JPWO2017141405A1 - 部品判定装置および部品判定方法 - Google Patents

Abstract

電子部品の態様に対応して、電子部品の良否判定の精度を向上できる部品判定装置および部品判定方法を提供することを目的とする。
部品判定装置が適否判定の対象とする電子部品は、複数の電極部とは別部材により形成され、電子部品が回路基板に載置される際に当該回路基板の上面に接触する基準部を有する。部品判定装置は、基準部に設定された複数の基準点の位置、および複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定装置と、電子部品が回路基板に載置された場合に部品本体に対する回路基板の上面の位置を示す基準平面を、複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出部と、基準平面と複数の測定点との距離に基づいて電子部品の適否を判定する適否判定部と、を備える。

Description

本発明は、部品判定装置および部品判定方法に関するものである。

部品検査装置は、回路基板に装着される電子部品を対象として、当該電子部品における電極部の状態などが電子部品の用途に適しているか否かを判定する。例えば、特許文献１には、複数の電極部（リードなど）の平坦度検査などを行う構成が開示されている。このように電子部品の適否を判定することにより、電極部が変形しているような不良な電子部品が回路基板に装着されることを防止している。

特開２００１−１５５１６０号公報

ところで、電子部品には、電極部以外に回路基板の上面に接触する接触部を有する種別がある。上記の接触部は、例えば回路基板に対して電子部品を位置決めや、回路基板に載置された電子部品の姿勢維持に用いられる。このような接触部を有する電子部品には、電極部の平坦度が正常であっても、電極部と接触部との位置関係によっては回路基板への装着に適さないものが含まれ得る。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電子部品の態様に対応して、電子部品の良否判定の精度を向上できる部品判定装置および部品判定方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る部品判定装置は、回路基板に載置される電子部品の適否を判定する。電子部品は、部品本体と、複数の電極部と、複数の電極部とは別部材により形成され、電子部品が回路基板に載置される際に当該回路基板の上面に接触する基準部と、を有する。部品判定装置は、基準部に設定された複数の基準点の位置、および複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定装置と、電子部品が回路基板に載置された場合に部品本体に対する回路基板の上面の位置を示す基準平面を、複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出部と、基準平面と複数の測定点との距離に基づいて電子部品の適否を判定する適否判定部と、を備える。

請求項６に係る部品判定装置は、回路基板に載置される電子部品の適否を判定する。電子部品は、部品本体と、水平方向に並んで配列された複数の電極部と、複数の電極部とは別部材により形成され、電子部品の上方視において複数の電極部と同列に並んで配置される基準部と、を有する。部品判定装置は、基準部に設定された複数の基準点の位置、および複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定装置と、電子部品が回路基板に載置された場合に部品本体に対する回路基板の上面の位置を示す基準平面を、複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出部と、基準平面と複数の測定点との距離に基づいて電子部品の適否を判定する適否判定部と、を備える。

請求項９に係る部品判定方法は、回路基板に載置される電子部品の適否を判定する。電子部品は、部品本体と、複数の電極部と、複数の電極部とは別部材により形成され、電子部品が回路基板に載置される際に当該回路基板の上面に接触する基準部と、を有する。部品判定方法は、基準部に設定された複数の基準点の位置、および複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定工程と、電子部品が回路基板に載置された場合に部品本体に対する回路基板の上面の位置を示す基準平面を、複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出工程と、基準平面と複数の測定点との距離に基づいて電子部品の適否を判定する適否判定工程と、を備える。

請求項１０に係る部品判定方法は、回路基板に載置される電子部品の適否を判定する。電子部品は、部品本体と、水平方向に並んで配列された複数の電極部と、複数の電極部とは別部材により形成され、電子部品の上方視において複数の電極部と同列に並んで配置される基準部と、を有する。部品判定方法は、基準部に設定された複数の基準点の位置、および複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定工程と、電子部品が回路基板に載置された場合に部品本体に対する回路基板の上面の位置を示す基準平面を、複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出工程と、基準平面と複数の測定点との距離に基づいて電子部品の適否を判定する適否判定工程と、を備える。

請求項１，９に係る発明の構成によると、回路基板に載置される際に回路基板の上面に接触する基準部を有する電子部品が適否判定の対象となる。基準部に設定される複数の基準点に基づいて、適否判定に用いられる基準平面が算出される。これにより、回路基板に接触する基準部の位置を電子部品の良否判定に反映させることができる。よって、回路基板の上面に接触する部位を有する電子部品の態様に対応して、当該電子部品の良否判定の精度を向上できる。

請求項６，１０に係る発明の構成によると、水平方向に並んで配列された複数の電極部と同列に並んで配置される基準部を有する電子部品が適否判定の対象となる。基準部に設定される複数の基準点に基づいて、適否判定に用いられる基準平面が算出される。これにより、電極部に近接する基準部の位置を電子部品の良否判定に反映させることができる。よって、複数の電極部と同列に並んで配置される部位を有する電子部品の態様に対応して、当該電子部品の良否判定の精度を向上できる。

実施形態における電子部品装着機の全体を示す平面図である。 部品判定装置および電子部品装着機の制御装置を示すブロック図である。 電子部品と回路基板を示す斜視図である。 図３Ａの電子部品の側面図である。 図３Ａの電子部品の下面図である。 適否判定を説明するための電子部品を拡大して示す側面図である。 電子部品装着機による装着処理を示すフローチャートである。 部品判定装置による適否判定処理を示すフローチャートである。 変形態様における電子部品を示す側面図である。 図７の電子部品に設定された基準点と測定点を示す下面図である。

以下、本発明の部品判定装置および部品判定方法を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。部品判定装置は、電子部品装着機に適用され、当該電子部品装着機において部品移載装置の装着ヘッドに保持された状態の電子部品の適否を判定する。電子部品装着機は、供給位置にある電子部品を吸着ノズルまたはチャック装置により保持し、この電子部品を回路基板上の所定の座標位置に装着する装置である。

＜実施形態＞
（１．電子部品装着機１の全体構成）
電子部品装着機１は、図１に示すように、基板搬送装置１０と、部品供給装置２０と、部品移載装置３０と、部品カメラ４１と、基板カメラ４２と、測定装置５０と、制御装置６０とを備える。以下の説明において、電子部品装着機１の水平幅方向（図１の左右方向）をＸ方向とし、電子部品装着機１の水平奥行き方向（図１の上下方向に）をＹ方向とし、ＸＹ方向に垂直な鉛直方向（図１の前後方向）をＺ方向とする。

基板搬送装置１０は、ベルトコンベアなどにより構成され、回路基板７０を搬送方向へと順次搬送する。基板搬送装置１０は、電子部品装着機１の機内における所定の位置に回路基板７０を位置決めする。そして、基板搬送装置１０は、電子部品装着機１による装着処理が実行された後に、回路基板７０を電子部品装着機１の機外に搬出する。

部品供給装置２０は、回路基板７０に装着される電子部品を供給する。部品供給装置２０は、Ｘ方向に並んで配置された複数のスロットを有する。複数のスロットには、フィーダ２１が着脱可能にそれぞれセットされる。部品供給装置２０は、フィーダ２１によりキャリアテープを送り移動させて、フィーダ２１の先端側（図１の上側）に位置する取出し部において電子部品を供給する。

また、部品供給装置２０は、例えばリード部品などの比較的大型の電子部品を、トレイ２２上に並べた状態で供給する。部品供給装置２０は、上下方向に区画された収納棚２３に複数のトレイ２２を収納し、装着処理に応じて所定のトレイ２２を引き出してリード部品などの電子部品を供給する。

部品移載装置３０は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成される。部品移載装置３０は、電子部品装着機１の長手方向の後部側（図１の上側）から前部側の部品供給装置２０の上方にかけて配置される。部品移載装置３０は、ヘッド駆動装置３１と、移動台３２と、装着ヘッド３３とを備える。ヘッド駆動装置３１は、直動機構により移動台３２をＸＹ方向に移動可能に構成される。

装着ヘッド３３は、ヘッド駆動装置３１の移動台３２に着脱可能に設けられ、電子部品を保持する。装着ヘッド３３には、吸着ノズル（図示せず）に対応したタイプと、チャック装置（図示せず）に対応したタイプとがある。電子部品装着機１の機内には、複数種類の装着ヘッド３３を収納するヘッドステーション（図示せず）が配置されている。装着ヘッド３３は、例えば回路基板７０に装着する電子部品の種別に応じて適宜選択されて、移動台３２に自動でまたはオペレータの手動操作によって交換される。

吸着ノズルに対応したタイプの装着ヘッド３３は、複数のノズルホルダに着脱可能に設けられた複数の吸着ノズルを支持する。この装着ヘッド３３は、Ｚ軸と平行なＲ軸周りに公転可能に、且つＺ軸に平行で吸着ノズルの中心を通るθ軸周りに回転可能に、且つ昇降可能に吸着ノズルをそれぞれ支持する。吸着ノズルの各々は、装着ヘッド３３に対する昇降位置（Ｚ軸方向位置）や角度、負圧の供給状態を制御される。吸着ノズルは、負圧を供給されることにより、フィーダ２１の取出し部において供給される電子部品により供給される電子部品を吸着して保持する。

チャック装置に対応したタイプの装着ヘッド３３は、電子部品を把持するチャック装置（図示せず）を支持する。この装着ヘッド３３は、Ｚ軸と平行なθ軸回りに回転可能に、且つ昇降可能にチャック装置をそれぞれ支持する。チャック装置は、例えば水平方向に対向する一対の把持爪を有する。チャック装置は、装着ヘッド３３から供給される駆動力により一対の把持爪を所定の間隔にして電子部品を把持する。このような構成により、チャック装置は、トレイ２２により供給される電子部品を把持して保持する。

部品カメラ４１および基板カメラ４２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ４１および基板カメラ４２は、通信可能に接続された制御装置６０による制御信号に基づいてカメラ視野に収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置６０に送出する。

部品カメラ４１は、光軸が鉛直方向（Ｚ方向）となるように電子部品装着機１の基台に固定され、部品移載装置３０の下方から撮像可能に構成される。より具体的には、部品カメラ４１は、吸着ノズルまたはチャック装置に保持された状態の電子部品の下面を撮像可能に構成される。基板カメラ４２は、光軸が鉛直方向（Ｚ方向）の下向きとなるように部品移載装置３０の移動台３２に設けられる。基板カメラ４２は、回路基板７０を撮像可能に構成されている。

この基板カメラ４２から画像データを取得した制御装置６０は、画像処理により例えば回路基板７０に付された位置決めマークを認識することで、基板搬送装置１０による回路基板７０の位置決め状態を認識する。そして、制御装置６０は、回路基板７０の位置決め状態に応じて移動台３２の位置を補正して、電子部品の装着を行うように装着処理を制御する。また、基板カメラ４２は、図３Ａに示すように、回路基板７０の規定位置に設けられた位置決め穴７１や係止穴７２の位置認識に用いられる画像データを取得する。

測定装置５０は、電子部品装着機１の基台に固定され、当該測定装置５０の上方に位置する被測定体に設定された測定点の位置を測定する。本実施形態において、測定装置５０は、レーザ照射器５１により上方にレーザ光を照射し、被測定体において反射したレーザ光を受光器５２にて集光する。測定装置５０は、受光器５２が集光した光の強さに応じて、測定装置５０から被測定体の測定点までの距離を測定する。そして、測定装置５０は、上方に位置決めされた被測定体の位置座標および被測定体の測定点までの距離に基づいて、当該測定点の位置を測定する。

測定装置５０は、装着ヘッド３３に保持された電子部品を被測定体として、当該電子部品の電極部の位置などの測定に用いられる。本実施形態において、測定装置５０は、電子部品の適否を判定する部品判定装置Ｄｐを構成する。なお、測定装置５０は、上記のようなレーザ式の他にも測定点の位置を測定可能であれば、種々の態様を採用し得る。例えば、測定装置５０は、三次元座標により示される電子部品の下面の形状（立体的な形状）を測定することによって、それぞれの測定点の三次元位置を測定する構成としてもよい。

制御装置６０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置６０は、部品カメラ４１および基板カメラ４２の撮像により取得した画像データ、後述する部品判定装置Ｄｐによる電子部品の適否の判定結果に基づいて、回路基板７０に電子部品を装着する装着処理を制御する。制御装置６０は、図２に示すように、装着制御部６１、記憶装置６２、平面算出部６３、および適否判定部６４に、バスを介して入出力インターフェース６７が接続されている。入出力インターフェース６７には、モータ制御回路６８および撮像制御回路６９が接続されている。

装着制御部６１は、モータ制御回路６８を介して装着ヘッド３３の位置や動作を制御する。より詳細には、装着制御部６１は、電子部品装着機１に複数設けられた各種センサから出力される情報や、各種の認識処理の結果を入力する。そして、装着制御部６１は、記憶装置６２に記憶されている制御プログラム、各種センサによる情報、画像処理や認識処理の結果に基づいて、モータ制御回路６８に制御信号を送出する。これにより、装着ヘッド３３に支持された吸着ノズルまたはチャック装置の位置および回転角度が制御される。

記憶装置６２は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶装置６２には、電子部品装着機１を動作させるための制御プログラム、バスや通信ケーブルを介して部品カメラ４１および基板カメラ４２から制御装置６０に転送された画像データ、部品判定装置Ｄｐによる画像処理の一時データなどが記憶される。平面算出部６３および適否判定部６４は後述する部品判定装置Ｄｐを構成するため、詳細については部品判定装置Ｄｐの構成の説明において説明する。入出力インターフェース６７は、ＣＰＵや記憶装置６２と各制御回路７６，７７との間に介在し、データ形式の変換や信号強度を調整する。

モータ制御回路６８は、装着制御部６１による制御信号に基づいて、部品移載装置３０に設けられた各軸モータの制御に用いられる。これにより、装着ヘッド３３が各軸方向に位置決めされる。また、この各軸のモータの制御により、吸着ノズルやチャック装置の昇降位置（Ｚ方向位置）および回転角度が割り出される。撮像制御回路６９は、制御装置６０が送出する撮像の制御信号に基づいて、部品カメラ４１および基板カメラ４２による撮像を制御する。また、撮像制御回路６９は、部品カメラ４１や基板カメラ４２の撮像による画像データを取得して、入出力インターフェース６７を介して記憶装置６２に記憶させる。

（２．部品判定装置Ｄｐおよび電子部品８０）
部品判定装置Ｄｐは、電子部品の適否を判定する装置である。本実施形態において、部品判定装置Ｄｐは、電子部品装着機１の一部を構成するように組み込まれている。部品判定装置Ｄｐは、部品移載装置３０の装着ヘッド３３により保持された電子部品を適否判定の対象とする。

ここで、部品判定装置Ｄｐが適否判定の対象とする電子部品は、部品本体および複数の電極部を有する電子部品である。電子部品の電極部は、部品本体に設けられ、電子部品が回路基板７０上に載置された後に、回路基板７０のランドに電気的に接続される。具体的には、電極部は、リード部品のリード、またはチップ部品の突起状の端子である。以下では、適否判定の対象の電子部品８０は、上記のリード部品であるものとして説明する。

（２−１．電子部品８０の詳細構成）
電子部品８０は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、部品本体８１と、複数の電極部８２と、連結部材８３とを有する。部品本体８１は、箱状に形成されている。複数の電極部８２のそれぞれは、水平方向に並んで配列されている。電極部８２は、部品本体８１から上方に延伸するとともに、最上部において湾曲するように折り返されて形成される。また、電極部８２の端部は、水平方向に延伸して回路基板７０の上面に接触可能に形成されている。

連結部材８３は、部品本体８１から離れた位置において複数の電極部８２同士を連結する。連結部材８３は、部品本体８１および複数の電極部８２とは別部材により形成される。連結部材８３の一部には、第一基準部８４および第二基準部８５が形成される。第一基準部８４および第二基準部８５は、本実施形態において、電子部品８０が回路基板７０に載置される際に当該回路基板７０の上面に接触する部位である。

第一基準部８４および第二基準部８５は、電子部品８０の上方視において複数の電極部８２と同列に並んでそれぞれ配置される。ここで、複数の電極部８２の配列方向（図３Ｃの左右方向）に平行であり、且つ複数の電極部８２の全てを包含する最小幅に設定された一対の直線（図３Ｃの一点鎖線）により挟まれた領域を「リード列Ｆ」と定義する。第一基準部８４および第二基準部８５は、リード列Ｆに少なくとも一部が含まれることにより、複数の電極部８２と同列に並んでそれぞれ配置される。

第一基準部８４は、複数の電極部８２に対して配列方向の端部に配置されている。第一基準部８４は、ピン部８４ａおよび規制面８４ｂを有する。ピン部８４ａは、回路基板７０の位置決め穴７１に挿入される。電子部品８０は、回路基板７０の規定位置に形成された位置決め穴７１にピン部８４ａが挿入されることによって、回路基板７０に対してＸＹ方向に位置決めされる。第一基準部８４の規制面８４ｂは、図３Ｂに示すように、位置決め穴７１にピン部８４ａが一定量挿入された場合に回路基板７０の上面に接触して、位置決め穴７１に対するピン部８４ａの相対移動を規制する。

第二基準部８５は、複数の電極部８２のうち隣り合う２つの電極部８２の間に配置される。第二基準部８５は、係止爪８５ａおよび規制面８５ｂを有する。ここで、回路基板７０には、図３Ａに示すように、厚み方向（図３Ａの上下方向）に貫通する係止穴７２が設けられている。係止爪８５ａは、図３Ｂに示すように、回路基板７０の係止穴７２に挿し通されるとともに回路基板７０の下面に係止する。これにより、係止爪８５ａは、回路基板７０の位置決め穴７１に挿入されたピン部８４ａの抜け止めをする。また、第二基準部８５の規制面８５ｂは、第一基準部８４の規制面８４ｂと同様に、係止穴７２に係止爪８５ａが一定量挿入された場合に回路基板７０の上面に接触して、係止穴７２に対する係止爪８５ａの相対移動を規制する。

上記のような構成からなる電子部品８０は、電子部品装着機１の装着処理において、ピン部８４ａが位置決め穴７１に挿入され、且つ係止爪８５ａが係止穴７２に挿入されるように、回路基板７０に取り付けられる。このように回路基板７０上に載置された電子部品８０は、ピン部８４ａおよび係止爪８５ａにより回路基板７０に対してＸＹ方向に位置決めされるとともに、係止爪８５ａにより姿勢を維持される。また、複数の電極部８２のそれぞれは、回路基板７０の上面に形成された複数のランドに電気的に接続可能に位置決めされた状態となる。

（２−２．部品判定装置Ｄｐの詳細構成）
部品判定装置Ｄｐは、図２に示すように、測定装置５０と、平面算出部６３と、適否判定部６４とを備える。測定装置５０は、電子部品８０に設定される２つの基準点９１および複数の測定点９２の位置を測定する。本実施形態において、複数の基準点９１は、図３Ｃに示すように、第一基準部８４の規制面８４ｂおよび第二基準部８５の規制面８５ｂのそれぞれに１箇所ずつ設定されている。また、複数の測定点９２は、複数の電極部８２の端部の下面（以下、「リード下面８２ａ」と称する）のそれぞれに１箇所ずつ設定されている。

平面算出部６３は、複数の基準点９１の位置に基づいて電子部品８０の基準平面８６を算出する。ここで、基準平面８６とは、電子部品８０が回路基板７０に載置された場合に、部品本体８１に対する回路基板７０の上面の位置を示す仮想平面である。本実施形態において、基準平面８６は、２点の基準点９１を通る直線と、当該直線に直交し且つ水平面（ＸＹ平面）に平行な直線と、を含む平面に定義される。その他に、平面算出部６３は、３点以上の基準点９１に基づいて基準平面８６を算出する構成としてもよい。

適否判定部６４は、基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否（判定対象である電子部品８０が回路基板７０への装着に適しているか否か）を判定する。詳細には、適否判定部６４は、図４に示すように、基準平面８６に許容値を加えた許容範囲Ｔｃに、複数の電極部８２の各測定点９２が収まるか否かを判定する。このような判定により適正とされた電子部品８０の電極部８２は、規定の平坦度を有することになる。

電極部８２の平坦度は、端子最下面の均一性とも称されるものであり、それぞれの電極部８２の変形量によって評価される。例えば一つの電極部８２が電気的な接続が不可となる程度に変形している電子部品８０は、電極部８２の平坦度が不足していることになる。なお、本実施形態の部品判定装置Ｄｐは、上記のように基準平面８６を用いた適否判定により、複数の電極部８２の平坦度を保証するものである。

このような構成は、例えば複数の電極部８２のみによって平坦度を検査する通常の平坦度検査を行う構成と比較すると、基準となる仮想平面（本実施形態の基準平面８６）の算出に伴う誤差を小さくすることができる。このように、電子部品８０が回路基板７０に接触する部位（規制面８４ｂ，８５ｂ）を有する特殊性を利用することによって、通常の平坦度検査を省略し、より高精度に電子部品８０の適否を判定することが可能となる。

ところで、リード部品の一般的な適否判定では、上記の平坦度検査に加えて、リード高さおよびリード角度の検査の結果に基づいてなされることがある。「リード高さ」とは、電子部品８０において任意に設定される基準面から電極部８２の端部の下面までの距離に相当する。また、「リード角度」とは、電極部８２に設定された測定点９２の位置に基づいて算出された平面と、上記の基準面とのなす角度に相当する。

リード部品の一般的な適否判定において、リード高さやリード角度を検査するのは、複数の電極部８２が平坦度を維持しつつ均一に湾曲すると、リード以外の部位が回路基板７０に過度に接近または接触するなどして装着処理には不適となる場合があるからである。これに対して、本実施形態の部品判定装置Ｄｐが適否判定の対象とする電子部品８０は、回路基板７０に移載される際に回路基板７０の上面に接触する部位（規制面８４ｂ，８５ｂ）を有し、且つピン部８４ａおよび係止爪８５ａにより回路基板７０に対して位置決めされるものである。

このような電子部品８０は、複数の電極部８２の各測定点９２が許容範囲Ｔｃに収まる場合には、電子部品８０の規制面８４ｂ，８５ｂが回路基板７０の上面に接触すると、全てのリード下面８２ａが回路基板７０のランドに電気的に接続可能な状態となる。そこで、適否判定部６４は、通常の平坦度検査の他に、リード高さやリード角度に相当する検査を省略している。なお、本実施形態の電子部品８０において、例えば部品本体８１が回路基板７０に過度に接近または接触することを防止するために、部品本体８１と複数の電極部８２の端部とのそれぞれの位置関係に基づく適否判定を加える構成としてもよい。

（３．電子部品装着機１による装着処理）
電子部品装着機１による装着処理について図５を参照して説明する。電子部品８０の装着処理において、装着制御部６１は、先ず装着ヘッド３３が支持するチャック装置に電子部品８０を把持させて、電子部品８０を保持するチャック処理（ステップ１０（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））を実行する。次に、制御装置６０は、部品移載装置３０の動作により装着ヘッド３３を部品カメラ４１の上方に移動させて、把持された電子部品８０を撮像する撮像処理（Ｓ２０）を実行する。

部品判定装置Ｄｐは、チャック装置に保持された電子部品８０を対象として適否判定処理を実行する（Ｓ３０）。この適否判定処理は、チャック装置に保持された電子部品８０がリード部品などの適否判定を要する電子部品である場合にのみ実行するようにしてもよい。制御装置６０は、適否判定処理における判定結果に基づいて、不適部品の有無を判定する（Ｓ４０）。適否判定処理において、回復処理の要請が送出された場合には不適部品があったものとして（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、制御装置６０は、回復処理を実行する（Ｓ５０）。

上記の回復処理には、装着処理に不適と判定された電子部品８０の修正または廃棄、必要な電子部品８０の再度の把持、再度の適否判定処理などが含まれる。当該回復処理を実行した後に、または適否判定処理において不適部品がないものと判定された場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、装着制御部６１は、電子部品８０を回路基板７０に載置する（Ｓ６０）。そして、装着制御部６１は、制御プログラムに基づいて、全ての電子部品８０の回路基板７０への装着が終了したか否かを判定する（Ｓ７０）。制御装置６０は、全ての装着が終了するまで上記処理（Ｓ１０〜Ｓ６０）を繰り返し実行する。

なお、電子部品８０を回路基板７０に載置する処理（Ｓ６０）において、装着制御部６１は、撮像処理（Ｓ２０）により取得された画像データに基づいて、電子部品８０のピン部８４ａおよび係止爪８５ａの位置を認識する。さらに、装着制御部６１は、基板カメラ４２の撮像により取得された画像データに基づいて、回路基板７０の位置決め穴７１および係止穴７２の位置を認識する。そして、装着制御部６１は、位置決め穴７１にピン部８４ａが対応し、且つ係止穴７２に係止爪８５ａが対応するに電子部品８０の位置および姿勢を調整しながら下降させて、回路基板７０に電子部品８０を取り付ける。

（４．部品判定装置Ｄｐによる適否判定処理）
部品判定装置Ｄｐによる適否判定処理（Ｓ３０）について図６を参照して説明する。適否判定処理（Ｓ３０）において、部品判定装置Ｄｐは、先ず測定装置５０による電子部品８０に設定された複数の基準点９１の位置、および複数の測定点９２の位置を測定する測定工程を実行する（Ｓ３１）。

詳細には、部品判定装置Ｄｐは、撮像処理（Ｓ２０）により取得された画像データに基づいて、装着ヘッド３３のチャック装置に把持された電子部品８０の把持状態を認識する。そして、部品判定装置Ｄｐは、電子部品８０の把持状態に応じて部品移載装置３０を動作させて、複数の基準点９１および複数の測定点９２を測定装置５０の上方に順次位置決めする。このとき、部品判定装置Ｄｐは、位置決めされた基準点９１の位置および測定点９２の位置を測定装置５０により測定する。

次に、平面算出部６３は、電子部品８０の基準平面８６を複数の基準点９１の位置に基づいて算出する平面算出工程を実行する（Ｓ３２）。具体的には、平面算出部６３は、２点の基準点９１を通る直線と、当該直線に直交し且つ水平面（ＸＹ平面）に平行な直線と、を含む平面を基準平面８６として算出する。続いて、適否判定部６４は、複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２と基準平面８６との各距離に基づいて、電子部品８０の適否判定工程を実行する（Ｓ３３）。

適否判定部６４は、複数の電極部８２のそれぞれに設定された測定点９２の全てが許容範囲Ｔｃに収まっている場合に、電子部品８０が装着処理に適正と判定する（Ｓ３４：Ｙｅｓ）。一方で、複数の電極部８２のそれぞれに設定された測定点９２の何れか１つでも許容範囲Ｔｃから外れている場合に、適否判定部６４は、電子部品８０が装着処理に不適と判定する（Ｓ３４：Ｎｏ）。そして、部品判定装置Ｄｐは、制御装置６０に対して回復処理を要請して（Ｓ３５）、当該電子部品８０に係る適否判定処理を終了する。

（５．実施形態の構成による効果）
部品判定装置Ｄｐは、回路基板７０に載置される電子部品８０の適否を判定する。電子部品８０は、部品本体８１と、複数の電極部８２と、複数の電極部８２とは別部材により形成され、電子部品８０が回路基板７０に載置される際に当該回路基板７０の上面に接触する基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）と、を有する。部品判定装置Ｄｐは、基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）に設定された複数の基準点９１の位置、および複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２の位置を測定する測定装置５０と、電子部品８０が回路基板７０に載置された場合に部品本体８１に対する回路基板７０の上面の位置を示す基準平面８６を、複数の基準点９１の位置に基づいて算出する平面算出部６３と、基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否を判定する適否判定部６４と、を備える。

部品判定方法（Ｓ３０）は、回路基板７０に載置される電子部品８０の適否を判定する。電子部品８０は、部品本体８１と、複数の電極部８２と、複数の電極部８２とは別部材により形成され、電子部品８０が回路基板７０に載置される際に当該回路基板７０の上面に接触する基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）と、を有する。部品判定方法（Ｓ３０）は、基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）に設定された複数の基準点９１の位置、および複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２の位置を測定する測定工程と、電子部品８０が回路基板７０に載置された場合に部品本体８１に対する回路基板７０の上面の位置を示す基準平面８６を、複数の基準点９１の位置に基づいて算出する平面算出工程と、基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否を判定する適否判定工程と、を備える。

このような構成によると、回路基板７０に載置される際に回路基板７０の上面に接触する部位を有する電子部品８０が適否判定の対象とされる。また、電子部品８０は、適否判定をされる場合に、回路基板７０の上面に接触する第一基準部８４、第二基準部８５に複数の基準点９１を設定される。そして、複数の基準点９１に基づいて算出される基準平面８６は、電子部品８０が回路基板７０に載置されたと仮定した場合の仮想的な回路基板７０の上面に相当する。この基準平面８６が複数の基準点９１の位置に基づいて算出されることから、より適切な基準平面８６の算出が可能となる。そして、当該基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否が判定される。これにより、回路基板７０に接触する部位の位置を電子部品８０の良否判定に反映させることができる。よって、接触する部位を有する電子部品８０の態様に対応して、当該電子部品８０の良否判定の精度を向上できる。

また、回路基板７０の規定位置には、位置決め穴７１が設けられる。電子部品８０は、位置決め穴７１に挿入されるピン部８４ａをさらに有する。基準部（第一基準部８４）は、位置決め穴７１にピン部８４ａが一定量挿入された場合に回路基板７０の上面に接触して、位置決め穴７１に対するピン部８４ａの相対移動を規制する規制面８４ｂを有する。測定装置５０は、複数の基準点９１のうち規制面８４ｂに設定された少なくとも１つの基準点９１の位置を測定する。
このような構成によると、電子部品８０は、位置決め穴７１にピン部８４ａが挿入されることによって、回路基板７０に対して位置決めされる構成を採用している。このような電子部品８０では、位置決め穴７１にピン部８４ａが一定量以上に挿入されないように、回路基板７０の上面に規制面８４ｂが接触して位置決め穴７１に対するピン部８４ａの相対移動を規制している。そして、電子部品８０の第一基準部８４が上記の規制面８４ｂを有する構成とし、測定装置５０は、複数の基準点９１のうち規制面８４ｂに設定された基準点９１の位置を測定する。よって、基準平面８６が回路基板７０に載置される際に回路基板７０の上面に確実に接触する規制面８４ｂの基準点９１に基づいて算出されるので、電子部品８０の良否判定の精度をより向上できる。

また、回路基板７０には、厚み方向に貫通する係止穴７２が設けられる。電子部品８０は、係止穴７２に挿し通されるとともに回路基板７０の下面に係止して、位置決め穴７１に挿入されたピン部８４ａの抜け止めをする係止爪８５ａをさらに有する。
このような構成によると、電子部品８０は、回路基板７０に載置された後の姿勢を維持するように、位置決め穴７１に挿入されたピン部８４ａの抜け止めをする係止爪８５ａを有する。つまり、電子部品８０は、複数の電極部８２がはんだ付けされる前において、回路基板７０の上面に接触する規制面８４ｂと、回路基板７０の下面に係止する係止爪８５ａとによって回路基板７０に対する姿勢が定まる。このような電子部品８０では、はんだ不良が発生しないように、回路基板７０に載置された状態で複数の電極の何れもが回路基板７０の上面に電気的に接続可能な状態を維持されている必要があり、特に規制面８４ｂと複数の電極部８２との位置関係に基づく良否判定が重要となる。よって、規制面８４ｂおよび係止爪８５ａを有する電子部品８０に本発明を適用することは特に有用である。

また、複数の電極部８２のそれぞれは、水平方向に並んで配列される。基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）は、電子部品８０の上方視において複数の電極部８２と同列に並んで配置される。
このような構成によると、第一基準部８４および第二基準部８５は、水平方向に並んで配列された複数の電極部８２と同列に並んで配置される。これにより、複数の基準点９１は、第一基準部８４および第二基準部８５が部品本体８１側に設定される場合と比較して、複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２の位置に接近する。よって、複数の基準点９１の位置および複数の測定点９２の位置を測定する際に、例えば測定動作を一連で行うことが可能となり、位置測定を効率的に行うことができる。また、基準点９１が測定点９２から離間することによって生じる誤差を小さくできるので、良否判定の精度を向上できる。

部品判定装置Ｄｐは、回路基板７０に載置される電子部品８０の適否を判定する。電子部品８０は、部品本体８１と、水平方向に並んで配列された複数の電極部８２と、複数の電極部８２とは別部材により形成され、電子部品８０の上方視において複数の電極部８２と同列に並んで配置される基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）と、を有する。部品判定装置Ｄｐは、基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）に設定された複数の基準点９１の位置、および複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２の位置を測定する測定装置５０と、電子部品８０が回路基板７０に載置された場合に部品本体８１に対する回路基板７０の上面の位置を示す基準平面８６を、複数の基準点９１の位置に基づいて算出する平面算出部６３と、基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否を判定する適否判定部６４と、を備える。

部品判定方法（Ｓ３０）は、回路基板７０に載置される電子部品８０の適否を判定する。電子部品８０は、部品本体８１と、水平方向に並んで配列された複数の電極部８２と、複数の電極部８２とは別部材により形成され、電子部品８０の上方視において複数の電極部８２と同列に並んで配置される基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）と、を有する。部品判定方法（Ｓ３０）は、基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）に設定された複数の基準点９１の位置、および複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２の位置を測定する測定工程と、電子部品８０が回路基板７０に載置された場合に部品本体８１に対する回路基板７０の上面の位置を示す基準平面８６を、複数の基準点９１の位置に基づいて算出する平面算出工程と、基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否を判定する適否判定工程と、を備える。

このような構成によると、水平方向に並んで配列された複数の電極部８２と同列に並んで配置される部位を有する電子部品８０が適否判定の対象とされる。また、電子部品８０は、適否判定をされる場合に、複数の電極部８２と同列に並んで配置される第一基準部８４およびに複数の基準点９１を設定される。そして、複数の基準点９１に基づいて算出される基準平面８６は、電子部品８０が回路基板７０に載置されたと仮定した場合の仮想的な回路基板７０の上面に相当する。この基準平面８６が複数の基準点９１の位置に基づいて算出されることから、より適切な基準平面８６の算出が可能となる。そして、当該基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品８０の適否が判定される。これにより、電極部８２に近接する第一基準部８４および第二基準部８５の位置を電子部品８０の良否判定に反映させることができる。よって、複数の電極部８２と同列に並んで配置される部位を有する電子部品８０の態様に対応して、当該電子部品８０の良否判定の精度を向上できる。

さらに、第一基準部８４および第二基準部８５は、水平方向に並んで配列された複数の電極部８２と同列に並んで配置されことにより、複数の基準点９１は、第一基準部８４および第二基準部８５が部品本体８１側に設定される場合と比較して、複数の電極部８２にそれぞれ設定された測定点９２の位置に接近する。よって、複数の基準点９１の位置および複数の測定点９２の位置を測定する際に、例えば測定動作を一連で行うことが可能となり、位置測定を効率的に行うことができる。また、基準点９１が測定点９２から離間することによって生じる誤差を小さくできるので、良否判定の精度を向上できる。

また、基準部（第二基準部８５）は、複数の電極部８２のうち隣り合う２つの電極部８２の間に配置される。
このような構成によると、第二基準部８５に設定される複数の基準点９１の少なくとも一部を、複数の電極部８２にそれぞれ設定される測定点９２に近い位置に設定することができる。これにより、基準点９１が測定点９２から離間することによって生じる誤差を小さくできるので、良否判定の精度を向上できる。

また、基準部（第一基準部８４）は、部品本体８１から離れた位置において複数の電極部８２同士を連結する連結部材８３の一部である。
このような構成によると、連結部材８３は、例えば複数の電極部８２の形状を安定させる補強材として、また装着処理において把持される部位として用いられる。このような複数の電極部８２に接近する連結部材８３に第一基準部８４を設けることによって、複数の基準点９１を複数の測定点９２の近くに配置でき、位置測定の効率化を図ることができる。

＜実施形態の変形態様＞
（基準部について）
実施形態において、回路基板７０の上面に接触する基準部（第一基準部８４、第二基準部８５）は、複数の電極部８２と同列に並んでそれぞれ配置される。これに対して、基準点９１を設定される電子部品８０の基準部は、回路基板７０の上面に接触する部位であれば、リード列Ｆの外側に配置される構成としてもよい。

具体的には、電子部品１８０は、図７に示すように、部品本体１８１の下面から下方に突出するピン部材１８７を基準部とする構成としてもよい。ピン部材１８７は、図８に示すように、水平方向に並んで配列される複数の電極部１８２により構成されるリード列Ｆから外れた位置に配置されている。このピン部材１８７は、例えば回路基板７０の位置決め穴７１に先端部を挿入され、回路基板７０に対する電子部品１８０の位置決めに用いられる。

このような電子部品１８０を対象とする部品判定装置Ｄｐは、ピン部材１８７のうち回路基板７０の上面に接触する部位に複数の基準点９１を設定するとともに、複数の電極部８２の下面に測定点９２をそれぞれ設定する。このような構成においても、複数の基準点９１により算出される基準平面８６と複数の測定点９２との距離に基づいて電子部品１８０の適否を判定することが可能である。

その他に、基準点９１を設定される電子部品８０の基準部は、電子部品８０の上方視において複数の電極部８２と同列に並んで配置されるのであれば、回路基板７０に非接触となる部位としてもよい。つまり、部品判定装置Ｄｐは、リード列Ｆの内部に位置する部材の一部を基準部として、当該基準部に複数の基準点９１を設定する。例えば、隣り合う電極部８２を連結する連結部材８３の下部に、回路基板７０の上面から規定距離となる水平面が形成され、当該水平面に複数の基準点９１を設定する。

このような構成によると、連結部材８３に形成された基準用の水平面に設定された複数の基準点９１に基づいて基準平面８６が算出される。そして、基準平面８６に上記の規定距離と許容範囲Ｔｃとを加味することで、実施形態と同様に電子部品８０の適否判定を行うことが可能となる。このような構成によると、基準点９１がリード列Ｆの内部に位置することになり、例えば基準点９１を部品本体８１の下面に設定する場合と比較して、基準点９１が測定点９２に近接させることができるので、基準平面８６の算出に伴う誤差を小さくすることができる。

（位置決めについて）
実施形態において例示した電子部品８０は、ピン部８４ａが回路基板７０の位置決め穴７１に挿入されて、回路基板７０に対するＸＹ方向に位置決めされる。このような電子部品８０を適否判定の対象とする場合に、部品判定装置Ｄｐは、基準平面８６に対する電極部８２の相対位置の検査（実施形態の適否判定工程）に加えて、ピン部８４ａに対する電極部８２の相対位置の検査を行う構成としてもよい。

上記の構成とする部品判定装置Ｄｐの測定装置５０は、電子部品８０におけるピン部８４ａの位置をさらに測定する。そして、適否判定部６４は、ピン部８４ａの位置に対する複数の測定点９２の基準平面８６上の相対位置に基づいて電子部品８０の適否を判定する。つまり、適否判定部６４は、基準平面８６を水平面とするならば、ピン部８４ａに対する複数の測定点９２のＸＹ方向の相対位置に基づいて、電子部品８０の適否判定を行う。

上記のような構成からなる電子部品８０は、回路基板７０の位置決め穴７１にピン部８４ａが挿入されることによって位置決めされる。そのため、このような電子部品８０では、はんだ不良が発生しないように、複数の電極部８２のそれぞれがピン部８４ａに対して規定の位置関係となっている必要がある。そこで、上記のように電極部８２の位置検査をさらに行うことによって、電子部品８０の良否判定の精度をより向上できる。

また、実施形態において、回路基板７０の規定位置には位置決め穴７１が設けられ、電子部品８０は、位置決め穴７１に挿入されるピン部８４ａを有する構成とした。これに対して、位置決め穴７１とピン部８４ａとの関係が反対であってもよい。つまり、回路基板７０の規定位置にはピン部が設けられ、電子部品が位置決め穴を有する構成としてもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。但し、上記のように、ピン部８４ａに対する相対位置に基づいて適否判定を行う場合には、ピン部８４ａが電子部品８０側に配置されることが必要となる。

（その他）
また、本実施形態では、装着ヘッド３３は、把持爪により電子部品８０を保持するチャック装置を有する構成とした。これに対して、装着ヘッド３３は、吸着ノズルにより電子部品を吸着により保持する構成としてもよい。また、本実施形態では、部品判定装置Ｄｐが電子部品装着機１を構成する場合を例示して説明した。その他に、部品判定装置Ｄｐは、電子部品装着機１の機外において電子部品８０を検査する装置として適用され得る。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。

１：電子部品装着機
１０：基板搬送装置、 ２０：部品供給装置、
３０：部品移載装置、 ４１：部品カメラ、 ４２：基板カメラ
５０：測定ユニット、 ５１：レーザ照射器、 ５２：受光器
６０：制御装置
６１：装着制御部、 ６２：記憶装置
６３：平面算出部、 ６４：適否判定部
６７：入出力インターフェース、 ６８：モータ制御回路
６９：撮像制御回路
７０：回路基板、 ７１：位置決め穴、 ７２：係止穴
８０，１８０：電子部品
８１，１８１：部品本体
８２，１８２：電極部
８２ａ：リード下面
８３：連結部材
８４：第一基準部、 ８４ａ：ピン部、 ８４ｂ：規制面
８５：第二基準部、 ８５ａ：係止爪、 ８５ｂ：規制面
８６：基準平面、 １８７：ピン部材（基準部）
９１：基準点、 ９２：測定点
Ｄｐ：部品判定装置、 Ｔｃ：許容範囲

Claims (10)

1. 回路基板に載置される電子部品の適否を判定する部品判定装置であって、
   前記電子部品は、部品本体と、複数の電極部と、前記複数の電極部とは別部材により形成され、前記電子部品が前記回路基板に載置される際に当該回路基板の上面に接触する基準部と、を有し、
   前記部品判定装置は、
   前記基準部に設定された複数の基準点の位置、および前記複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定装置と、
   前記電子部品が前記回路基板に載置された場合に前記部品本体に対する前記回路基板の前記上面の位置を示す基準平面を、前記複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出部と、
   前記基準平面と前記複数の測定点との距離に基づいて前記電子部品の適否を判定する適否判定部と、
   を備える部品判定装置。
2. 前記回路基板の規定位置には、位置決め穴または前記位置決め穴に挿入されるピン部の一方が設けられ、
   前記電子部品は、前記位置決め穴または前記ピン部の他方をさらに有し、
   前記基準部は、前記位置決め穴に前記ピン部が一定量挿入された場合に前記回路基板の上面に接触して、前記位置決め穴に対する前記ピン部の相対移動を規制する規制面を有し、
   前記測定装置は、前記複数の基準点のうち前記規制面に設定された少なくとも１つの基準点の位置を測定する、請求項１に記載の部品判定装置。
3. 前記回路基板には、厚み方向に貫通する係止穴が設けられ、
   前記電子部品は、前記係止穴に挿し通されるとともに前記回路基板の下面に係止して、前記位置決め穴に挿入された前記ピン部の抜け止めをする係止爪をさらに有する、請求項２に記載の部品判定装置。
4. 前記回路基板の前記規定位置には、前記位置決め穴が設けられ、
   前記電子部品は、前記ピン部を有し、
   前記測定装置は、前記電子部品における前記ピン部の位置をさらに測定し、
   前記適否判定部は、前記ピン部の位置に対する前記複数の測定点の前記基準平面上の相対位置に基づいて前記電子部品の適否を判定する、請求項２または３に記載の部品判定装置。
5. 前記複数の電極部のそれぞれは、水平方向に並んで配列され、
   前記基準部は、前記電子部品の上方視において前記複数の電極部と同列に並んで配置される、請求項１−４の何れか一項に記載の部品判定装置。
6. 回路基板に載置される電子部品の適否を判定する部品判定装置であって、
   前記電子部品は、部品本体と、水平方向に並んで配列された複数の電極部と、前記複数の電極部とは別部材により形成され、前記電子部品の上方視において前記複数の電極部と同列に並んで配置される基準部と、を有し、
   前記部品判定装置は、
   前記基準部に設定された複数の基準点の位置、および前記複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定装置と、
   前記電子部品が前記回路基板に載置された場合に前記部品本体に対する前記回路基板の前記上面の位置を示す基準平面を、前記複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出部と、
   前記基準平面と前記複数の測定点との距離に基づいて前記電子部品の適否を判定する適否判定部と、
   を備える部品判定装置。
7. 前記基準部は、前記複数の電極部のうち隣り合う２つの電極部の間に配置される、請求項５または６に記載の部品判定装置。
8. 前記基準部は、前記部品本体から離れた位置において前記複数の電極部同士を連結する連結部材の一部である、請求項１−７の何れか一項に記載の部品判定装置。
9. 回路基板に載置される電子部品の適否を判定する部品判定方法であって、
   前記電子部品は、部品本体と、複数の電極部と、前記複数の電極部とは別部材により形成され、前記電子部品が前記回路基板に載置される際に当該回路基板の上面に接触する基準部と、を有し、
   前記部品判定方法は、
   前記基準部に設定された複数の基準点の位置、および前記複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定工程と、
   前記電子部品が前記回路基板に載置された場合に前記部品本体に対する前記回路基板の前記上面の位置を示す基準平面を、前記複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出工程と、
   前記基準平面と前記複数の測定点との距離に基づいて前記電子部品の適否を判定する適否判定工程と、
   を備える部品判定方法。
10. 回路基板に載置される電子部品の適否を判定する部品判定方法であって、
    前記電子部品は、部品本体と、水平方向に並んで配列された複数の電極部と、前記複数の電極部とは別部材により形成され、前記電子部品の上方視において前記複数の電極部と同列に並んで配置される基準部と、を有し、
    前記部品判定方法は、
    前記基準部に設定された複数の基準点の位置、および前記複数の電極部にそれぞれ設定された測定点の位置を測定する測定工程と、
    前記電子部品が前記回路基板に載置された場合に前記部品本体に対する前記回路基板の前記上面の位置を示す基準平面を、前記複数の基準点の位置に基づいて算出する平面算出工程と、
    前記基準平面と前記複数の測定点との距離に基づいて前記電子部品の適否を判定する適否判定工程と、
    を備える部品判定方法。

Images