JPH059000U - 配線基板上の電子部品の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配線基板への電子部品の実装間違いを、速や
かに、かつ、正確に発見する。 【構成】 配線基板１０への電子部品１３の実装装置３
１で用いられる実装位置データＤと、チップ部品のリー
ルナンバデータＲとの対照表と、リールナンバデータＲ
と、電子部品１３の種類・定数データＫとの対照表とか
ら、各実装位置における電子部品の種類・定数データＫ
を作成する。この種類・定数データＫと、各実装位置に
おける電子部品１３の実際の測定データとを比較して、
予め定める規格外であるときには、実装間違いや実装に
ずれが生じていると判断し、警報表示を行う。これによ
って、電子部品１３を実装した直後の工程において、速
やかに、かつ、抵抗値や静電容量などの定数までも正確
に検出することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、配線基板の所定位置に所定の電子部品が実装されているか否かを検 査するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

配線基板に実装される電子部品には、小形化を図るために、あるいは自動実装 機による実装が可能なように、リード端子のない、いわゆるチップ部品を用いる ことがある。前記チップ部品は、粘着テープに貼付けられた後、その粘着テープ がリールに巻取られた状態で収納されている。

【０００３】 したがって、実装作業者は、実装すべき電子部品のリールを自動実装機に装填 し、自動実装機が所定のリールから取出した電子部品を配線基板上の所定の実装 位置に装着することによって、自動実装を行うことができる。しかしながら、自 動実装機は、各リールの収納位置と配線基板上の実装位置とを対応付けて記憶し ているので、作業者が間違ったリールを装填すると、その間違った電子部品が実 装されてしまうことになる。

【０００４】 このため典型的な従来技術では、作業者が、所定の実装位置に所定の種類およ び定数の電子部品が実装されているか否かを目視によって検査している。

【０００５】 また他の従来技術では、全ての電子部品の実装作業が終了し、さらに半田を溶 融・固化させて完成した配線基板の完成検査時に、完成した配線基板が所望とす る特性を備えているか否かによって検査している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記目視による検査では、チップ部品は微小であり、しかも外形で、その種類 、たとえばコンデンサや抵抗などだけでなく、静電容量や抵抗値などの定数まで も認識して、正確に実装されているか否かを検査することは極めて困難である。

【０００７】 また完成後の基板を検査する方法では、実装工程で電子部品の実装が終了した 配線基板が、検査工程に搬送されてくるまでの間には半田付け工程などがあり、 したがって検査工程で不良が発見されるまでの間には多数の不良が発生してしま うという問題がある。

【０００８】 本考案の目的は、配線基板への電子部品の実装が終了してから、速やかに、か つ、正確に実装間違えを発見することができる配線基板上の電子部品の検査装置 を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、配線基板上に電子部品を実装する実装機における複数の各電子部品 の配線基板上への実装位置と、各種類毎の電子部品の収納場所とを対応してスト アする第１メモリと、 前記各収納場所と、その収納場所に収納されている電子部品の少なくとも種類 および定数とを対応してストアする第２メモリと、 第３メモリと、 前記第１および第２メモリのストア内容に基づいて、前記各電子部品の実装位 置と、その実装位置に実装される電子部品の少なくとも種類および定数とを対応 させて前記第３メモリにストアさせる演算手段と、 前記第３メモリにストアされている前記各実装位置を読出し、その実装位置の 電子部品の少なくとも種類および定数を測定する測定手段と、 測定手段の測定結果と、前記第３メモリにストアされている各実装位置の電子 部品の前記少なくとも種類および定数とが一致しているか否かを検査する検査手 段とを含むことを特徴とする配線基板上の電子部品の検査装置である。

【００１０】

【作用】

本考案に従えば、第１メモリには、配線基板上に電子部品を実装する実装機で 使用されるデータがストアされている。すなわち、複数の各電子部品の配線基板 上への実装位置と、その各種類毎の電子部品の収納場所とを対応したデータ、さ らに詳しくは、どの実装位置にはどの収納場所の電子部品を実装するかを表すデ ータがストアされている。

【００１１】 また、第２メモリには、前記各収納場所と、その収納場所に収納される電子部 品の少なくとも種類、すなわちたとえばコンデンサであるか抵抗であるかや、な らびに定数、すなわち静電容量や抵抗値とが対応してストアされている。演算手 段は、この第２メモリのストア内容と前記第１メモリのストア内容とから、各電 子部品の実装位置と、その実装位置に実装される電子部品の前記種類および定数 などを対応させたデータを作成し、第３メモリにストアさせる。したがって、こ の第３メモリのストア内容から、どの実装位置には、どの種類で、どの定数の電 子部品が実装されているかを識別することができる。

【００１２】 一方、測定手段は、前記第３メモリのストア内容から各電子部品の実装位置を 読出し、その実装位置へプローブを移動させるなどして、電子部品の前記種類お よび定数などを測定する。その測定結果は検査手段に与えられており、検査手段 は、測定手段によって測定された各実装位置における電子部品の種類および定数 などが、前記第３メモリのストア内容と一致しているか否かを検査し、たとえば その検査結果が一致していないときには警報を発生し、実装間違いを作業者に報 知する。

【００１３】 したがって、実装作業が終了した後、直ちに実装間違いを検査することができ るとともに、たとえば抵抗値などの特性が僅かに異なる部品であっても、正確に 実装間違いを検出することができる。

【００１４】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例の検査装置１の構成を示すブロック図である。この 検査装置１は、大略的に、処理装置２と、駆動装置３と、検査台４と、測定装置 ５とを含んで構成されている。パーソナルコンピュータなどで実現される処理装 置２は、ＧＰ−ＩＢなどの規格から成るバスライン６を介して駆動装置３に制御 信号を出力する。駆動装置３は、前記制御信号に応答して、検査台４の移動手段 ７を駆動して、検査用ヘッド８を、基台９上に載置された配線基板１０に対して 、Ｘ方向およびＹ方向の２次元的に相対的に変位させるとともに、Ｚ方向、すな わち配線基板１０に近接・離反変位させる。

【００１５】 これによって、前記検査用ヘッド８に取付けられているプローブ１１，１２は 、後述する自動実装機によって前記配線基板１０上に実装された電子部品１３の 端子間に接触することができる。前記プローブ１１，１２は、ライン１４を介し て、ＬＣＲメータなどで実現される測定装置５に接続されている。測定装置５は 、前記ライン１４およびプローブ１１，１２を介して、電子部品１３の種類や定 数を測定し、その測定結果をバスライン１５を介して、前記処理装置２へ出力す る。処理装置２は、前記測定装置５の測定結果と、後述するようにして求められ る各実装位置の電子部品１３の種類および定数とが一致しているか否かを判断し 、その判断結果を陰極線管などの表示装置１６に表示する。

【００１６】 図２は、処理装置２の電気的構成を示すブロック図である。この処理装置２に は、演算処理を行う処理回路２１と、第１メモリであるフロッピーディスク２２ の記録内容を読出す読出装置２３と、第２メモリであるフロッピーディスク２４ の記録内容を読出す読出装置２５と、第３メモリであるメモリ２６と、前記表示 装置１６とを含んで構成されている。

【００１７】 フロッピーディスク２２には、図３（１）で示されるような、後述する自動実 装機で使用されるデータがストアされている。前記各電子部品１３は、粘着性の テープに等間隔で貼付けられ、このテープがリールに巻取られることによって収 納されている。すなわちフロッピーディスク２２には、配線基板１０上の実装位 置データＤＸ１，ＤＹ１；ＤＸ２，ＤＹ２，…（以下、総称するときは、参照符 Ｄで示す。）に対応する電子部品１３の収納場所を表すリールナンバデータＲ１ ，Ｒ２，…（総称するときは、参照符Ｒで示す。）がストアされている。

【００１８】 また、前記フロッピーディスク２４には、図３（２）で示すような、前記リー ルナンバデータＲに対応して、そのリールに収納されている電子部品１３の種類 ・定数データＫ１，Ｋ２，Ｋ３，…（以下、総称するときは、参照符Ｋで示す。 ）がストアされている。

【００１９】 処理回路２１は、読出装置２３，２５を介して前記フロッピーディスク２２， ２４の記録内容を読出し、図３（３）で示されるような、各実装位置データＤに 対応した種類・定数データＫの対照表を作成し、メモリ２６内にストアさせる。 なお、表示装置１６は前記図３（１）、図３（２）および図３（３）でそれぞれ 示されるフロッピーディスク２２，２４およびメモリ２６のストア内容、ならび に電子部品１３の実装間違いの警報を表示することができる。

【００２０】 処理回路２１は、前記図３（３）で示されるメモリ２６のストア内容を読出し 、各実装位置データＤに対応した位置の電子部品１３の種類および定数の測定を 行い、その測定結果が種類・定数データＫと一致しているか否かを判断する。な お、このような電子部品１３の種類および定数の測定は、全ての電子部品１３に ついて行われてもよく、あるいは配線基板１０の基台９への取付けにずれなどが なかったか否かを検出するために、予め定める電子部品についてのみ行われても よい。

【００２１】 図４は、上述のような電子部品１３の実装間違いの検査動作を説明するための フローチャートである。処理回路２１は、ステップｎ１で、読出装置２３を介し て、前記図３（１）で示されるフロッピーディスク２２のストア内容を読出す。 ステップｎ２では、前記ステップｎ１と同様に、読出装置２５を介して、図３（ ２）で示されるフロッピーディスク２４のストア内容を読出す。こうして読出さ れたデータに基づいて、ステップｎ３で、図３（３）で示されるような対照表が 作成される。

【００２２】 ステップｎ４では、前記ステップｎ３で作成された対照表のデータがメモリ２ ６にストアされる。ステップｎ５では、メモリ２６のストア内容を順次的に読出 し、その読出したデータに対応する各実装位置へプローブ１１，１２を移動させ て、電子部品１３の種類および定数の測定を行う。ステップｎ６では、前記ステ ップｎ５で測定された各電子部品１３の測定結果が、各実装位置に実装されるべ き電子部品の種類および定数と一致しているか否かが表示されて動作を終了する 。

【００２３】 図５は、前記図４のステップｎ５における測定動作を詳細に説明するためのフ ローチャートである。ステップｍ１では、検査すべき電子部品が残されているか 否かが判断され、そうでないとき、すなわち全ての電子部品の検査を終了したと きには動作を終了し、そうであるときにはステップｍ２に移る。ステップｍ２で は、検査すべき電子部品１３の位置まで検査用ヘッド８が移動され、ステップｍ ３でその検査用ヘッド８が下降される。これによって、プローブ１１，１２が電 子部品１３に接触する。

【００２４】 ステップｍ４では、測定装置５によって前記電子部品１３の種類および定数が 測定され、ステップｍ５で検査用ヘッド８が上昇される。ステップｍ６では、前 記ステップｍ４で計測された計測結果が予め定める規格内であるか否かが判断さ れ、そうであるとき、すなわち所定の実装位置に所定の電子部品が実装されてい るときには、前記ステップｍ１に戻って次の電子部品の検査を行い、そうでない ときにはステップｍ７に移る。

【００２５】 ステップｍ７では、前記ステップｍ３と同様に検査用ヘッド８が下降され、ス テップｍ８で電子部品１３の再測定が行われる。ステップｍ９で検査用ヘッド８ が上昇され、ステップｍ１０では前記ステップｍ６と同様に、ステップｍ８での 再測定結果が前記規格内であるか否かが判断され、そうであるときには前記ステ ップｍ１に戻り、そうでないときにはステップｍ１１に移る。

【００２６】 ステップｍ１１では、前記規格内に実装されていない電子部品の位置がストア される。ステップｍ１２では、検査モードの判定が行われ、前記規格外の電子部 品の実装位置が発見された時点で検査動作を停止するときには、ステップｍ１３ に移って入力待機状態となり、解除操作が行われるまで、前記実装位置を表示し たままで待機し、解除されると前記ステップｍ１に戻る。また、前記ステップｍ １２において、前記規格外の実装位置を連続して記憶しておくモードに設定され ているときには、直接ステップｍ１に戻る。

【００２７】 一方、配線基板１０へ電子部品１３を実装する実装装置３１は、図６および図 ７で示される。図６は実装装置３１の斜視図である。この実装装置３１は、前記 図３（１）で示されるデータに従って、収納ラック３２上に配列されて収納され ている複数、たとえば１００個のリールｒを、前記収納ラック３２を摺動変位さ せることによって、所定の取外し位置Ｐ１まで変位させ、エアチャック３３によ って前記リールｒから電子部品１３を取外す。

【００２８】 この後、エアチャック３３は実装位置Ｐ２まで移動し、コンベア３４ａによっ て搬送されてきた配線基板１０の所定の実装位置に、前記リールｒから取外した 電子部品１３を実装する。このような動作を前記図３（１）で示される各リール ナンバデータＲ毎に行い、装着すべき電子部品の全ての装着を終了すると、同様 に次の配線基板１０に電子部品１３を装着する。

【００２９】 なお、リールｒの数と、配線基板１０の実装箇所数とは必ずしも対応しておら ず、すなわち同じリールの電子部品を１枚の配線基板１０に複数装着することも あり、あるいは仕様などの違いに対応して、装着されない電子部品が生じるから である。

【００３０】 また、１台の実装装置３１で多種類の配線基板に実装を行うので、配線基板の 種類の切換えによるリールの掛換えを少なくするために、複数の各実装装置３１ 毎に異なったリール配置となっており、前記図３（１）で示されるデータも相互 に異なる。したがって図３（２）で示されるデータも、各実装装置３１毎に異な る。

【００３１】 図７は、配線基板１０の製造工程を説明するための図である。基板作成装置４ １において、エッチングや端子孔の加工が施された配線基板１０は、半田印刷装 置４２においてペースト状の半田が塗布された後、前記コンベア３４ａおよび装 着装置３５によって所定の実装作業位置に固定される。こうして、実装位置に装 填された配線基板１０には、以下のようにして電子部品１３の実装作業が行われ る。

【００３２】 すなわち、工程では、前記収納ラック３２を摺動変位して取出すべき電子部 品に対応したリールｒを前記取外し位置Ｐ１に配置した後、エアチャック３３に よってテープから取外す。工程，では、前記エアチャック３３に保持されて いる電子部品１３が前記実装位置Ｐ２まで搬送されるとともに、配線基板１０上 での電子部品１３の実装方向に対応して、電子部品１３に回転変位などが行われ る。

【００３３】 工程では、配線基板１０の前記実装位置Ｐ２に電子部品１３が実装される。 その後、工程で電子部品１３のチップの形状に合わせてエアチャック３３が交 換された後、再び工程に戻り、次の電子部品１３の取外しを行う。

【００３４】 このようにして、全ての電子部品１３の実装が終了した配線基板１０は、コン ベア３４ｂによって前記検査装置１へ搬送され、前述のようにリールｒの装填間 違いによる実装間違いなどがなかったか否かが検査される。その後、リフロー炉 ４３で前記半田印刷装置４２において印刷された半田ペーストが溶融・固化され て半田付けが行われ、こうして電子部品１３を実装した配線基板１０が完成する 。

【００３５】 以上のように本考案に従う検査装置１では、実装装置３１で用いられる実装位 置データＤ、リールナンバデータＲとの対応を表すデータをフロッピーディスク ２２から読出し、またリールナンバデータＲと電子部品の種類・定数データＫと が対応して記録されているフロッピーディスク２４の記録内容を読込み、これら の記録内容に基づいて、各実装位置データＤに対応する種類・定数データＫとを 対応させてメモリ２６に記録しておくので、各実装位置における電子部品１３を 、抵抗値や静電容量などの定数までも検査することができ、実装工程の直後で、 速やかに、かつ、正確に実装間違いや実装のずれを検出することができる。

【００３６】 なお本考案は、電子部品に限らず、部材の組立装置などに広く実施することが できる。

【００３７】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、実装機で用いられる複数の各電子部品の収納場 所と実装位置とが対応したデータと、各収納場所とその収納場所に収納される電 子部品の種類および定数などとが対応したデータとから、各電子部品の実装位置 とその実装位置に実装される電子部品の種類および定数とを対応したデータを作 成して第３メモリにストアしておき、測定した各実装位置の電子部品の種類およ び定数と、前記第３メモリにストアされている各実装位置に実装されるべき電子 部品の種類および定数とが一致しているか否かを検査するので、電子部品の実装 終了後、所定の電子部品が所定位置に実装されているか否かを直ちに検査するこ とができる。

【００３８】 また、抵抗値や静電容量などの電子部品の定数までも正確に検査することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の検査装置１の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】検査装置１の処理装置２の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図３】フロッピーディスク２２，２４およびメモリ２
６の記憶状態を示す図である。

【図４】実装間違いの検査動作を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】前記図４のステップｎ５における測定動作を詳
細に説明するためのフローチャートである。

【図６】実装装置３１の外観を示す斜視図である。

【図７】配線基板１０の製造工程を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ 検査装置 ２ 処理装置 ３ 駆動装置 ４ 検査台 ５ 測定装置 ７ 移動手段 ８ 検査用ヘッド １０ 配線基板 １１，１２ プローブ １３ 電子部品 ２１ 処理回路 ２２，２４ フロッピーディスク ２６ メモリ ３１ 実装装置

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 配線基板上に電子部品を実装する実装機
   における複数の各電子部品の配線基板上への実装位置
   と、各種類毎の電子部品の収納場所とを対応してストア
   する第１メモリと、 前記各収納場所と、その収納場所に収納されている電子
   部品の少なくとも種類および定数とを対応してストアす
   る第２メモリと、 第３メモリと、 前記第１および第２メモリのストア内容に基づいて、前
   記各電子部品の実装位置と、その実装位置に実装される
   電子部品の少なくとも種類および定数とを対応させて前
   記第３メモリにストアさせる演算手段と、 前記第３メモリにストアされている前記各実装位置を読
   出し、その実装位置の電子部品の少なくとも種類および
   定数を測定する測定手段と、 測定手段の測定結果と、前記第３メモリにストアされて
   いる各実装位置の電子部品の前記少なくとも種類および
   定数とが一致しているか否かを検査する検査手段とを含
   むことを特徴とする配線基板上の電子部品の検査装置。