JPH11174085A - プローブ、部品検査装置及び部品検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、プローブ、部品検査装置及び部品検
査方法に関し、簡易な構成により短時間で欠品を検査す
ることができる部品検査装置、この部品検査装置に適用
するプローブ、この種の部品検査装置を用いた部品検査
方法を提案する。 【解決手段】当接した電子部品により押圧されて棒状部
材２１が変位すると、スイッチ機構（１７、２４）が接
点を切り換えるようにプローブ１１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブ、部品検
査装置及び部品検査方法に関し、例えば実装基板に配置
された電子部品の欠品検査に適用することができる。本
発明は、電子部品に当接して電子部品により押圧されて
棒状部材が変位すると、スイッチ機構が接点を切り換え
るようにプローブを構成することにより、またこのプロ
ーブを用いて部品検査装置を構成することにより、簡易
な構成により短時間で欠品を検査することができるよう
にする。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品の実装工程においては、
画像認識装置を用いて実装基板に実装された電子部品の
欠品を検査するようになされている。

【０００３】すなわちこの種の検査に適用される画像認
識装置は、画像処理の手法を適用して、事前に入力した
検査基準の画像と検査対象でなる実装基板の画像とを比
較することにより、電子部品の欠品を検出するようにな
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで画像認識装置
においては、１部品毎に検査するため、検査に時間を要
する問題がある。また構成が煩雑になる問題もある。

【０００５】この種の検査を簡易な構成により短時間で
実行することができれば、この種の検査装置の適用範囲
を拡大して、種々の電子機器の信頼性を一段と向上でき
ると考えられる。

【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成により短時間で欠品を検査することがで
きる部品検査装置、この部品検査装置に適用するプロー
ブ及びこの種の部品検査装置を適用した部品検査方法を
提案しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、筒状部材の軸方向に変位可能に保
持される棒状部材が変位すると、接点を切り換えるスイ
ッチ機構を有するようにプローブを構成する。

【０００８】このプローブを用いて部品検査装置を構成
する。

【０００９】また部品検査方法において、半田付け処理
の前後で、それぞれ部品の欠品を検査する。

【００１０】棒状部材が変位すると、接点を切り換える
スイッチ機構を有するようにプローブを構成すれば、プ
ローブを検査対象に押し付けて、部品が正しく配置され
て棒状部材が部品により押圧される場合と、欠品により
棒状部材が押圧されない場合とを識別することができ
る。

【００１１】これによりこのプローブを用いて部品検査
装置を構成して、プローブを検査対象に押圧するだけ
で、簡易かつ短時間で欠品検査することができる。

【００１２】またこの種の欠品の検査を半田付け処理の
前後で実行すれば、半田付け前においては、事前に欠品
を検出でき、半田付け後においては、半田付けの際に脱
落した部品を検出でき、その分信頼性を向上することが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１４】図２は、本発明の実施の形態に係る部品検
査装置を示す斜視図である。この部品検査装置１は、電
子部品の実装工程において、半田付け処理の直前及び直
後に配置され、それぞれ電子部品の欠品を検査する。

【００１５】すなわちこの電子部品の実装工程では、平
行に保持された１対のレール２に沿って、実装基板３を
順次移動させ、図示しないマウント機により、この実装
基板３に電子部品を配置して仮留めした後、半田付け装
置により半田付けする。部品検査装置１は、このレール
２に沿って移動する実装基板３を検査対象として（以
下、検査基板と呼ぶ）、電子部品の欠品を検査する。

【００１６】ここで部品検査装置１は、部品検査装置１
全体の動作を制御する本体４と、検査基板３と対向する
ように保持された治具５と、この治具５を検査基板３側
に可動する可動機構６とにより構成される。

【００１７】本体４は、例えばマイクロコンピュータに
より構成され、レール２に沿って移動する検査基板３を
所定の検査位置にて停止制御した後、可動機構６を制御
して治具５を可動する。さらに治具５より得られる検査
結果を取り込み、この検査結果より必要に応じて警報を
発し、また何ら欠品が検出されない検査基板３について
は、続く工程に送出する。

【００１８】可動機構６は、検査基板３と対向するよう
に固定枠７に治具５を保持し、本体４の制御により動作
するシリンダ８により、ガイド棒９に沿ってこの固定枠
７を可動させる。これにより可動機構６は、検査基板３
が検査位置に停止すると、治具５をこの検査基板３側に
可動するようになされている。

【００１９】治具５は、この電子部品の実装工程で製造
する検査基板３に応じて、板状部材でなるベース基板１
０の所定位置にプローブ１１を配置して形成され、固定
枠７に固定される。

【００２０】ここでベース基板１０は、何ら電子部品を
配置していない検査基板３と同一の配線基板が適用さ
れ、欠品を検査する電子部品の実装位置に所定の貫通穴
が形成される。プローブ１１は、この貫通穴に差し込ま
れてベース基板１０に保持される。これにより治具５
は、簡易に作成できるようになされている。

【００２１】図１に示すように、プローブ１１は、固定
部１２に可動部１３が挿通されて形成される。固定部１
２は、外周にネジ山が形成された筒状部材でなるスリー
ブ１４を有し、このスリーブ１４は、絶縁性の樹脂を射
出成形して形成される。固定部１２は、このスリーブ１
４がベース基板１０に形成された貫通穴に差し込まれた
後、外周のネジ山に嵌合するナット１５、１６によりベ
ース基板１０を挟持し、これによりベース基板１０より
所定長さだけスリーブ１４の一端が突出してベース基板
１０に植立するように保持される。

【００２２】さらに固定部１２は、検査基板３側と逆側
のスリーブ１４の端面に金属製の袋ナット１７が差し込
まれて固定される。ここで袋ナット１７は、スリーブ１
４の内周より大径で、スリーブ１４の内周と同軸の貫通
穴が形成される。固定部１２は、スリーブ１４の内周と
貫通穴でなる円柱形状の中空部分に可動部１３が挿通さ
れ、これにより可動部１３を軸方向に変位可能に保持す
る。

【００２３】さらに袋ナット１７は、例えば半田付けに
よりリード線１８が接続され、抵抗１９を介して本体４
の電源２０に接続される（図４）。これにより袋ナット
１７は、可動部１３が変位すると接点を切り換えるスイ
ッチ機構の１の接点を構成するようになされている。

【００２４】可動部１３は、金属製の材料により形成さ
れた棒状部材でなる可動部本体２１を有し、この可動部
本体２１が、固定部１２に形成された円柱形状の中空部
分に挿通されて、軸方向に変位可能に保持される。

【００２５】可動部１３は、可動部本体２１の検査基板
３側の先端に当接片２２が配置される。これにより可動
部１３は、本体４の制御によりベース基板１０が検査基
板３側に可動して、当接片２２が電子部品の背に突き当
たると、当接片２２が電子部品により押圧され、図３に
おいて矢印ａにより示すように、この図において上方向
に電子部品の高さに対応した距離Ｘだけ移動するように
なされている。当接片２２は、このように電子部品に当
接した際に、電子部品を損傷しないようにナイロン端子
により構成される。

【００２６】また可動部１３は、スリーブ１４の検査基
板３側の端面と当接片２２との間にコイルスプリング２
３が配置される。これにより可動部１３は、コイルスプ
リング２３により当接片２２がスリーブ１４の端面より
検査基板３側に押圧されて保持される。さらに可動部１
３は、袋ナット１７側の外周にネジ山が形成され、この
ネジ山に嵌合するナット２４、２５により、検査基板３
側へ脱落しないように固定部２０に保持される。

【００２７】これにより可動部１３は、このナット２
４、２５により当接片２２の突出量を調整して、当接片
２２の押圧力を調整できるようになされている。またい
わゆるダブルナットにより、検査の繰り返しによってナ
ット２４、２５が緩まないようになされている。またナ
ット１５、１６によるスリーブ１４の突出量の調整と共
に、ナット２４、２５による当接片２２の突出量を調整
して、ベース基板１０に対する当接片２２の突出量を調
整できるようになされている。

【００２８】可動部１３は、このナット２４、２５のう
ちの袋ナット１７と接触するナット２４が、接点でなる
袋ナット１７に対応する接点を構成する。かくするにつ
き袋ナット１７とこのナット２４による接点は、当接片
２２が電子部品に当接して電子部品により押圧される
と、コイルスプリング２３の押圧に抗して可動部１３が
変位することにより、接触が断たれる。これによりこの
接点１７、２４は、当接片２２が電子部品により押圧さ
れると、開状態に切り換わるスイッチ機構を構成するよ
うになされている。

【００２９】さらに可動部１３は、可動部本体１１のナ
ット２４、２５側の先端に発光ダイオード２６が配置さ
れる。発光ダイオード２６は、一端が可動部本体２１に
接続され、またこの一端がリード線２７を介して、本体
４に接続される。また他端がリード線２８を介して、袋
ナット１７に接続される。

【００３０】これらによりプローブ１１においては、図
４に示すように、発光ダイオード２６を並列に接続した
スイッチ機構を有する回路が形成され、当接片２２が電
子部品により押圧されて、可動部１３が変位すると、こ
のスイッチ機構の接点１７、２４が開状態に切り換わる
ことにより、発光ダイオード２６が電源２０により駆動
されて点灯するようになされている（図４（Ａ））。ま
たこれとは逆に欠品検査の箇所で当接片２２が電子部品
に当接しない場合には、接点１７、２４が閉状態に保持
され、発光ダイオード２６が消灯したままの状態に保持
されるようになされている（図４（Ｂ））。かくするに
つき本体４は、この接点１７、２４の状態を検出して必
要に応じて警報を発することになる。

【００３１】以上の構成において、検査基板３は（図
２）、電子部品が配置されて仮留めされた後、レール２
に沿って移動し、部品検査装置１により検査位置で停止
される。

【００３２】ここで検査基板３は、対向するように保持
された治具５が接近するように可動し、この治具５の接
近により、治具５に配置されたプローブ１１の先端が欠
品を検査する電子部品の実装位置に接近する。

【００３３】この検査基板３は、実装位置に電子部品が
正しく配置されている場合、この電子部品の背にプロー
ブ１１の当接片２２が突き当たり（図３）、この電子部
品がプローブ１１の可動部１３を押し上げる。これによ
り検査基板３は、袋ナット１７及びナット２４による接
点の接触を断ち、発光ダイオード２６を点灯させる（図
４（Ａ））。これにより検査基板３は、電子部品が正し
く配置されていることがオペレータにより確認される。

【００３４】またスイッチ、可変抵抗等の電子部品であ
って、いわゆる部品浮きの電子部品が、当接片２２によ
り検査基板３に押圧され、これにより部品浮きによる検
査基板３の不良が防止される。

【００３５】これに対して実装位置に電子部品が配置さ
れていない場合、すなわち欠品の場合、検査基板３は、
プローブ１１の可動部１３を押し上げることができず、
これにより袋ナット１７及びナット２４による接点が接
触した状態に保持される（図４（Ｂ））。これにより検
査基板３は、欠品の箇所で発光ダイオード２６が点灯せ
ず、オペレータにより欠品の存在がその欠品箇所と共に
確認される。

【００３６】また検査基板３は、この一連のプローブ１
１による欠品の検査結果が、部品検査装置１の本体４に
取り込まれ、ここで１箇所でも欠品が検出されるとブザ
ーによる警報が発せられる。これにより検査基板３は、
オペレータにより欠品の存在が確認される。

【００３７】検査基板３は、この半田付け処理前におけ
る電子部品の欠品検査に続いて、半田付け装置により半
田付けされた後、同様の部品検査装置により欠品が検査
される。

【００３８】これにより検査基板３は、半田付け前の検
査により、マウント機の誤作動等による欠品が検出され
るのに対し、半田付け後の検査により、半田付け処理に
より発生した欠品が検出され、十分な信頼性により続く
工程に搬送される。

【００３９】このようにして一連の検査基板を処理する
工程において、処理する実装基板を切り換える場合、部
品検査装置は、続いて処理する検査基板と対応するよう
に治具５が変更される。

【００４０】ここでこの治具５は、何ら電子部品を配置
していない検査基板と同一の配線基板を用いて、欠品を
検査する電子部品の実装位置に貫通穴を形成して、プロ
ーブ１１を配置するだけで作成でき、これにより簡易に
作成でき、ラインの切り換えに速やかに対応することが
できる。

【００４１】以上の構成によれば、電子部品により押圧
されて可動部１３が変位するとスイッチ機構が接点を切
り換えるようにプローブ１１を構成することにより、ま
たこのプローブ１１をベース基板１０に配置して部品検
査装置１を構成することにより、簡易な構成により短時
間で電子部品の欠品を検査することができる。

【００４２】またスリーブ１４の他端に配置した袋ナッ
ト１７と棒状部材に配置したナット２３によりスイッチ
機構の接点を構成することにより、プローブ１１を密接
して配置でき、これにより多くの欠品を一括して検査す
ることができる。

【００４３】またスリーブ１４の突出量を、ナット１
５、１６により調整可能にベース基板１０に取り付ける
ことにより、さらには可動部１３の突出量を、ナット２
４、２５により調整できることにより、高さの異なる種
々の電子部品の欠品を検査することができる。さらにこ
れらのナット１５、１６、２４、２５を調整して突出片
２２による押圧力を調整でき、これにより部品浮きした
電子部品を適当な押圧力により検査基板に押圧して部品
浮きを防止することができる。

【００４４】さらに何ら電子部品を配置していない検査
基板３と同一の配線基板でなるベース基板１０に、貫通
穴を形成し、この貫通穴にプローブ１１を取り付けるだ
けの簡易な構成により、検査用の治具を作成することが
できる。

【００４５】また簡易に部品検査装置を構成できること
により、複数台の部品検査装置を１つのラインに配置す
ることもできる。これにより半田付け処理の前後でそれ
ぞれ欠品を検査することにより、実装基板の信頼性を向
上することができる。

【００４６】なお上述の実施の形態においては、可動部
が移動すると接点の接触が断たれるようにスイッチ機構
を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、可動部が移動すると接点が接触するようにスイッチ
機構を構成しても、欠品を検査することができる。

【００４７】また上述の実施の形態においては、当接片
が電子部品に当接した際に、発光ダイオードを点灯させ
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電子
部品に当接した際、発光ダイオードを消灯させるように
してもよい。

【００４８】さらに上述の実施の形態においては、ナッ
トを用いてベース基板にスリーブを保持する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、ベース基板とスリ
ーブの摩擦により保持するようにしてもよい。

【００４９】また上述の実施の形態においては、ナット
２４、２５により１の接点を構成し、このナット２４、
２５により当接片の押圧力又は突出量を調整できるよう
にする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
必要に応じてこのナット２４、２５による接点と可動部
本体２１を一体化し、高さ調整困難にしてもよい。

【００５０】さらに上述の実施の形態においては、発光
ダイオードを可動部に配置する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、固定部に配置してもよく、また
必要に応じて発光ダイオードの配置を省略してもよい。

【００５１】また上述の実施の形態においては、ベース
基板を実装基板と同一の配線基板により作成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、アク
リル、ベーク等の板材を用いてもよい。

【００５２】さらに上述の実施の形態においては、部品
検査装置を電子部品の欠品検査に適用する場合について
述べたが、本発明は電子部品に限らず、種々の部品の欠
品検査、さらには部品の高さ等の形状を検査する場合に
も広く適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、当接した
部品により押圧されて棒状部材が変位すると、スイッチ
機構が接点を切り換えるようにプローブを構成すること
により、簡易な構成により短時間で欠品を検査すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプローブを示す側面
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る部品検査装置を示す
斜視図である。

【図３】図１のプローブの可動部が変位した場合の側面
図である。

【図４】図１及び図３のプローブの動作の説明に供する
接続図である。

【符号の説明】

１……部品検査装置、３……検査基板、４……本体、５
……治具、６……可動機構、１０……ベース基板、１１
……プローブ、１２……固定部、１３……可動部、１４
……スリーブ、１５、１６、２４、２５……ナット、１
７……袋ナット、２１……可動部本体、２２……当接
片、２３……コイルスプリング、２６……発光ダイオー
ド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板状部材に植立するように保持される筒状
   部材と、 前記筒状部材の軸方向に変位可能に、前記筒状部材に挿
   通されて保持される棒状部材と、 前記棒状部材の一端が前記筒状部材の一端より突出する
   ように、前記棒状部材を押圧する弾性部材と、 前記弾性部材の押圧に抗して前記棒状部材が変位する
   と、接点を切り換えるスイッチ機構とを備えることを特
   徴とするプローブ。
2. 【請求項２】前記スイッチ機構は、 前記筒状部材の他端に形成されて、前記棒状部材を挿通
   する第１の接点部材と、 前記第１の接点部材に対応して、前記棒状部材に形成さ
   れた第２の接点部材とを有することを特徴とする請求項
   １に記載のプローブ。
3. 【請求項３】前記棒状部材又は前記筒状部材は、 前記スイッチ機構の接点の切り換えにより点灯又は消灯
   する光源を有することを特徴とする請求項１に記載のプ
   ローブ。
4. 【請求項４】実装基板に配置した部品の欠品を検査する
   部品検査装置において、 前記部品検査装置は、 プローブを植立するように保持し、前記実装基板と対向
   するように保持される板状部材と、 前記板状部材を前記実装基板側に可動する可動機構とを
   有し、 前記プローブは、 前記板状部材に植立するように保持される筒状部材と、 前記筒状部材の軸方向に変位可能に、前記筒状部材に挿
   通されて保持される棒状部材と、 前記棒状部材の一端が前記筒状部材の一端より突出する
   ように、前記棒状部材を押圧する弾性部材と、 前記実装基板に配置された部品により、前記弾性部材の
   押圧に抗して前記棒状部材が変位すると、接点を切り換
   えるスイッチ機構とを有することを特徴とする部品検査
   装置。
5. 【請求項５】前記スイッチ機構は、 前記筒状部材の他端に形成されて、前記棒状部材を挿通
   する第１の接点部材と、 前記第１の接点部材に対応して、前記棒状部材に形成さ
   れた第２の接点部材を有することを特徴とする請求項４
   に記載の部品検査装置。
6. 【請求項６】前記棒状部材又は前記筒状部材は、 前記スイッチ機構の接点の切り換えにより点灯又は消灯
   する光源を有することを特徴とする請求項４に記載の部
   品検査装置。
7. 【請求項７】前記スイッチ機構の接点の切り換えにより
   警報を発することを特徴とする請求項４に記載の部品検
   査装置。
8. 【請求項８】実装基板に配置した部品の欠品を検査する
   部品検査方法において、 前記実装基板に配置した部品の欠品を検査する部品検査
   装置を半田付け処理の前後に配置し、前記半田付け処理
   の前後で、それぞれ部品の欠品を検査することを特徴と
   する部品検査方法。