の正／誤を判定する手段
３４で構成する。

〔作用〕

本発明でも、基板に取付けられたチップ部品１０とその
周囲の高さデータを光学系２０により走査して採取し、
メモリ３２に格納する。

本発明ではこのメモリ３２から、第３図（ａ）に示すウ
ィンドウ１５．１８．１６内の高さデータを読出し手段
３０により取出す。図示のようにこれらのウィンドウは
、チップ部品１０の光学系で影とならない側に、リード
片１２，１３．１４に対応する位置に設定する。第３図
（ｂ）の状態（上向きという）の取付けが正しいとする
と、ウィンドウ１５．１６内にリード片１２．１３があ
り、ウィンドウ１８にはリード片がない。この条件つま
りウィンドウ１５．１６の平均高さがウィンドウ１８の
平均高さより高いという条件で、チップ部品１０の取付
けは正常と判断する。

これに対して第３図（Ｃ）は但）とは逆であり（下向き
という）、この状態ではウィンドウ１５．１６にリード
片がなく、ウィンドウ１８にリード片がある。従ってウ
ィンドウ１５．１６の平均高さはウィンドウ１８の平均
高さより低く、この条件はチップ部品１０の取付けは異
常（逆）と判断する。

ウィンドウ１５．１８．１６は光学系２０の影とならな
い側に設定するから、影になることで高さデータが不正
確になることはなく、従って正しい判定結果が得られる
。

正常／異常判定などは次のようにして行なうことができ
る。今、ウィンドウ１５の平均高さをＡ、ウィンドウ１
８のそれをＢ、ウィンドウ１６のそれをＣとすると、第
３図（ｂ）でｈ＋　　＝Ａ　　Ｂはウィンドウ１５と１
８の平均高さの差、ｈａ　＝Ｃ−Ｂはウィンドウ１６と
１８の平均高さの差であり、これらははイ等しいからｈ
とおく。そして０≦ｈ≦１００μｍか否かをチエツクし
、ＹＥＳなら方向違い／リード欠落、１００≦ｈ≦４５
０μｍか否かをチエツクしてＹＥＳなら正常、ｈ≧４５
０μｍをチエツクしてＹＥＳなら電極曲げ（リード片が
曲って基板から浮いている）と判断する。即ち高さの差
りでリード片の有り／無し、折曲などを検知することが
できる。

また第３図（Ｃ）の状態でｈ＝Ｂ−（Ａ＋Ｃ）／２を計
算して、０≦ｈ≦１００μｍなら方向違い／リード欠落
、１００≦ｈ≦４５０μｍなら正常、ｈ＞４５０μｍな
ら電極曲げと判断する。

第４図に本発明の検査フローチャートを示す。

検知系■つまり前記光学系２０で走査、測高して高さデ
ータ（高さ画像■）を得、メモリに格納する。次に、入
力した部品データ■及びマウントデータ■をもとに、■
対象部品の大きさ、向きを考えてメモリの高さ画像に対
しウィンドウ（これは１５．１８．１６を含む大きなウ
ィンドウ）を切り出す。このとき、部品の縦向き、横向
きを、マウントデータの方向辞書を見て判断する。該ウ
ィンドウ内高さデータ（これは例えば８ビツト、２５６
階調で表わされている）をメモリより取出し、これを■
２値化する。

ウィンドウ内２値化データの予定パターンを■予め辞書
データとしておき、■前記２値化データと■辞書データ
を比較して■位置決めを行なう（パターンが一致するよ
うにし、この一致した状態でのメモリ上ラインドウ枠座
標を求める）。次にウィンドウ１５．１８．１６のデー
タ■により上記大ウィンドウ内に該小ウィンドウ１５．
１８゜１６を切り出す［相］。この切り出す位置は光学
系の影にならない側である。これらの小ウィンドウ内の
高さデータにつき前記比較を行ない■、方向判定し＠、
判定結果をマウントデータと比べて＠、同じなら良品（
取付は正常）、同じでないなら不良品、方向違いとする
。不良品には前記リード片の浮きもある。

このように、高さデータを２値化して位置決めを行ない
、トランジスタのリード片部分を計測、判断することに
よって、高さ検知不能部に影響されない方向判定および
リード片取付は正常／異常検査が可能である。

〔実施例〕

本発明の検査装置の具体例を第２図に示す。１０．２０
は前述のチップ部品（チップ型トランジスタ）、２０は
光学系である。３１は信号処理回路で、光学系２０が出
力する高さデータおよび位置データを取込み、ディジタ
ル化などをしてメモリ３２に書込み、該メモリに高さ画
像を格納する。

３９．３８は第４図の部品データ、マウントデータを格
納する手段、３３．３７は第４図の辞書データ、ウィン
ドウデータを格納する手段である。

３５は第４図のステンプ■のマツチングを行なう手段、
３４は同＠の方向判定を行なう手段である。

同■のウィンドウ切出しなどは制御１１部３６が行なう
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、チップ部品搭載状
態検査装置において、高さ検知不能部に影響されないチ
ップ部品の取付方向検査が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の実施例を示すブロック図、第３図は本
発明の検査要領の説明図、 第４図は本発明の検査要領を示す流れ図、第５図はチッ
プ型トランジスタの平面図、第６図はチップ型トランジ
スタの斜視図、第７図は従来の検査法の説明図、 第８図は従来の検査法の問題点の説明図である。 第１図で１０はチップ部品、２０は光学系、３２はメモ
リ、３０はメモリ読出し手段、３４は判定手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　本体部の両側から非対称にリード片が出ているチ
   ップ部品の取付け方向の正誤検査装置において、 基板上に取付けられた該チップ部品（１０）とその周囲
   の高さデータを読み取り出力する光学系（２０）と、 該光学系の出力を格納するメモリ（３２）と、該チップ
   部品の、前記光学系で所定の側のリード片対応部に設定
   したウィンドウ内の高さデータを前記メモリより読出す
   手段（３０）と、 該ウィンドウ内の高さデータを比較してチップ部品取付
   け方向の判定と、 チップ部品取付け方向の正／誤を判定する判定手段（３
   ４）と、を備えることを特徴とする検査装置。