JPH04250305A - プリント回路板の半田付外観検査制御データ作成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント回路板の半田付
外観検査制御データ作成装置に関し、特にプリント回路
板のＣＡＤ／ＣＡＭシステムに組込まれ、プリント回路
板組立て後に面実装部品の半田付性を検査するプリント
回路板の半田付外観検査装置に必要なプリント回路板の
半田付外観検査制御データ作成装置に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリント回路板（以後プリント基
板という）の半田付外観検査装置は、半田付部位の外観
形状認識により、組立て後のプリント基板の部品半田付
性の良、不良を自動検査する装置であり、プリント基板
の半田付外観検査制御データ作成装置はこの検査装置の
半田付外観検査制御データ（以後検査制御データという
）を作成する装置である。いずれも従来からＣＡＤ／Ｃ
ＡＭとして検査システムに適用した場合の主要構成装置
となっている。

【０００３】図９は従来のプリント基板半田付外観検査
制御データ作成装置の外観図である。作業者は部品搭載
座標位置入力装置９ａにより、被検プリント基板に搭載
されている部品の図１４の部品搭載座標位置の模式説明
図に示す部品搭載座標位置を入力する。部品搭載座標位
置入力装置９ａは、組立て済プリント基板を乗せるＸ−
Ｙステージ９ａ２、プリント基板の影像を写すカメラ９
ａ１、プリント基板の影像を動かすステージコントロー
ラ９ａ３からなり、作業者はＸ−Ｙステージ９ａ２を操
作し、検査する部品の影像をＣＲＴ９ｂに写し、その影
像から検査部品を指示することにより、装置に部品搭載
座標位置を入力する。次にキーボード９ｃより、その部
品の名称、搭載方向を入力する。作業者は検査を行う全
ての部品の搭載座標位置、部品名称が入力し終るまで、
この作業を繰り返す。全ての部品に対して作業が終了す
ると後述の検査制御データを出力する。

【０００４】この様にして作成された検査制御データは
図示しないプリント基板半田付外観検査装置において使
用され、半田付外観形状認識により、図１１のプリント
基板の半田付状態説明図に示す様な半田付良品である正
常半田部１１ａ、半田付不良品である未半田部１１ｂ、
半田浮き部１１ｃ、半田ショート部１１ｄの自動検査を
行う。

【０００５】以下に、作業者の指示でどの様な処理が各
装置内部で行なわれているか説明する。図１０は従来の
プリント基板半田付外観検査制御データ作成装置の機能
ブロック図であり、図１２は検査制御データ作成方法を
示すフローチャートである。両図を参照しながら順次説
明すると、まず、部品搭載座標位置入力部１０ｂより入
力された部品搭載座標位置を入出力制御部１０ｃを介し
て一時記憶部１０ｄに記憶させる。次に、キーボード９
ｃを操作してキーボード・ＣＲＴ１０ａより部品名称が
指定されると部品検査データ記憶部にあらかじめ登録し
てあるデータの中から該当部品のデータを一時記憶部１
０ｄに取り出す。このデータは図１１で示す様な未半田
部１１ｂ、半田浮き部１１ｃ、半田ショート部１１ｄを
検査する為の部品検査情報であり、図１３の従来の部品
検査データの説明図で示す様な未半田外観形状認識の位
置、範囲１３ａ、半田ショート部検査形状認識位置・範
囲１３ｂ及び検査精度１３ｃを定義する（図１３の（ｃ
）参照）。この部品検査情報と図１４の部品搭載座標位
置の説明図に示す部品搭載座標位置情報をもとに、検査
制御データ作成部１０ｅで検査制御データを作成し、検
査制御データ記憶部１０ｆに記憶する。全ての検査部品
について作成処理が終了するとデータ出力制御部１０ｇ
より、図８の検査制御データの説明図に示すものと同様
な検査制御データを出力する。

【０００６】なお、図１３において、（ａ）はピン１３
ｅを有する部品１３ｄの平面形状による半田付部の形状
認識位置を示し、（ｂ）はその形状認識範囲を示し、（
ｃ）はデータフォーマット例の模式図を示している。 （ｃ）に示した未半田部検査形状認識位置・範囲１３ａ
は図１４に示した搭載位置基準点（ｘ１，ｙ１　）を基
準として、それぞれ図１３の（ａ）の未半田部検査位置
Ｏ、図１３の（ｂ）の未半田部検査形状認識範囲Ｐ，Ｑ
の測定データによって与えられる。また、半田ショート
部検査認識位置範囲１３ｂは、それぞれ図１３の（ａ）
の半田ショート部検査位置ｎ、図１３の（ｂ）の半田シ
ョート部検査形状認識範囲ｒ，ｓの測定データである。 その他の検査データとしては図１３の（ａ）に示すピン
ピッチｔ、ピン数ｕが入力されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のプ
リント基板の半田付外観検査制御データ作成装置では、
部品種類別、マウントパッド形状別、プリント基板組立
て場所（環境）別に全ての組合せのパターンについて、
部品検査データ記憶部に部品検査データを作成する必要
があり、部品検査データの作成、保守、管理に多くの工
数がかかるという問題がある。その理由は、プリント基
板の半田付性の検査は部品形状に影響するばかりでなく
、部品が搭載されるプリント基板（ベアボード）上のマ
ウントパッド形状にも影響する。しかも、マウントパッ
ド形状はプリント基板の配線仕様によって、同じ部品が
搭載されるにもかかわらず形状が異ってしまう。また、
プリント基板の組立て環境（温度、湿度、プリント基板
組立て装置）によっても半田付性が異ってしまうという
一般的な実装上の課題を有しているからである。また、
部品検査データを使用する場合、同一部品で数種の部品
検査データがあるため、作業者が瞬時に必要データを指
定できないと共に指定間違いが発生する恐れがあるとい
う問題がある。また、組立て済プリント基板を使用し、
部品搭載座標位置入力部より部品搭載座標位置を求める
ので、検査制御データ作成に多くの工数がかかるという
ことも問題となっていた。

【０００８】本発明は、上述のような部品検査データの
作成、保守、管理に多くの工数がかかるという問題点と
、作業者の部品検査データの指定間違いが発生する恐れ
があるという問題点と、部品搭載座標位置を求めるのに
多くの工数がかかるという問題点を除去するためになさ
れたもので、仕様に適合する検査制御データを多くの工
数を必要とせずに作成できるプリント基板の検査制御デ
ータ作成装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリント基
板の半田付外観検査制御データ作成装置は検査制御デー
タをコントロールする検査パラメータ情報を検査パラメ
ータ記憶部に持ち、作業者が自由にプリント基板組立て
環境に合ったパラメータが設定できる手段と、プリント
基板のマウントパッド形状情報、部品搭載位置情報、部
品形状情報、及び上記検査パラメータ情報の各情報をも
とにプリント基板の配線仕様、プリント基板組み立て環
境条件にあった検査制御データを作成する手段とを設け
たものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、部品搭載位置情報、部品形
状情報及びマウントパッド形状情報から検査制御データ
を作成する手段と、この検査制御情報をコントロールす
る検査パラメータ情報を記憶するパラメータ記憶部とを
設けたので、得られる検査制御データは、部品形状、マ
ウントパッド形状、マウントパッドとピン位置の関係を
システムで考慮した処理により、半田付外観形状認識位
置及び範囲を定義したデータとなる。つまり、出力され
る検査制御データは、従来装置のように、搭載部品一点
毎にプリント基板の配線仕様やその組立て場所（緩衝な
どの諸条件）を考慮したり、また組立て済みプリント基
板より部品搭載座標位置を求めることなく、仕様に適合
したデータとして使用できる。

【００１１】

【実施例】図２は本発明による検査制御データ作成装置
の一実施例の外観を示す模式斜視図である。図において
、２ａはＣＲＴ、２ｂはキーボード、２ｃはデータ・情
報の記憶・制御部である。

【００１２】図１は図２に示した実施例装置の機能を説
明する機能ブロック図である。図において、キーボード
２ｂ、ＣＲＴ２ａからなる操作部１ａ及びディスク１ｌ
以外の各種記憶部・制御部（後述）は図１の実施例装置
の記憶・制御部２ｃの中に配設され相互に機能するよう
接続・構成されている。

【００１３】図３〜図６は本発明による検査制御データ
を作成するに当って各記憶部に必要な情報乃至データを
得るための説明図である。

【００１４】図３は部品搭載位置情報を示す説明図であ
る。同図（ａ）はプリント基板に搭載される部品Ｑ１の
位置座標であり、（ｂ）は出力のデータフォーマットの
一例を示すものである。図４は部品形状情報を示す説明
図である。同図（ａ）は部品のＸ，Ｙサイズ、ピンピッ
チｊ、ピン位置ｗ、などの形状情報を示し、（ｂ）は出
力のデータフォーマットの一例を示している。図５はプ
リント基板のマウントパッド形状情報を示す説明図であ
る。同図（ａ）は特定部品（例えば７４ＬＳ００）のピ
ン番（１）〜（１４）の位置座標と、各パッドのＸ，Ｙ
サイズを示し、（ｂ）は出力のデータフォーマットの一
例を示している。図６は検査パラメータを示す説明図で
ある。同図（ａ）はＩＣパッケージの部品ピンとマウン
トパッドとの半田付状態を示す側面形状図、（ｂ）はそ
の上面形状図であり、（ｃ）は出力されるデータフォー
マットの一例を示している。

【００１５】図１において、部品搭載位置情報記憶部１
ｉは、図３に示した例えば部品記号Ｑ１（名称７４ＬＳ
００）などの搭載位置情報３ａ、外形種類情報３ｂ、搭
載方向情報３ｃを記憶した部分である。部品形状情報記
憶部１ｊは図４に示すような部品Ｑ１のパッケージ寸法
情報すなわちＸ，Ｙサイズ、ピンピッチｊ、ピン位置ｗ
などを記憶した部分である。マウントパッド形状情報記
憶部１ｋは、プリント基板のベアボードを設計した時の
部品に対応するマウントパッドの形状情報を記憶した部
分でり、図５に示すようなパッドサイズ５ｂとパッド座
標位置５ａを定義して記憶している。また、検査パラメ
ータ記憶部１ｃは、図６でみられるようにＱＦＰ（ｑｕ
ａｄ　　ｆｌａｔ　　ｐａｃｋａｇｅ）、ＳＯＰ（ｓｍ
ａｌｌ　　ｏｕｔｌｉｎｅ　　ｐａｃｋａｇｅ）、チッ
プ、ミニモールドなどの部品形状種類毎にマウントパッ
ドを考慮して、半田付外観形状認識の位置・範囲及び検
査精度を指示する検査パラメータすなわち図６の（ａ）
，（ｂ）に示すＡ値、Ｂ値、Ｃ値、Ｄ値、Ｅ値及び検査
精度が定義している。なお、（ｃ）のデータフォーマッ
トではデータＡ〜Ｅはそれぞれフォーマットデータａ〜
ｅに対応して表示されている。この検査パラメータは、
検査パラメータ制御部１ｂによって作業者が自由に設定
を変えられる様になっており、プリント基板板組立て環
境にあった検査制御データを作成できる。検査制御デー
タ作成部１ｆは、以上の部品搭載座標位置情報、部品形
状情報、マウントパッド形状情報、検査パラメータ情報
をもとに検査制御データを作成する部分であり、作成さ
れた検査制御データは検査制御データ記憶部１ｇに記憶
する。半田付外観検査装置へのデータ出力は、検査制御
データ記憶部１ｇのデータをもとにデータ出力制御部１
ｈより出力する。

【００１６】まず、作業者は、半田温度の高い場合には
、半田外観形状認識範囲を広めにするなど半田付性を考
慮し、検査パターン記憶部１ｃの検査パラメータを編集
登録する。次に検査制御データを作成する検査対象基板
の名称を入力する。ＣＲＴ２ａ上に検査制御データ作成
完了メッセージが表示されたら、半田付外観検査装置へ
の検査制御データ出力指示を行い作業を完了する。

【００１７】上述の作業において、作業者の指示でどの
ような処理が装置内部で行われているかを図７、図１５
によって説明する。図７は検査制御データ作成方法を示
すフローチャートである。作業者がキーボード２ｂから
入力した基板名称に対して、部品搭載座標位置情報記憶
部１ｉからあらかじめ登録してある該当基板の部品搭載
座標位置情報を一時記憶部１ｅに取り出す。取り出した
搭載座標位置の１部品に対して、部品形状情報記憶部１
ｊ、マウントパッド形状情報記憶部１ｋから、あらかじ
め登録してある該当部品の部品形状情報、マウントパッ
ド形状情報を一時記憶部１ｅに取り出す。また、部品外
形種類に対して検査パラメータ記憶部１ｃから、あらか
じめ登録してある該当検査パラメータを一時記憶部１ｅ
に取り出す。これらの取り出した各情報をもとに検査制
御データ作成部１ｆで検査制御データに変換し、検査制
御データ記憶部１ｇに搭載部品単位毎に記憶される。図
１５は検査制御データの変換方法を示すフローチャート
である。同図に詳細に説明したように検査制御データ作
成に必要な搭載位置（ｘ４　，ｙ４　）、半田ショート
部検査位置（ｋ）、未半田部検査位置（ｌ）、未半田部
検査形状認識範囲（ｇ）を求め、その他の情報をセット
することにより、検査制御データが作成される。このよ
うにして、図７のフローチャートで示したように該当基
板の全検査対象搭載部品の処理が終了するまで以上の処
理を繰り返す。処理が修理すると検査制御データ作成完
了メッセージを出力する。次に作業者の指示に従い検査
制御データ記憶部１ｇのデータをもとにデータ出力制御
部１ｈより検査制御データを出力する。

【００１８】図８はこのようにして出力される検査制御
データを示す説明図である。同図（ｄ）がその出力デー
タのデータフォーマットの一例を示し、（ａ）は部品搭
載位置データ、（ｂ）は形状認識範囲、（ｃ）は半田シ
ョート部及び未半田部の検査形状認識位置を示す平面図
である。

【００１９】作成された検査制御データは、部品形状、
マウントパッド形状、マウントパッドとピン位置の関係
をシステムで考慮して、半田外観形状認識位置、及び範
囲を定義したデータであり、半田付外観検査装置に使用
され、検査品質の良い半田外観形状認識によるプリント
基板の部品半田付性の良、不良の自動検査を行うことが
できる。

【００２０】以上のように、従来の図９に示す部品搭載
座標位置入力装置による検査制御データ作成工数は約８
時間を要していたが、実施例に示す検査制御データ作成
は約１０分間に短縮され、従来の装置の約２％ですみ工
数の大幅短縮が達成された。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、部品搭載
位置情報、部品形状情報、マウントパッド形状情報をも
とに検査制御データを作成する装置をＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステムに組込むことにより、プリント基板の配線仕様に
あった半田付外観検査制御データを１プリント基板当り
、従来の装置の約２％の工数（従来約８時間の工数が約
１０分間に短縮）で作成することを可能にし、工数の大
幅短縮が達成された。また、この検査制御データをコン
トロールする検査パラメータ情報を記憶する為の検査パ
ラメータ記憶部を設けたことにより、プリント基板組立
て環境により変化する半田付性にも対応でき、プリント
基板組立て環境条件にあった検査制御データを作成する
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による検査制御データ作成装置の一実施
例の機能を説明する機能ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例装置の外観を示す模式斜視図
である。

【図３】本実施例装置の部品搭載位置情報を示す説明図
である。

【図４】本実施例装置の部品形状情報を示す説明図であ
る。

【図５】本実施例装置のマウントパッド形状情報を示す
説明図である。

【図６】本実施例装置の検査パラメータを示す説明図で
ある。

【図７】本実施例装置の検査制御データ作成方法を示す
フローチャートである。

【図８】本実施例装置で出力される検査制御データを示
す説明図である。

【図９】従来の検査制御データ作成装置の外観を示す斜
視図である。

【図１０】従来装置の機能を説明する機能ブロック図で
ある。

【図１１】一般的なプリント基板の半田付状態を示す説
明図である。

【図１２】従来装置の検査制御データ作成方法を示すフ
ローチャートである。

【図１３】従来装置の部品検査データを示す説明図であ
る。

【図１４】従来装置の部品搭載座標位置情報を示す説明
図である。

【図１５】本発明による検査制御データの変換方法を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１ａ　　操作部 １ｂ　　検査パラメータ制御部 １ｃ　　検査パラメータ記憶部 １ｄ　　入出力制御部 １ｅ　　一時記憶部 １ｆ　　検査制御データ作成部 １ｇ　　検査制御データ記憶部 １ｈ　　データ出力制御部 １ｉ　　部品搭載位置情報記憶部 １ｊ　　部品形状情報記憶部 １ｋ　　マウントパッド形状情報記憶部１ｌ　　ディス
ク ２ａ　　ＣＲＴ ２ｂ　　キーボード ２ｃ　　記憶・制御部 ３ａ　　搭載位置 ３ｂ　　外形種類 ３ｃ　　搭載方向 ５ａ　　パッド位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　部品搭載位置情報、部品形状情報及び
   マウントパッド形状情報から半田付外観検査制御データ
   を作成する手段と、この半田付外観検査制御データをコ
   ントロールする検査パラメータ情報を記憶する検査パラ
   メータ記憶部と、上記検査パラメータ情報からプリント
   回路板の組立て環境に適合するパラメータを設定する手
   段とを上記プリント回路板の半田付外観検査装置を装着
   したＣＡＤ／ＣＡＭシステムに備えたことを特徴とする
   プリント回路板の半田付外観検査制御データ作成装置。