JPH05308187A - ハンダ付け検査修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 当初認識した画像データを用いて検査，修
正，再検査を一連に施すことで、基板ハンダ付け工程の
品質向上と省力化を図る。 【構成】 基板を搬送する搬送路と、この搬送路に沿っ
て順次、ハンダ部について画像認識によりブリッジ検査
およびホール検査をおこなう検査機構と、検査機構によ
り検出されたブリッジを分割修正を施し、あるいはホー
ルにハンダ盛り修正を施す修正機構と、修正機構により
修正を施した基板の各ハンダ部について再び検査を施す
再検査機構とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板のハンダ部に
ついて不良箇所を検出して修正し、さらに再検査を施す
ハンダ付け検査修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子機器等に使用されるプイン
ト基板では、予め開口されたスルーホールに対し、搭載
される各種部品のリードが挿通され、係るリードの挿通
部分に部品搭載面と反対側の面（以下、ハンダ面とい
う。）からハンダ付けが施されている。このスルーホー
ルに部品のリードを挿通してハンダ付けを施した場合、
ときに一のハンダ部と該一のハンダ部と異なる他のハン
ダ部との間に短絡を含む連結状態（以下、ブリッジとい
う。）が発生したり、あるいはハンダ付けが不十分なた
めに開孔状態（以下、ホールという。）が発生すること
があり、係る不良箇所の有無を各基板ごとに検査する必
要がある。

【０００３】これらブリッジおよびホールに関する検査
では、目視によることも可能であるが、検査精度の向上
と省力化を図るうえで、昨今、画像認識を用いた検査シ
ステムが用いられるようになった。この画像認識による
検査は、予め基板のハンダ面を画像として認識してお
き、係る画像に基づいてブリッジやホールの有無を検査
するものである。この方法により例えばホールの検査を
おこなう場合、まず、検査を施そうとする基板のハンダ
部、もしくはこの基板と同一パターンを有する基板で部
品が搭載されていないもののスルーホールについて、そ
の位置をハンダ面からの画像として認識しておく。

【０００４】次いで検査で、検査すべき基板のハンダ面
に光を照射し、その反射光を画像として捉える。する
と、基板のハンダ部にホールが発生していた場合には、
このホールでは光が反射しないから、ホールが画像上で
影部として認識される。そして先に認識した画像と検査
をすべき基板から得られた画像のハンダ部とを比較すれ
ば、上記影部を検出することができる。

【０００５】他方、ブリッジ検査では、撮像装置に対し
所定の一方向から光を照射し、基板面から傍出した部分
の反射光を画像のうえで捉えるようにすると、一のハン
ダ部と他のハンダ部との間隙にブリッジが発生していた
場合、各部品のリードならびにハンダ部と、ブリッジが
画像上で明部として認識される。

【０００６】このようにして検査をほどこした基板にブ
リッジが検出された場合、従来これを修正するのに、作
業者が手作業により半田鏝でブリッジ部分を溶融し、竹
製のピン部材などを用い、これを刎ねて取り除くことに
より修正していた。また、ホールについては、手作業に
て再びハンダ盛りを施して補強修正するか、もしくは自
動化された、所謂ハンダロボットが使用されていた。こ
のハンダロボットは、ハンダ付け不足による不良箇所が
検出された基板に対し、ハンダ供給機能を有する自動ハ
ンドにてハンダ鏝を移動させて再ハンダを施すものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ハンダ部におけるホール検査やブリッジ検査、ならびに
これら不良箇所の修正にあたっては、以下のような問題
点を有していた。

【０００８】（１）上記ホール検査ではホールを影部と
して、基板面を明部として認識し、上記ブリッジ検査で
はブリッジを明部として、基板面を影部として認識する
ため、基板や撮像装置に対する光源の位置がそれぞれの
検査によって相異し、とくにブリッジ検査では、ブリッ
ジの基板面からの傍出状態が個々に異なっているため、
確実に検出するのに光源の位置設定が難しくそれぞれの
検査は別個におこなう必要があった。

【０００９】（２）ことにブリッジ検査では傍出部分で
の光の反射を確実に捉えるために、通常ハンダ面に塗布
される、回路構成等を表示するマスクを黒色にしておか
なければならず、作成された回路基板を各種機器に実装
したときに、マスク表示が識別しにくく、保守管理をお
こなううえで不都合を生じることもあった。

【００１０】（３）ブリッジの修正作業では、発生した
ブリッジの形態が個々に不定形で付着量も定量でないた
め、ブリッジの溶融状態をみながらこれを刎ねて分断す
るなど未だ作業者の熟練に依存しており、これをそのま
ま自動化するには装置が複雑化し信頼性に疑問があっ
た。

【００１１】（４）基板のハンダ部では、スルーホール
に挿通したリードの多くに、基板組立工程での部品の脱
落を防止する目的で、先端を幾分折曲する、所謂クリン
チが施されており、係るクリンチ方向と反対側にホール
が発生しやすいが、ホール修正をおこなうハンダロボッ
トでは、入力された位置情報に基づいてハンダ鏝を常に
直立させ、その先端を不良部の中心に真上から当接させ
て加熱しハンダ盛りを施していたため、ホールを埋める
のに必要以上に多くのハンダを使用するうえ、リードな
らびにスルーホールの導電材全体に亙って加熱すること
となり、電子部品に対してあまり好ましくない。

【００１２】（５）上記ハンダロボットにて人手による
ハンダ盛り作業のように、ホールの発生したハンダ部に
対してクリンチ方向と反対側からハンダ鏝を接触させ、
さらに不足したハンダ量を補完するようにハンダを溶着
させようとすると、ハンダロボットへの制御情報を、予
め基板のパターンごとに入力するのに極めて手間を要す
る。

【００１３】（６）ブリッジおよびホール検査での手法
の相異、ブリッジ修正の困難性、ならびにハンダロボッ
トにおける情報入力の手間等による問題から、これら検
査および修正作業を一連の工程としておこなうシステム
化された装置がなかった。

【００１４】すなわち本発明は上記実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ブリッジ検査とホ
ール検査とを同一工程にておこない、さらにその検出結
果に基づき、簡易な構成でありながら人手による作業に
より近似したブリッジならびにホールの修正作業を施
す、自動化されたハンダ付け検査修正装置を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のハンダ付け検査修正装置では、ハンダ面を
上方に向けて基板を搬送する搬送路と、この搬送路の上
方に設けられ、前記基板のハンダ部について前記ハンダ
面からブリッジ検査およびホール検査をおこなう検査機
構と、この検査機構の搬送方向下流側で前記搬送路の上
方に設けられ、前記検査機構により検出されたブリッジ
を分割修正を施し、前記検出機構により検出されたホー
ルにハンダ盛り修正を施す修正機構と、この修正機構の
搬送方向下流側で前記搬送路の上方に設けられ、前記修
正機構により修正を施した前記基板の前記ハンダ部につ
いて再び検査を施す再検査機構とを有し、前記検査機構
および前記再検査機構には各々に、前記搬送路に対向し
て設けられた撮像手段と、前記搬送路に対向して設けら
れ、前記ハンダ面に所定方向から光を照射する第１の光
源と、前記搬送路に対向してもしくは周傍に設けられ、
前記ハンダ面に複数方向から光を照射する第２の光源
と、前記第１の光源から光を照射して影部を検出するこ
とによりブリッジを検出し、前記第２の光源から光を照
射して影部を検出することによりホールを検出する判別
手段とが備えられ、前記修正機構には、前記搬送路の上
方に吊持され、所定空間内を移動自在に形成されたアー
ムと、このアームの下端に突設され水平方向に微動する
ヘラ状部材、およびこのヘラ状部材に隣接して設けられ
前記ヘラ状部材の先端部近傍に向けて熱風を吹き付ける
熱風ノズルと、前記アームの下端に設けられ前記不良部
を加熱するハンダ鏝、およびこのハンダ鏝に隣接して設
けられ前記ハンダ鏝の先端部に向けてハンダを供給する
ハンダ供給ノズルとが備えられていることを特徴とす
る。

【００１６】

【作用】検査すべき基板をハンダ面を上方に向けて搬送
路に搬入すると、この搬入路の上方には搬送方向に沿っ
て順次、検査機構，修正機構，再検査機構を有してお
り、検査機構にてブリッジ検査およびホール検査が施さ
れ、不良箇所の検出された基板については修正機構にて
修正された後、さらに再検査機構にて再び検査が施され
る。

【００１７】検査機構でのブリッジ検査では、搬送路に
対向して設けられた第１の光源から基板のハンダ面に所
定方向から光を照射して、撮像手段により前記ハンダ面
の画像を捉えると、基板の盤面から傍出するハンダ部な
らびにブリッジでは所定方向からの光が乱反射してこれ
らが影部として認識されるから、ハンダ部とハンダ部と
の間の平板面に影部を検出したときには、これを判別手
段にてブリッジと判別する。

【００１８】またホール検査では、搬送路に対向しても
しくは周傍に設けられた第２の光源から基板のハンダ面
に複数方向から光を照射して、撮像手段により前記ハン
ダ面の画像を捉えると、基板の盤面ならびに傍出するハ
ンダ部では複数方向からの光の一部は必ず撮像手段にも
反射するからこれらは明部として認識され、没入するホ
ールだけは光の反射がなく影部として認識されるから、
ハンダ部において影部を検出したときには、これを判別
手段にてホールと判別する。

【００１９】検査の後、基板が修正機構へ搬入される
と、搬送路の上方には所定空間内を移動自在に形成され
たアームが吊持されており、このアームを検出されたブ
リッジやホールへ向けて移動させる。するとアームの下
端にはヘラ状部材が突設され、これに隣接して熱風ノズ
ルが設けられているので、ブリッジが発生している場合
にはこの不良部に前記ヘラ状部材を近接させるととも
に、このヘラ状部材の先端部に向けて熱風を吹き付けて
ブリッジを溶融し、次いでヘラ状部材を水平方向に微動
させてブリッジを分割する。また、ホールが発生してい
る場合には、上記アームの下端にはハンダ鏝と、これに
隣接してハンダ供給ノズルとが設けられているから、ホ
ールの発生している不良部にハンダ鏝を当接させて加熱
し、ハンダを供給してハンダ盛り修正を施す。

【００２０】このようにブリッジやホールの発生した不
良部について修正を施した後、当初検査機構にて施した
のと同様の検査を再び再検査機構にておこなうことによ
り、ハンダ付け工程における品質の向上を図る

【００２１】

【実施例】本発明に係るハンダ付け検査修正装置（以
下、本装置という。）の実施例を図１〜図７に基づいて
説明する。

【００２２】本装置の概要が平面図である図１に示され
ており、これによると本装置は、ハンダ付けの施された
基板１０が搬送される搬送路４と、この搬送路４に沿っ
て順次設けられた検査機構１、修正機構２、ならびに再
検査機構３と、これら各機構から得られたデータを解析
し、また各機構を制御する情報処理機構５とから構成さ
れている。以下、これらを詳細に説明する。

【００２３】先に、本装置内で基板の検査，修正情報を
取り扱い、各機構を作動させて検査および修正を実行さ
せる情報処理機構５を概略説明すると、図５に示される
ように、検査機構１および再検査機構３の双方に対応す
る記憶手段５０と、検査機構１に対応する判別手段５
１，制御手段５２と、修正機構２に対応する記憶手段５
４，制御手段５３と、再検査機構３に対応する判別手段
５５，制御手段５６とが形成されている。

【００２４】このうち上記記憶手段５０は、検査機構１
および再検査機構３の双方に対応し、検査すべき基板の
基準となるデータを蓄積するであり、判別手段５１は、
検査機構１に対応し、検査データを前記記憶手段５０に
蓄積された基板データに基づいて良否を判別するもの
で、また制御手段５２は、記憶手段５０の基板データに
基づいて検索を実行させ、また基板を搬送させるもので
ある。また、記憶手段５４は、修正機構２に対応し、判
別手段５１にて作成された不良箇所に関する判別データ
が入力されるもので、制御手段５３は、記憶手段５４に
入力されたデータに基づいて基板に修正を施すべく修正
機構２を作動させるものである。さらに、判別手段５５
は、再検査機構３に対応し、当初記憶手段５０に入力し
た基準データに基づいて修正後の基板についてその良否
を判別するもので、制御手段５６は、記憶手段５０の基
準データに基づいて検索を実行させ、また基板を搬送さ
せるものである。これらの各手段については、以下に示
す各機構の構成においてさらに順次説明する。

【００２５】上記搬送路４は、図４に示されるように、
ハンダ面Ｓを上方に向け、搭載された各種電子部品が下
面側に突出した状態でほぼ水平に基板１０を搬送するも
ので、搬送方向に沿って配設され、搬送方向に対して基
板１０の両側縁部を支持する一対の平行なガイドレール
４１，４１と、これらガイドレール４１の内側面に設け
られた駆動チェーン４２，４２から形成されている。こ
の駆動チェーン４２は、実質的に基板１０の両側縁部の
下面に当接し、基板１０を移動させるときに残留フラッ
クスの付着による搬送上の不具合を防止するものであ
る。また、上記ガイドレール４１は、幅方向に移動可能
に形成され、基板１０の幅に応じて調整可能に形成され
ている。

【００２６】また、上記搬送路４は、上記各機構に対応
して符号４ａ，４ｂ，４ｃで示される部分に分割され、
図示しないが各々の部分に基板１０を所定位置で係止す
るストッパーが設けられている。さらに、上記検査機構
１ならびに再検査機構３における搬送路４ａ，４ｃは、
またそれぞれが、所謂ＸＹテーブル（図示せず）に搭載
されており、基板１０を保持した状態でそれぞれに基板
１０上での検査箇所に応じて前後左右に移動可能に形成
されている。

【００２７】このような搬送路４の最も上流側の上方に
は、基板１０のハンダ部についてハンダ面Ｓからブリッ
ジ検査およびホール検査をおこなう検査機構１が設けら
れている。この検査機構１は、その側断面が図２に示さ
れるように、搬送路４ａに対向して設けられた撮像手段
１１と、第１の光源１２ならびに第２の光源１３とが設
けられ、されに本装置の情報処理機構５内にこの検査機
構１に対応して、撮像手段１１により得られた画像に基
づいて基板１０に発生したブリッジやホールを判別する
判別手段５１が形成されている。

【００２８】上記撮像手段１１はＣＣＤカメラ等の撮像
機器からなり、外部からの光をある程度遮蔽する筒状の
外套部材１４に収納されている。そして、上記光源１
２，１３は、基板１０のハンダ面Ｓに対し所定の光を所
定方向から照射するもので、例えば赤色ＬＥＤが用いら
れる。このうち第１の光源１２は、撮像手段１１に隣接
し搬送路４ａに対向する位置に設けられ、外套部材１４
の筒内に形成されハンダ面Ｓから離間するにしたがい幾
分縮径された筒状の光源支持体１５に取り付けられてい
る。この第１の光源１２は、ブリッジ検査に使用され、
検出すべきブリッジに照射した光の撮像手段１１への反
射量が少ないほど好ましく、撮像手段１１により近接し
た位置から一方向の光を照射する通常単独の光源となっ
ている。

【００２９】これに対し、上記第２の光源１３はホール
検査に使用されるものであり、検出すべきホールに照射
したときに、ホール以外の部分からの撮像手段１１への
反射量が多いほどホールが検出しやすくなる。そのた
め、上記光源支持体３の内周面全体に亙って取り付けら
れた複数の発光体１３ａ，１３ａから構成され、ハンダ
面Ｓに対向してもしくはハンダ面Ｓの周傍に位置するよ
うに設けられて、係るハンダ面Ｓに多方向から光を照射
するようになっている。

【００３０】さらに、上記判別手段５１は、上記第１の
光源１２から光を照射して撮像手段１１により得られた
画像について、一のハンダ部と当該一のハンダ部と異な
る他のハンダ部とを連結する影部を検出したときにはこ
れをブリッジと判別し、上記第２の光源１３から光を照
射して撮像手段１１により得られた画像について、一の
ハンダ部に影部を検出したときにはこれをホールと判別
するものである。

【００３１】次に、上記検査機構１より搬送方向下流側
で搬送路４ｂの上方には、検査機構１により検出された
ブリッジを分割修正し、検出機構１により検出されたホ
ールにハンダ盛り修正を施す修正機構２が設けられてい
る。

【００３２】この修正機構２には、図３に示されるよう
に、搬送路４ｂの上方に吊持され、所定空間内を移動自
在に形成されたアーム２２と、このアームの下端に設け
られたヘラ状部材２５およびハンダ鏝２４とが備えられ
いる。上記ヘラ状部材２５は、一のハンダ部とこれと異
なる他のハンダ部との間に発生したブリッジを分割し、
上記ハンダ鏝２４は、一のハンダ部にてハンダ付け不足
等により発生したホールをハンダ盛り修正するものであ
る。

【００３３】上記アーム２２は、搬送路４ｂの上方に配
設されたＸＹ軸２１に吊持された、所謂ロボットアーム
となっている。このＸＹ軸２１は、Ｘ軸２１ａとこれに
搭載されたＹ軸１１ｂからなり、内蔵されたサーボモー
ター等のアクチュエータによりＹ軸２１ｂがＸ軸１１ａ
の長手方向に沿って移動自在に形成されたものである。
そしてＹ軸２１ｂに取り付けられたアーム２２は、鉛直
方向に伸長されるとともに、Ｙ軸２１ｂの長手方向に沿
って移動自在に形成されることにより、直立状態で所定
水平面内を前後左右（ＸＹ方向）に移動するようになっ
ている。

【００３４】また、アーム２２は、上記Ｙ軸２１ｂに支
持された上部ブロック２２ａと、該上部ブロック２２ａ
に内装されたシリンダ装置のロッドである昇降軸２２ｃ
と、この昇降軸２２ｃに吊持された下部ブロック２２ｂ
とからなり、昇降軸２２ｃの進退によって下部ブロック
２２ｂが上部ブロック２２ａに対して昇降自在に形成さ
れている。さらに、上記下部ブロック２２ｂは、内部に
サーボモータ等のアクチュエータが設けられ、昇降軸２
２ｃに対して回動自在に形成されている。

【００３５】そして上記ヘラ状部材２５は、アーム２２
の下部ブロック２２ｂ下方に吊持された昇降ブロック２
８ならびにこれに取り付けられたチャックシリンダ２５
ｓを介して下方に突設され、上記下部ブロック２２ｂに
対して昇降可能かつ直立状態にて水平方向に往復微動す
るようになっている。

【００３６】上記ヘラ状部材２５は耐熱性を有する材料
からなり、その先端部は、一方の側面からみた断面形状
が先端が先鋭な略Ｖ字状をなし、隣接する他の側面から
みた断面形状が方形をなす偏平な遮蔽材として形成され
ている。そして上記チャックシリンダ２５ｓによって、
先端部の偏平な側面の幅方向に往復微動するようになっ
ている。また、ヘラ状部材５の上記耐熱性を有する材料
として、各種金属でもよいが、溶融された半田を分割す
る際に半田の付着がより少ない方が好ましく、例えばポ
リイミド系樹脂やシリコン系樹脂などのエンジニアリン
グプラスチックスが適している。

【００３７】さらに、ヘラ状部材２５に隣接して設けら
れた上記熱風ノズル２６は、上記昇降ブロック２８付設
され、別途コンプレッサー等から供給された空気をヒー
タによって加熱する熱風発生器（図示せず）に、導管２
６ｅを介して接続されている。そして、基板１０に発生
したブリッジを修正するときに、上記ヘラ状部材５の先
端部近傍に向けて所定温度の熱風を一定時間だけ吹き付
けることにより、これを溶融するものである。この熱風
の温度ならびに吹き付け時間は、予想されるブリッジに
対して溶融するのに十分な熱量を与えるように予め設定
されている。

【００３８】他方、上記アーム２２の下部ブロック２２
ｂ下端には、昇降ブロック２７が吊持され、係る昇降ブ
ロック２７に駆動軸２４ｃを介して、ヒータが挿入され
た細棒状のハンダ鏝２４が取り付けられており、上記下
部ブロック２２ｂに対して昇降自在、かつ尖鋭な先端部
が揺動自在に形成されている。すなわち、ハンダ鏝２４
は、所定空間内をＸＹＺ方向に移動自在に形成されると
ともに、その先端部をその下方に位置させられる基板１
０の所望の位置に所望の傾斜で当接させることができる
ようになっている。

【００３９】さらに、このハンダ鏝２４に隣接して、ハ
ンダ鏝２４の先端部に向けてハンダを供給するハンダ供
給ノズル２３とが備えられている。このハンダ供給ノズ
ル２３は、予め巻回された糸ハンダを送り出す巻取部が
下部ブロック２２ｂに設けられており、この巻取部に案
内チューブ１３ｃによって連結されている。

【００４０】ところで、上記修正機構２のアーム２２を
基板１０上の所定位置に移動させ、昇降，回動させ、さ
らに各昇降ブロック２７，２８を昇降させて、ヘラ状部
材２５によりブリッジ修正をおこない、またハンダ鏝２
４によりハンダ盛り修正をおこなうべく、本装置の情報
処理機構５には又、制御手段５３が形成されている。

【００４１】続いて、上記修正機構２の搬送方向下流側
で、搬送路４ｃの上方には、修正機構２により修正を施
した基板１０のハンダ部について再び検査を施す再検査
機構３が設けられている。この再検査機構３は、これに
対応する判別手段５４ならびに制御手段５５が情報処理
機構５に形成されている他、上述の検査機構１と同様の
構成を有する検査装置であり、その説明を省略する。

【００４２】次に上記構成の本装置により、ブリッジな
らびにホールを検出し、これらに修正を施し、さらに再
検査を施す工程を、図６および図７を併用して以下に説
明する。

【００４３】まず、検査をおこなう前に、予め検査すべ
き基板１０と同一パターンの基板について、予めハンダ
部とそうでない平板部分とを画像により特定しておく。
これには、すでに各種電子部品が搭載され、ハンダ付け
が施された基板を用いても、また、部品が未搭載のスル
ーホールを有している基板を用いてもよい。

【００４４】この工程では、基板１０を後に検査をする
ときと同様にして、搬送路４ａに搬入して所定位置にに
保持する。するとこの搬入路４ａはＸＹテーブルに搭載
されているから、基板１０の回路パターンに沿って基板
１０を移動させ、各ハンダ部（もしくは各スルーホー
ル）を撮像手段１１により画像として捉え、ハンダ部の
各位置とその面積データ、ならびにハンダ部に埋没する
リードに係る方向データ（クリンチ方向と反対方向を特
定する方向データ）を、情報処理機構５に形成された記
憶手段５０内に数量化信号として蓄積する。

【００４５】次いで基板１０についてブリッジ検査を施
すが、検査術器基板１０を搬送路４ａ４にて保持した
後、基板１０のハンダ面Ｓに第１の光源１２から光を照
射する。そして、先に記憶手段５０に入力したハンダ部
の位置情報に基づいて、制御手段５２により搬送路４ａ
をを前後左右に作動させ、基板１０の各ハンダ部をトレ
ースしてゆく。

【００４６】このときハンダ面Ｓ上に、図６（ａ）に示
されるように、ハンダ部６３ａとハンダ部６３ｃとの間
隙にブリッジＢが発生していたとする。すると、第１の
光源１２は、ハンダ面Ｓに対向する撮像手段１１に近接
する位置から光を照射しているから、照射された光のう
ち、ハンダ面Ｓの平板面に対して傍出しているハンダ部
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，…およびブリッジＢにあたっ
た光の多くは、照射方向の側方に反射する。したがっ
て、これを撮像手段１１により捉えると、図６（ｂ）に
示されるように、光源１２すなわち撮像手段１１方向に
多く反射する板面Ｍ１は明部ＶＭ１として、板面Ｍ１に
対し傍出するハンダ部６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，…は影
部Ｖ６３ａ，Ｖ６３ｂ，Ｖ６３ｃ，…として、またブリ
ッジＢは影部ＶＢとして認識される。

【００４７】そしてこの認識された画像と先に認識し記
憶手段５０に入力された画像とを判別手段５１において
比較し、本来平板であるところ、すなわちハンダ部６３
ａ，６３ｂ，６３ｃ，…を除く部分、この場合ハンダ部
６３ａとハンダ部６３ｃとの間隙に、これらを連結する
影部ＶＢを検出したときにはブリッジ有りと判別するの
である。

【００４８】このようなブリッジＢの検出方法では、光
の反射方向が特定される平坦な板面Ｍ１を明部ＶＭ１と
して画像認識し、所定方向からの光が乱反射する板面Ｍ
１から傍出したブリッジＢを影部ＶＢとして画像認識す
るので、個々に傍出状態の異なるブリッジ部分を明部と
して認識するのに比べ、光源の位置調整が極めて容易で
あるとともに、確実に反射量の多い平坦部との差異にお
いて影部を認識すればよく、検出精度を容易に向上させ
ることが可能となる。

【００４９】続いて、基板１０についてホール検査を施
す工程を説明すると、上述同様に保持した基板１０のハ
ンダ面Ｓに、第２の光源１３から光を照射して上記位置
情報に基づいて各ハンダ部をトレースしてゆく。例えば
この場合、ハンダ面Ｓ上に、図７（ａ）に示されるよう
に、ハンダ部７３ｅにホールＨが発生していたとする。

【００５０】すると上記第２の光源１３は、ハンダ面Ｓ
に対向して、あるいはその周傍に位置するように設けら
れる複数の発光体１３ａ，１３ａからなり、ハンダ面Ｓ
に対して複数方向、すなわち多方向から光を照射してい
るから、板面Ｍ２やハンダ部７３ｄ，７３ｅ，７３ｇ，
…ではそれら平坦度にかかわりなく光が多方向に反射す
る一方、凹部であるホールＨに照射された光だけはほと
んど反射することがない。

【００５１】したがって、これを撮像手段１１により捉
えると、図７（ｂ）に示されるように、平坦な板面Ｍ
２、傍出するハンダ部７３ｄ，７３ｅ，７３ｇ，…は各
々、明部ＶＭ２，Ｖ７３ｄ，Ｖ７３ｅ，Ｖ７３ｇ，…と
して、またホールＨは影部ＶＨとして認識される。これ
により、認識された画像と先に認識した画像とを判別手
段５１において比較し、本来、ハンダ部７３ｅの全体
（全面積）について明部Ｖ７３ｅとして捉えられる部分
に影部ＶＨを検出したときにはホール有りと判別すれば
よい。

【００５２】このようなホール検査では、第２の光源１
３がハンダ面Ｓに対向して、もしくはハンダ面Ｓの周傍
に設けられた複数の発光体１３ａからなり、ハンダ面Ｓ
に複数方向から光を照射するので、撮像手段１１に対し
て板面Ｍ２から没入したホールＨを除き、平坦度にかか
わらずその他の部分で確実に光を反射させて明部として
認識することができる。すなわち、ハンダ部７３ｅに存
在するホールＨを確実に影部ＶＨとして検出することが
できるのである。

【００５３】上記ブリッジ検査とホール検査については
どちらを先に、また別個におこなってもよいが、当初記
憶手段５０に入力された基板１０のデータに基づいて双
方を同時に実行することもでき、また、これらの検査で
判別手段５１にて作成された判別情報は情報処理機構５
内の修正装置２に対応する記憶手段５４に入力されそこ
で蓄積される。

【００５４】次に、この検査された基板１０は、搬送路
４ａから搬送路４ｂに送られ、図３に示される修正機構
２の所定位置に保持される。修正機構２に対応する記憶
手段５４には先に入力された検査データが蓄積されてい
るので、制御手段５３はこの検査データに基づいて搬送
路４ｂの情報に配設された修正機構２のアーム２２を作
動させる。

【００５５】鉛直方向に伸長されたアーム２２は、ＸＹ
軸２１によって水平方向（ＸＹ方向）に移動自在に吊持
され、かつ昇降軸２２ｃによって下部ブロック２２ｂが
昇降自在（Ｚ方向に移動自在）に形成されているので、
このアーム２１を基板１０に検出された、図６に示され
るブリッジＢのほぼ真上まで移動させる。さらにこの
際、アーム２２はそれ自体、回動自在に形成されるとと
もに、下部ブロック２２ｂには昇降ブロック２８を介し
てヘラ状部材２５が取り付けられているので、アーム２
２を回動させ、さらに昇降ブロック２８を幾分降下させ
て、ヘラ状部材２５先端部の偏平な側面がブリッジＢの
連結方向と直交する向きで、かつブリッジＢの僅かに側
方の、基板１０の盤面から僅かに離間した位置まで移動
させる。

【００５６】すると、ヘラ状部材２５に隣接して熱風ノ
ズル２６とが設けられているから、この熱風ノズル２６
によってヘラ状部材２５の先端部近傍に向けて、予め設
定された時間だけ熱風を吹き付けることにより、ブリッ
ジＢを溶融することができる。次いで 、ヘラ状部材２
５の先端部をブリッジＢの側方盤面に当接させるととも
に熱風を停止し、同時にヘラ状部材２５が取り付けられ
たチャックシリンダ２５ｓを作動させ、ヘラ状部材２５
をその先端部の偏平な側面の幅方向、すなわちブリッジ
Ｂの連結方向と略交叉する方向に往復微動させると、溶
融したブリッジＢが分断される。

【００５７】このとき、またヘラ状部材２５の先端部が
偏平に形成され、往復微動するときに一旦ブリッジＢの
全幅に亙ってこれを分断し、しかもヘラ状部材２５との
接触により溶融半田が降温して硬化するから、ヘラ部材
２５が往復移動中にブリッジＢが再形成されることがな
い。さらに、ヘラ状部材２５が、耐熱性を有するポリイ
ミド樹脂等の半田の付着が少ない材料から形成されてい
ると、ブリッジＢを分断するときにヘラ状部材２５に半
田が付着することがないので、ブリッジＢの再形成をよ
り確実に防止することができる。すなわち、修正機構２
のヘラ状部材２５にあっては、一旦溶融させたブリッジ
Ｂに対し、その側方に位置するヘラ状部材２５を盤面に
当接させた状態で往復微動させることにより分割するの
で、ブリッジＢの形態の相異にかかわらず確実にこれを
修正することができるのである。

【００５８】次に、検査機構２にて検出されたホールＨ
を修正する場合には、上記同様にアーム２２を作動さ
せ、修正すべきハンダ部、例えば図７（ａ）に示される
ハンダ部７３ｅへ移動させる。アーム２２の下部ブロッ
ク２２ｂ下方に取り付けられた昇降ブロック２７には、
駆動軸２４ｃを介してハンダ鏝２４が設けられているか
ら、このハンダ鏝２４を記憶手段５４に入力されている
上記位置データに基づいて、ハンダ部７３ｅのほぼ中心
へ移動させる。

【００５９】このとき、記憶手段５４には又、上記位置
データの他、ハンダ部１３のリードに係る方向データ
（クリンチ方向と反対方向を特定する方向データ）が入
力されているから、昇降ブロック２７をさらに伸長させ
ながら、駆動軸２４ｃを回動させてハンダ鏝２４を鉛直
方向から幾分傾斜させ、かつアーム２２の下部ブロック
２２ｂを回動させて、クリンチ方向と反対方向からハン
ダ部７３ｅにハンダ鏝２４を接触させる。

【００６０】するとこのハンダ鏝２４の先端は、ハンダ
部１３ｅのリードの折曲方向とは反対側から当接するの
で、ハンダ付けが不足しホールＨが発生している部分
を、不要に加熱することなく効率的に加熱することがで
きる。次いでこのハンダ鏝２４の先端部に向けてハンダ
供給ノズル１３からハンダを供給すれば、ハンダ付けの
不足している箇所に的確にハンダ盛りを施すことができ
る。

【００６１】このハンダ盛り修正では、ハンダ部に埋没
するリードのクリンチ方向によって発生するホールＨの
位置が予測されること、ならびに再びハンダ盛りを施す
のに最適なハンダ鏝２４の接近，当接方向が係るクリン
チ方向により一義適に決定されることに着目しておこな
うもので、これにより人手による作業に準じた良好なハ
ンダ盛りを実現することができる。

【００６２】このように修正機構２におけるブリッジの
修正とホールの修正とは通常別個に実行され、各修正動
作は、上記記憶手段５４に入力された検査機構１におけ
る検査データに基づいて、各々の修正が完了するまで続
行され、修正の施された基板１０は搬送路４ｂから搬送
路４ｃへ移動させられる。

【００６３】続いて、修正の完了した基板１０に対し
て、再検査機構３にて再びブリッジとホールとの検査を
おこなう。この場合、予め記憶手段５０に蓄積された基
準となる当初の基板１０のデータに基づいて、制御手段
５２により搬送路４ｃをＸＹ方向に移動させながら基板
１０のパターンをトレースし、検査機構１と同様の検査
を施す。もしこの再検査機構３により再び不良箇所を検
出したときには、その基板を振り分けコンベヤ等（図示
せず）を用いてラインから除外すればよい。

【００６４】このように本装置には、搬送路４の搬送方
向に沿って検査装置１と修正装置２と再検査装置３とが
備えられており、そのうち検査装置１では、ブリッジ検
査とホール検査との光源を別個に設け、同一工程にて実
施することができる。ことに、ブリッジの検出では、図
６に示されるように、光の反射方向が特定される平坦な
板面Ｍ１を明部ＶＭ１として画像認識し、所定方向から
の光が乱反射する板面Ｍ１から傍出したブリッジＢを影
部ＶＢとして画像認識するので、個々に傍出状態の異な
るブリッジ部分を明部として認識するのに比べ、光源の
位置調整が極めて容易であるとともに、確実に反射量の
多い平坦部との差異において影部を認識すればよく、検
出精度を容易に向上させることが可能となる。

【００６５】さらに、検出するブリッジを影部として捉
えるので、回路構成等を表示するマスクを黒色にする必
要がなく、白色等明瞭な色彩にてマスクを作成すれば、
回路基板を各種機器に実装したときに識別が容易とな
り、保守管理がしやすくなる。

【００６６】また、ホール検査では、図７に示されるよ
うに、第２の光源１３がハンダ面Ｓに対向して、もしく
はハンダ面Ｓの周傍に設けられた複数の発光体１３ａか
らなり、ハンダ面Ｓに複数方向から光を照射するので、
撮像手段１１に対して板面Ｍ２から没入したホールＨを
除き、平坦度にかかわらずその他の部分で確実に光を反
射させて明部として認識することができ、ハンダ部７３
ｅに存在するホールＨを確実に影部ＶＨとして検出する
ことができる。

【００６７】また、本装置の修正機構２におけるブリッ
ジ修正では、一旦溶融させたブリッジに対し、その側方
に位置するヘラ状部材２５を盤面に当接させた状態で往
復微動させることにより分割するので、ブリッジの溶融
状態をみながらこれを刎ねて分断するなどの必要がな
く、ブリッジの形態の相異にかかわらず確実にこれを修
正することができる。

【００６８】他方、修正機構２のハンダ盛り修正では、
ハンダ部に埋没するリードの折曲方向とは反対側からハ
ンダ鏝２４を当接するので、ハンダ付けが不足しホール
が発生している部分を、不要に加熱することなく効率的
に加熱することができ、搭載された電子部品を不要に加
熱することもない。

【００６９】このハンダ盛り修正では、ハンダ部に埋没
するリードのクリンチ方向によって発生するホールの位
置が予測されること、ならびに再びハンダ盛りを施すの
に最適なハンダ鏝２４の接近，当接方向が係るクリンチ
方向により一義適に決定されることに着目したものであ
る。そして、ハンダ鏝２４の係る姿勢制御条件につい
て、検査時に記憶手段５０に予め入力した基板データを
使用するので、各種パターンの基板に対して改めてその
データを入力することなく、人手による作業に準じた良
好なハンダ盛りを実現することができる。

【００７０】そして、本装置では、修正後の基板につい
ても再検査機構３によって再検査を施すので、基板組立
工程におけるハンダ付け工程での品質を確実に向上させ
ることができるとともに、これら検査、修正、再検査の
工程が一連の工程として集約されているので、飛躍的に
省力化を図ることができるのである。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に記載される効果を奏する。

【００７２】（１）ブリッジの検出では、所定方向から
の光が乱反射する板面から傍出したブリッジを影部とし
て画像認識するので、個々に傍出状態の異なるブリッジ
部分を明部として認識するのに比べ、光源の位置調整が
極めて容易であるとともに、確実に反射量の多い平坦部
との差異において影部を認識すればよく、検出精度を容
易に向上させることが可能となり、また、ホール検査で
は、複数方向から光を照射して没入するホールを除く他
の部分で光を反射させ、ホールを影部として認識するの
で確実にホールを検出することができるとともに、ブリ
ッジ検査とホール検査との光源を別個に設けることで、
同一工程にて実施することができる。

【００７３】（２）ブリッジ検査では光が乱反射するブ
リッジを影部として捉え、基板の盤面を明部として捉え
るので、回路構成等を表示するマスクを黒色にする必要
がなく、白色等明瞭な色彩にてマスクを作成すれば、回
路基板を各種機器に実装したときに識別が容易となる。

【００７４】（３）ブリッジ修正では、一旦溶融させた
ブリッジに対し、その側方に位置するヘラ状部材を往復
微動させることにより分割するので、ブリッジの溶融状
態をみながらこれを刎ねて分断するなどの必要がなく、
ブリッジの形態の相異にかかわらず確実にこれを修正す
ることができる。

【００７５】（４）ハンダ盛り修正では、埋没するリー
ドの折曲方向とは反対側からハンダ鏝を傾斜させてハン
ダ部に当接させるので、ハンダ付けが不足しホールが発
生しているハンダ部に対し、効率的に加熱できるととも
に、少ないハンダ量でハンダ盛りを施すことができ、搭
載された電子部品を不要に加熱することがない。

【００７６】（５）ハンダ鏝の姿勢制御条件について、
検査時に予め入力した基板データを使用するので、各種
パターンの基板に対して改めてそのデータを入力するこ
となく、人手による作業に準じた良好なハンダ盛りを実
現することができる。

【００７７】（６）修正後の基板についても再検査を施
すので、基板組立工程におけるハンダ付け工程での品質
を確実に向上させることができるとともに、これら検
査、修正、再検査の工程が一連の工程として集約されて
いるので、飛躍的に省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハンダ付け検査修正装置の概要を示す平面図で
ある。

【図２】検査機構を示す側断面図である。

【図３】修正機構を示す側断面図である。

【図４】搬送路を示す斜視図である

【図５】データの管理をおこなう情報処理機構のブロッ
ク図である。

【図６】検査機構でのブリッジの検出を示す説明図であ
る。

【図７】検査機構でのホールの検出を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 検査機構 １１ 撮像手段 １２ 第１の光源 １３ 第２の光源 ２ 修正機構 ２１ ＸＹ軸 ２２ アーム ２３ ハンダ供給ノズル ２４ ハンダ鏝 ２５ ヘラ状部材 ２６ 熱風ノズル ３ 再検査機構 ４（４ａ，４ｂ，４ｃ） 搬送路 ５ 情報処理機構 ５０，５４ 記憶手段 ５１，５５ 判別手段 ５２，５３，５６ 制御手段 ６３ａ〜６３ｈ ハンダ部 Ｖ６３ａ〜Ｖ６３ｈ ハンダ部（画像） Ｂ ブリッジ Ｈ ホール １０ 基板 Ｓ ハンダ面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンダ面を上方に向けて基板を搬送する
   搬送路と、この搬送路の上方に設けられ、前記基板のハ
   ンダ部について前記ハンダ面からブリッジ検査およびホ
   ール検査をおこなう検査機構と、この検査機構の搬送方
   向下流側で前記搬送路の上方に設けられ、前記検査機構
   により検出されたブリッジを分割修正を施し、前記検出
   機構により検出されたホールにハンダ盛り修正を施す修
   正機構と、この修正機構の搬送方向下流側で前記搬送路
   の上方に設けられ、前記修正機構により修正を施した前
   記基板の前記ハンダ部について再び検査を施す再検査機
   構とを有し、 前記検査機構および前記再検査機構には各々に、前記搬
   送路に対向して設けられた撮像手段と、前記搬送路に対
   向して設けられ、前記ハンダ面に所定方向から光を照射
   する第１の光源と、前記搬送路に対向してもしくは周傍
   に設けられ、前記ハンダ面に複数方向から光を照射する
   第２の光源と、前記第１の光源から光を照射して影部を
   検出することによりブリッジを検出し、前記第２の光源
   から光を照射して影部を検出することによりホールを検
   出する判別手段とが備えられ、 前記修正機構には、前記搬送路の上方に吊持され、所定
   空間内を移動自在に形成されたアームと、このアームの
   下端に突設され水平方向に微動するヘラ状部材、および
   このヘラ状部材に隣接して設けられ前記ヘラ状部材の先
   端部近傍に向けて熱風を吹き付ける熱風ノズルと、前記
   アームの下端に設けられ前記不良部を加熱するハンダ
   鏝、およびこのハンダ鏝に隣接して設けられ前記ハンダ
   鏝の先端部に向けてハンダを供給するハンダ供給ノズル
   とが備えられていることを特徴とするハンダ付け検査修
   正装置。