JPS63177040A - 実装済プリント基板自動検査装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、細く絞られたレーザ光などによるビームスポ
ットを実装済プリント基板上で掃引し、半田付は不良に
より実装済プリント基板上に形成されたブリッジあるい
半田フヌレの有無の検出などを自動的に行うようにした
実装済プリント基板自動検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、実装済プリント基板における半田付は不良による
ブリッジあるいは半田フヌレなどの検査を行う方法とし
て、プリント基板の部品穴に合わせて多数のピンを配設
したヘッドを用い、このヘッドによってピンを被検査プ
リント基板の半田面に接触させて各ピン間の導通状態に
より不良個所を検出する接触検査方式がある。しかしな
がら、この方式においては、種類の異なるプリント基板
毎にヘッドを準備する必要があり、また、ヘッドのピン
の間隔はピンの太さによって制限されるため、チップリ
ードの間隔が密なＩＣチップなどを実装したプリント基
板などパターンの緻密なプリント基板に対しては検査が
困難であるという問題があった。

上記のような問題を解消するために、レーザ光などのビ
ームを走査して被検査プリン）！板上でビームスボ・７
トを掃引し、このビームスポットの反射光等を検知して
ブリッジなどの検査を行う非接触式の実装済プリント基
板自動検査装置なるものが本出願人によって提案され、
特開昭６１−７６９４０に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようにビームスポットをプリント基板上で掃引し
て検査を行う装置においては、誤検出を避けるためにも
ビームスポットの位置制御に非常な精度が要求されてい
る。しかしながら、例えばガルバノメータによってビー
ムを走査する場合などのように、ガルバノメータのミラ
ーの角度制御によってスポット位置の制御を行うように
すると、ミラーから被検査プリント基板までの光路長が
長いために充分な位置精度が得られず、また、温度変化
、振動あるいは経年変化などによって走査機構に狂いが
生じた場合、位置精度に劣化をきたす場合がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、被検査プリント基板上でのビームスポットの
照射位置の制御を高い精度で行うために、ガルバノメー
タなどによて走査されたビームからビームスプリッタ−
などのビーム分離手段によって第２のビームを分離抽出
し、ビーム分離手段を介して走査ビームを被検査プリン
ト基板上に照射するとともに分離抽出された上記第２の
ビームを光点位置検出素子などの光点位置検出手段に照
射してそのビームスポットの位置情報を検出し、この光
点位置検出手段で検出された上記第２のビームのビーム
スポットの位置情報に基づいて被検査プリント基板上で
掃引されるビームスポットの位置をサーボ制御するよう
にした。

〔作用〕

例えば、ガルバノメータのミラーに機構的な狂いが生じ
、被検査プリント基板上に照射されたビームスポットの
位置が本来照射されるべき位置からずれると、この位置
のずれは前記光点位置検出手段によて検出される前記ビ
ーム分離手段によて分離された第２のビームの位置情報
に反映されるため、上記ビーム分離手段によって分離さ
れる前のビームの走査がこの位置情報に基づいてサーボ
制御されると、被検査プリント基板上のビームスポット
の位置が補正される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面とともに説明する。

第３図は本発明に係る装置の全体を示す正面図であり、
２１はケーシング、２２はこのケーシング内に配設され
た被検査物であるプリント基板２３の１枚あるいは複数
枚が載置されてＸ軸方向とＹ軸方向とに自由に移動され
るＸ−Ｙステージである。２４は上記Ｘ−Ｙステージ２
２の上方に配置された後述する光学系における受光部で
あり、角筒状に形成されるとともに内面に受光素子が多
数配置されている。２５は上記Ｘ−Ｙステージ２２の下
方に設置された受光素子であり、上記プリント基板２３
の後述する基準点を決定するときに、上記受光部２４を
通過するレーザ光をプリント基板２３の基準孔を介して
受光するものである。２６はケーシング２１の上面に設
けられた操作スイッチ群であり、２７は装置の動作状態
を示す表示灯、２８は検査結果をプリントアウトするプ
リンタである。

この実装済プリント基板自動検査装置では、検査に先立
って被検査プリント基板の検査用のデータが予め登録さ
れる。

すなわち、Ｘ−Ｙステージ２２の操作あるいは図示しな
いジョイスティックなどの操作により、［１されるレー
ザビームのビームスポットをプリント基板上で移動させ
てプリント基板上の基準孔にレーザビームを照射し、こ
の基準孔を通過したレーザビームを前記受光素子２５に
よって検知することによりその位置情報を記憶装置など
に記憶してプリント基板上に基準点を設定する。次にプ
リント基板上でレーザビームを掃引してブリッジ検査を
行うチップリードなどの各位置情報を順次入力し、この
ように入力した位置情報および上記基準点の位置情報を
プリント基板の種類を示す基板名などと共に記憶装置に
登録する。

このように各種のプリント基板の検査用のデータの登録
が一旦行われ、次に検査を行うときには、被検査プリン
ト基板をＸ−Ｙステージ２２に設置して基板名などを図
示しない端末装置から入力すると、予め記録された検査
を行うチップリードの位置情報などに基づいて自動的に
検査が行われ、検査が終了すると検出したブリッジの個
所あるいは個数などの検査結果がプリンタ２８からプリ
ントアウトされると共に、図示しないマーカにより被検
査プリント基板のブリッジ個所付近にマークがつけられ
る。

第１図は上記第３図に示した装置の光学系を示す斜視図
であり、１はレーザ光を放射するＨｅ−Ｎｅレーザ銃、
２はビームスポットを充分に絞るために上記Ｈｅ−Ｎｅ
レーザ銃１が放射するレーザ光を一旦５ｆｉ径程度の平
行ビームに拡張するためのエキスパンダである。３は前
記Ｘ−Ｙステージ２２上のＹ軸方向にビームスポットが
掃引されるようにレーザビームを走査するＹ軸回転ミラ
ー３ａと、同様にＸ軸方向にビームスポットが掃引され
るようにレーザビームを走査するＸ軸回転ミラー３ｂと
を備えたガルバノメータであり、このガルバノメータ３
によって各回転ミラーの可動範囲に基づく立体角内でレ
ーザビームが走査される。

４は上記ガルバノメータ３によって走査されたレーザビ
ームＢを２本のビームに分離するビームスブリフタであ
り、このビームスプリッタ４を透過した一方のビームＢ
１は第１のミラー７および第２のミラー９を介して導光
されるとともに第１の集光レンズ８によってプリント基
板２３上にビームスポットとして集光され、一方、ビー
ムスプリンタ４で反射された他方のビームＢ２は第２の
集光レンズ６によって光点位置検出手段としての光点位
置検出素子５の受光面上に集光される。この光点位置検
出素子５は照射されるビームスポットの受光面上の位置
を検出してその２次元の位置情報を出力する。

なお、プリント基板２３上に照射されるレーザビームＢ
１のビームスポットは上記ガルバノメータ３のＹ軸回転
ミラー３ａおよびＸ軸回転ミラー３ｂの可動範囲に基づ
く矩形の範囲内を掃引され、この掃引範囲を包含し内面
に受光素子が多数配置された前記受光部２４によって、
プリント基板上に形成されたブリッジ等からのスパッタ
光の強度あるいはスパッタ光の有無等が検出されてブリ
ッジ検査等の各種検査の判定が行われる。

第２図は、上記第１図について説明した光学系の光点位
置検出素子５が検出した位置情報に基づいてガルバノメ
ータ３をサーボ制御するサーボ系のブロック説明図であ
り、サーボ回路１０には所定の位置を走査するための走
査位置情報が図示しないマイクロプロセッサなどから入
力されており、このサーボ回路１０が走査位置情報に基
づいてガルバノ駆動回路１１にｘ−ｙ制御信号を出力す
ると、ガルバノ駆動回路１１はＸ−Ｙ制御信号に基づい
てガルバノメータ３を制御し、レーザビームを所定の位
置に走査する。ガルバノメータ３によって走査されたレ
ーザビームＢはビームスプリッタ４で２本のビームに分
離されてそれぞれ光点位置検出素子５およびプリント基
板基板に照射される。光点位置検出素子５はビームスプ
リッタ４で反射され受光面上に集光されたビームＢ２の
スポットの２次元の位置座標を検出してＸ信号とＹ信号
とをサーボ回路１０に出力する。サーボ回路ＩＯは光点
位置検出素子５から入力されるＸ信号とＹ信号とにに基
づいてガルバノ駆動回路１１に出力しているｘ−ｙｗ１
＠信号を補正して出力し、このガルバノ駆動回路１１に
よってガルバノメータ３が補正駆動され、レーザビーム
の走査方向が補正され、プリント基板基板上に照射され
ているレーザビームＢ１のスポットの所定位置からのず
れが補正される。

上記光点位置検出素子５に照射されるレーザビームＢ２
とプリント基板に照射されるレーザビームＢ１とはガル
バノメータ３で走査されるときは一体のレーザビームで
あるので、光点位置検出素子５に照射されるレーザビー
ムＢ２の走査位置に基づいてレーザビームＢの走査方向
の制御を行うことは、プリント基板上に照射されるレー
ザビームの照射位置に基づいて制御を行うのと実質上同
じであり、ガルバノ駆動回路等が直接検知し得ない要因
によって走査方向にずれが生じても、そのビームスポッ
トの位置を高い精度で制御することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザ光などのビームスポットを被検
査プリント基板上で掃引してプリント基板の検査を行う
実装済プリント基板自動検査装置において、ビーム走査
手段によて走査されたビームからビームスプリンターな
どのビーム分離手段によって第２のビームを分離抽出し
、この第２のビームの走査位置を光点位置検出手段によ
って検出し、そのビームスポットの位置情報に基づいて
被検査プリント基板上で掃引されるビームスポットの位
置をサーボ制御するようにしたので、被検査プリント基
板上に照射されるビームスポットの位置を高い精度で制
御できる実装済プリント基板自動検査装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の光学系を示す斜視図、第２図は実施例
のサーボ系のブロック説明図、第３図は本発明に係る実
装済プリント基板自動検査装置の外見を示す図である。 ４・・・ビーム分離手段、５・・・光点位置検出手段、
Ｂ・・・走査されたビーム、Ｂ２・・・分離抽出された
ビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 細く絞られたビームを被検査プリント基板上に照射し、
   この被検査プリント基板からの上記ビームの反射光ある
   いは透過光を検知してプリント基板の検査を行う実装済
   プリント基板自動検査装置であって、 被検査プリント基板に照射するビーム（Ｂ）から第２の
   ビーム（Ｂ＿２）を分離抽出するビーム分離手段（４）
   と、このビーム分離手段で分離抽出された第２のビーム
   の照射によってそのビームスポットの位置を検出する光
   点位置検出手段（５）とを備え、 上記光点位置検出手段で検出された上記第２のビームの
   ビームスポットの位置情報に基づいて上記被検査プリン
   ト基板に照射するビームの照射位置を制御するようにし
   たことを特徴とする実装済プリント基板自動検査装置。