JPH11220300A - 取付け公差点検用試験体 - Google Patents
取付け公差点検用試験体Info
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- JPH11220300A JPH11220300A JP10314498A JP31449898A JPH11220300A JP H11220300 A JPH11220300 A JP H11220300A JP 10314498 A JP10314498 A JP 10314498A JP 31449898 A JP31449898 A JP 31449898A JP H11220300 A JPH11220300 A JP H11220300A
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
に、目標値と実際値との間の偏値を点検する。 【解決手段】試験体は、透明な基体を有し、この基体
は、底面及び/又は覆い面に、機械的に検出可能なコー
ドを有し、ハウジング中に保護して配設されている。試
験体のハウジングは、有利には、射出成形可能な合成樹
脂又はアルミダイカスト合金から作成される。光走査系
の光線が入射するハウジングの領域は吸光性をもつよう
に形成される。ハウジングは、有利には、透光法による
測定時にダミーの使用を可能とする切欠を備えている。
テスト回路基板上への試験体の固定は、ハウジングの載
置面上に点状もしくは面状に付与される接着剤を介して
なされる。
Description
回路基板上に固定する際に位置決め公差及び取付け公差
を点検するための試験体に関する。
を装着装置によって回路基板に接着する場合、当該構造
部分又は構造単位を被装着側の回路基板に載置する時
に、機械的要因、光学的要因、制御技術的要因並びにユ
ーザーの主観的な要因によって、位置決め誤差と、それ
に起因する位置の偏差とを生ずることがある。従って、
装着に際して、位置決め及び取付け公差を確実に少なく
するには、自動装着装置を一定の期間毎に測定技術的に
点検することが必要となる。
作業スペースの個々の作業個所において達成可能な位置
決め精度は、その分布が全ての場合に既知の分布関数に
よって記述されうるとは限らない確率的な変動を受け
る。そのため、自動装着装置の作業領域に亘って取付け
公差の分布の十分に正確な数学的な予知が得られること
の保証はない。
検するには、自動装着装置の作業範囲内の可及的に多く
の測定点を測定技術的に把握しなければならない。次い
で、補正プログラムによって、前記作業範囲の各々の検
出された点の目標値と現在値との偏よりを検出し、その
間の誤差を補償しなければならない。
定量的及び定性的に評価し、それから残り使用寿命ない
しは入替えのための残余の使用可能期間の逆推定を導出
することの可能性も存在する。
決めする際の、目標値−実際値の偏差を点検するため
に、模倣物(ダミー)が通常用いられる。これらのダミ
ーは、シミュレートされた、工程近似の条件の下に取付
けられる。
ってシミュレートするための、SMD構造部分のため
の、自動装着装置の装着誤差を測定技術的に把握する手
段は、DE4227667A1により公知となってい
る。この場合、実際の回路基板は、ガラス製のテスト回
路基板に取替えられ、このテスト回路基板上に、ガラス
製ダミーの形のSMD構造部分の模倣物が自動装着装置
によって載置される。これらの単体の正方形のガラス製
のダミーは、座標系を上面に備えていると共に、コーナ
ー部分に、補助的なマーキングを備えている。さらに、
ガラス製ダミーの上面には、複数のグラフィックラスタ
ーが取付けてあり、これらのラスターによって、実際の
SMD構造部分のピンの配置がシミュレートされる。ピ
ンラスターの対応した寸法決め(ディメンジョニング)
によって、自動SMD装着装置の取付け精度のフォトオ
プティックな点検のための公差範囲を予設定することが
できる。テストダミーをテスト回路基板に装着すること
によって、測定領域の全ての測定点において確率的に現
出される位置決め誤差を、当該自動装着装置の実際の取
付け条件の下に規定することができる。この解決策の利
点は、模倣物(テスト導電板及びガラス製ダミー)を実
際の回路基板及び構造部分よりも高製造精度で作成でき
ることにある。別の利点は、製造公差が小さいことによ
って、テスト回路基板がガラス製ダミーとのマーキング
の検出精度が実際の構造部分の場合よりも非常に高くな
ることである。
の変化を防止するために、これら2つの相対取付け部分
を一時的に相互に対して固定させる。そのために、スプ
レー可能な接着剤によって完全にか、又はマスクを用い
て選択的に、テスト回路基板の表面を被覆する。別の実
施形態によれば、テスト回路基板の表面に周知の両面接
着膜を施す。次に正方形のガラス製ダミー(複製)をガ
ラス製回路基板の被覆しようとする表面全体に載置す
る。
接着剤が不均質であり、また流動傾向を示すことによっ
て、接着剤をテスト回路基板の上面に施した際に一様な
一定の層厚を実現できないという欠点がある。テスト回
路基板の装着時にガラス質のテストダミーの底面が完全
に浸漬される接着剤層の粘性によって、接着後において
も、流動プロセスが発生し、それによってテスト回路基
板上のガラス製ダミーの位置が事後的に変化し、それに
よって測定結果が劣化する。
え前に、テストダミーの接着剤の残渣を除去する必要が
あることである。更に、接着剤の残渣と、テスト回路基
板に付着している異物の粒子とによって、汚染物質が発
生する。ダミーのガラス面の機械的な損傷をさけるため
には、この汚染物質を除去するための面倒な後処理が必
要とされる。
衝撃負荷を受けやすいと共に、表面が摩耗しやすい。そ
のため、前述したガラス製ダミーの位置固定方法は、前
述した技術的不備のため、自動装着装置の恒久的なプロ
セスの監視を可能とするものではない。
を解消することにある。
題は、請求項1の特徴部分によって解決される。即ち、
本発明の試験体は、透明な基体から成り、該基体は、そ
の底面及び/又は上面に、機械的に検出可能なコードを
担持すると共に、ハウジング中に保護して収納してあ
り、試験体のハウジングが接着手段によりテスト板上に
固定されるようにしたことを特徴とする。本発明のさら
に好ましい構成は、請求項2〜13に示されるとおりで
あり、ここに引照をもって繰込むものとする。
上面に、機械的に検出(ないし走査読取り)可能なコー
ド(複数)を担持した、透明なガラス基体から成ってい
る。基体は(Grundkoerper)、それを機械
的損傷に対して保護するハウジング中に埋込まれる。製
造技術的に好ましい1つの構成によれば、ハウジング
は、基体をその周側において囲む開放枠体として形成さ
れる。同様に好ましい別の構成によれば、基体は、1つ
の枠体と、上面を覆う覆い面とによって囲まれ、この覆
い面は、透光性の開口又は切欠を備えている。
分から成る枠体の形のハウジング中に収納され、2つの
枠体部分は、基体に、取外し可能に結合されている。基
体は、好ましくは、ガラス、特に高純度の偏平石英ガラ
ス製である。基体を支持するハウジングは、好ましく
は、不透光性の材料製とすることによって、基体の符号
を投光又は光透過法によってフォトオプティックに検出
ないし走査する際に良好なコントラストが得られる。
能な合成樹脂又はアルミ加圧鋳造(ダイカスト)合金製
とする。有利には、基体の表面は、ダミーのマーキング
をフォトオプティックに検出ないし走査する際に光束の
反射ないし回折をさけるように、吸光性の層を備えてい
る。
ハウジングの好ましくは枠状の縁部は、ハウジング中に
埋込まれた基体から上方に0.05mmないし0.25
mm突出している。シミュレーション用の位置決め時に
ガラス製回路基板上に載置されるハウジングの縁部は、
部分的に、特に点状に、又は全面に亘って、持続的な弾
性を示す接着(ないし粘着)手段によって被覆されてい
る。有利には、高透明性のトランスファー粘着剤(担体
台紙から剥離転写して貼着する粘着剤)が、接着剤とし
て用いられる。接着剤層はハウジングの境界層のみに付
与されるので、アップ/ダウン(上下)カメラの光束の
通過が妨げられたり、光束が偏向されたりすることはな
い。その理由は、接(粘)着剤ないし接着手段が、寸法
検出手段(Massverkoerperung)とし
て用いられるダミーのコード及び隣接するテスト回路基
板のマーキングの間に存在しないからである。
規定するために、ダミーには、機械的に検出ないし読取
り走査可能なコードが位置マークとして配設してあり、
このコードによって、テスト回路基板に対する載置され
たダミーの位置又は形状の偏よりを検出することができ
る。
においての摩擦と、衝撃負荷に対する抵抗が大きいこと
である。寸法検出手段を担持する透明な基体を被覆した
ことによって、機械的な力及びモーメントを的確にじよ
う乱なしに伝達することが可能となる。測定ダミーの下
面にハウジングの縁部を上方に突出させたことによっ
て、テスト板とダミーの(好ましくはガラス質の)基体
との直接の機械的接触がさけられる。溶剤を含まない持
続的弾性の接着手段を用いたことにより、次の測定系列
を実施する前に、テスト板又は使用したガラス製のダミ
ーを事後的に清浄にすることは、基本的に不要となる。
グの下面に、点状又は面状に施される。例えば3Mスコ
ッチ社の微細孔状の接着剤4656の使用により測定ダ
ミーを時間的にほぼ無制限にシミュレーションの対象と
して用いることができる。実際の長期間の試用によっ
て、ガラス製ダミーのハウジングに接着手段を再コート
することは、最短で数百回の測定実験の後に始めて必要
となることが判明した。
表面に対してガラス製のダミーが傾倒することによる1
次の測定誤差がさけられる。ガラス製ダミーのハウジン
グの縁部に接着手段が局所的に付与されることによっ
て、実際の構造部分の挙動に非常によく類似した流動特
性がシミュレートされる。即ち、半田ペースト又は他の
半田付け手段で濡れた回路基板の表面にSMD回路板を
載置することは、テストの回路基板上のダミーの位置決
め挙動と同一とみることができる。
において、カプセル封入されることにより耐破断性とし
たダミーの取扱い性の改善にある。ハウジングの保護機
能のため、測定規準ないし位置基準として役立つガラス
製の試験体は非常に薄い壁厚のものとすることができ
る。これによりガラス製の本体のマーキングのより高度
な解像力とにより正確な測定技術的な把握(検知)とが
実現される。
摩耗性の合成樹脂から作成する。製造技術的に有利な変
形例によれば、単体のハウジングは、射出成形によって
製造する。これにより、製造公差を十分小さくしながら
製造コストを最小化できる。合成樹脂の弾性によって基
体を(摩擦)力係合的に(Kraftschluess
ig)ハウジングの内部に埋設することができる。別の
変形例によれば、基体とハウジングとの結合は、高純度
−高透明性のトランスファー接着剤によって達せられ
る。
アルミダイカスト部品として作成できる。これにより、
わずかな部品コストで十分に正確な製造公差が実現され
るため、載置面を事後的に機械切削加工する手間が省か
れる。
粒子を鋳込むことによって、試験体の全質量を変更し、
自動装着装置による実際の切替回路の装着に際して実際
に作用する静的及び動的な力及びモーメントをより良く
シミュレートすることによる、有利な可能性も存在す
る。
ハウジングの内側壁は、吸光性の層によって形成され
る。それにより、ハウジングの内側壁上に生ずる走査光
束の反射ないし回折を防止できる。
実施に際しても試験体を試用しうるようにするために、
ハウジングは、有利には、ダミーを上部に配したテスト
板の下方に配した光源からその上方に配されたカメラま
で光束が妨げられず透過しうるようにするための少なく
とも1つの切欠(切込み)を備えている。
手段は、有利には点状に、ハウジングの下面に、特に載
置面の突出面に施される。接着剤を点状に付与した場
合、それにより固定されたダミーは、1回の測定系列が
終了した後、わずかな力を加えることによって手操作に
よるか又は機械的に除去できる。接着手段を全面に亘っ
て載置面に付与することも同様に有利であることが判明
している。それにより、実際のプロセス条件の下では粘
性の半田ペーストの層上に載置されるSMD面構造単位
の実際の位置決め挙動をシミュレートすることができ
る。接着手段としては、無担体(無台紙)状態の感圧ト
ランスファー接着条帯(バンド)が有利に使用される。
これにより、テスト板から試験体を取外した後、接着剤
が確実に載置面上に残留するように接着剤の、一方にお
いてハウジングの載置面との間の接着力を、他方におい
てテスト板の上面との間の接着力を定めることが可能と
なる。使用することが好ましいトランスファー接着剤
は、遊離される溶剤を含まないので、測定を行なってい
る間自動装着装置の補助的な排気を必要事とするような
毒性の廃棄物は生成されない。
の下面がテスト板の上面から0.05mmないし0.2
5mm隔たっていると特に有利であることが判明してい
る。機械読取り可能なコードを担持した基体1の底面1
gとこれに隣接したガラス製のテスト板の上面との間の
距離を最小とすることによって、測定ないし点検の際の
傾倒誤差を広汎に防止できる。
施形態に従って、基体1の底面1dと覆い面1dとが相
互に対し同位置に整列された機械的に読取り可能なコー
ドを有することによって、完全に除くことができる。透
明なテスト回路基板の上面又はその近傍に存在する第3
のコードと共働して、試験体の傾倒誤差を確実に認識し
局限化することができる。
形態によれば、ハウジングの突出した縁部の間に形状係
合的に挿通することの可能な、約0.1mmの薄い壁厚
の板によって基体の摩耗しやすい下面を覆うことによっ
て行なうことができる。その後、既知の機械的、生物学
的及び/又は化学的な手段によって、残存する接着手段
又は不純物を、ハウジングの載置面から除去する。
いて詳細に説明する。
図及び上面図によって示す。基体1は寸法が19mm×
19mm、厚み0.3mmの正方形の石英ガラス板(高
純度SiO2)によって形成される。石英板ガラスは、
合成樹脂製の単体のハウジング2中に摩擦係合ないし力
係合(Kraftschluessig)的に埋設され
ている。枠状のハウジング2の下面(下側)に、全周に
亘ってリブ(突部ないしフランジ部)5が形成してあ
り、このリブ上に基体1の底面1gが着座している。こ
れにより、ハウジング2の全周に亘る載置部4に関して
の基体1の正確な面平行の方向決めがなされる。リブ5
の高さは0.1mmである。基体1の底面1gとガラス
質の試験板の詳示しない隣接面との間の距離がわずかな
ため、基体1のマーキング3の光学的検出に際しての測
定誤差が最小となる。
着剤の不均一を層厚によって)ガラス試験板が試験体の
載置時に傾倒することによって生じる1次の測定誤差を
避けるために、好ましい実施例による試験体1の上面1
dにも、マーキング3が形成されている。上面のマーキ
ング3は、基体1の底面1g上のマーキング3の上方に
これと整列して位置される。ハウジング2の全周に亘る
カラー6は、機械的な損傷に対して基体1の上面1dを
保護する。試験体の不純物を除去して周期的に清浄にす
るには、わずかな圧力を加えて試験体1を弾性ハウジン
グ2から取出す。次に超音波洗浄装置によって基体1及
びハウジング2に付着した汚れ、ないし不純物を除去す
ることができる。試験体の2つの構成部分の再組立て
は、前記と逆の順序で行なう。
1は、厚みが0.1mmの正方形の光学ガラス板によっ
て形成される。基体1の底面1gには、テスト板上の試
験体の位置決めに役立つ4つのマーキング3が形成され
ている。底面1g上には、シミュレーション形成体8が
更に配設されている。対称に配された4つのシミュレー
ション形成体8は、実際の回路のピン配列を指示してい
る。これらのシミュレーション形成体8によって、その
下方のテスト回路基板の開口点(貫通孔)又は半田接合
点に対するピンの位置を表わすことができる。
カスト合金AlMgSi9製のハウジング2中に耐衝撃
取付けされている。基体1とハウジング2との間の力係
合的な結合は、詳示しない高透明性のトランスファー接
着剤を用いて得られる。ハウジング2の下縁部には、全
周に亘って載置面4が形成してあり、この載置面4上に
は、微細孔状の持続弾性を示す接着手段の連続した層が
形成されている。この接着剤は、接着層を更新すること
を必要とせずに例えば複数の測定系列を実施するために
試験体を複数回位置決めすることを可能とする。接着層
中に取込まれていると考えられる不純物を除くために、
所定の待機時間後に、接着層を予防的に更新する。接着
層を周期的に更新することによって、ハウジングの載置
面上に存在する接着剤の不均一な層厚によって発生する
測定誤りの原因を除去することができる。
ルミニウム陽極酸化層を備えている。それにより、マー
キング3を走査する際のハウジング2の内部の光線の偏
向を避けることが可能となる。
によってか、又は、生物学的もしくは化学的な洗浄剤を
補助的に用いることによって行ないうる。基体1の底面
1gを保護するために、この底面1gは、詳示しない保
護板により覆われている。この保護板は、全周に亘って
下方に膨出した載置面4によって形成されたハウジング
2の内枠の内部に(ありつぎ)形状係合的にはめ込まれ
ている。
(ないし切欠き)7が示されている。これらの切込7中
には、透光法による測定に際して当該光源の走査光束を
試験体及びそれに隣接したテスト板を介して受光部(撮
影カメラ)まで導くことができる。基体1の底面1gと
全周の突出した載置面4との間の距離は0.05mmで
ある。図2の下部には、試験体が、平面図により図示さ
れている。切込7中には、基体1の底面1g上にあるマ
ーキング3が見られる。
は、厚みが0.5mmの面平行な正方形のフロートガラ
ス板から成っている。機械的に作用に対する基体1の保
護は、正方形の基体1の前面に形状係合的にはめ込むこ
とのできる2つのポケット状のU字形のハウジング部分
によって達せられる。テスト板に対する試験体の位置決
めは、第1実施例の場合と同時に、2つのハウジング部
分2の載置面4上に塗布されるトランスファー接着剤を
介してなされる。必要時の、又は定期的な、試験体に対
する予防清浄化は、形状係合的に取付けられた合成樹脂
のハウジング部分2を基体1から引出すことによってな
される。次に2つの構成部分を既知の手段によって清浄
にする。次に2つの枠状のハウジング部分を基体1と結
合した後、接着媒体としての新しい接着剤層をハウジン
グ部分2の載置面4上に塗布する。
テストダミーを用いたテスト回路基板の接着時におけ
る、接着層の一定の層厚を実現しテストダミーの事後的
位置変化に起因する誤差を本質的に除去できると共に、
試験体は衝撃負荷から有効に保護される。また、透明基
体とは別体のハウジングに対して接着手段を施すことに
より、ハウジング基体から取り外して基体に損傷を与え
ることなく容易にハウジングの清浄化を行なうことがで
きる。請求項2以下の従属請求項の特徴により、さらに
付加的な効果が前述のとおり得られる。
断面図及び平面図である。
順次、底面図、断面図、及び平面図である。
び平面図である。
Claims (13)
- 【請求項1】電子的構造部分を回路基板上に固定する際
に位置決め公差及び取付け公差を点検するための試験体
であって、 透明な基体(1)から成り、 該基体(1)は、その底面及び/又は上面に、機械的に
検出可能なコードを担持すると共に、ハウジング(2)
中に保護して収納してあり、 試験体のハウジング(2)が接着手段によりテスト板上
に固定されるようにしたことを特徴とする試験体。 - 【請求項2】ハウジング(2)が合成樹脂から成る請求
項1に記載の試験体。 - 【請求項3】ハウジング(2)をアルミニウム合金から
成る請求項1に記載の試験体。 - 【請求項4】基体(1)を囲むか又はこれを収納するハ
ウジング(2)の壁が部分吸光性もしくは完全吸光性に
形成された請求項1〜3のいずれか一に記載の試験体。 - 【請求項5】試験体を通る透光を可能とする切込み
(7)をハウジング(2)に形成した請求項1〜4のい
ずれか一に記載の試験体。 - 【請求項6】ハウジング(2)が少なくとも1つの載置
面(4)をもち、この載置面上に接着手段が点状もしく
は平面状に施されている請求項1に記載の試験体。 - 【請求項7】載置面(4)が全周の枠体として形成され
たことを特徴とする請求項6に記載の試験体。 - 【請求項8】感圧性の無担体の感圧接着剤から成る両面
自己接着性の条帯を接着手段として施した請求項1〜6
のいずれか一に記載の試験体。 - 【請求項9】3Mスコッチ社製の持続可塑性微小多孔性
の接着条帯もしくは点状の接着パッドを接着手段として
使用した請求項1、6又は8に記載の試験体。 - 【請求項10】ハウジング(2)の載置面(4)が、ハ
ウジング(2)中に埋込まれた基体(1)の底面(1
g)から0.05mmないし0.25mm突出している
請求項6又は7に記載の試験体。 - 【請求項11】基体(1)を偏平なシリコンガラス製と
した請求項1に記載の試験体。 - 【請求項12】基体(1)がその底面上に機械的に検出
可能なコードを担持した請求項1に記載の試験体。 - 【請求項13】基体(1)がその底面上及び上面上に整
列され機械的に検出可能なコードを担持した請求項1に
記載の試験体。
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1998
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US11510353B2 (en) | 2018-02-12 | 2022-11-22 | Fuji Corporation | Mounting accuracy measurement chip and mounting accuracy measurement kit |
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