KR100289208B1

KR100289208B1 - 잔자부품관찰장치및전자부품관찰방법

Info

Publication number: KR100289208B1
Application number: KR1019970062657A
Authority: KR
Inventors: 케이스케 후지시로; 코지 타카타; 히로시 무라타; 미네히코 고토
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1997-11-25
Publication date: 2001-11-30
Also published as: JP3812020B2; KR19980042720A; US5991039A; JPH10163694A

Abstract

본 발명은, 범프부착전자부품의 관찰에 매우 적합한 전자부품관찰장치 및 전자부품관찰방법에 관한 것으로서, 범프부착전자부품을 정확하게 인식할 수 있는 전자부품관찰장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 전자부품(1)의 범프(4)의 배열면을 향해서 광을 조사하는 반사인식발광부(18)와, 배경판(7)에 광을 조사하는 투과인식발광부(19)와, 전자부품의 단자의 배열면에 대해서 예각으로 광을 조사하는 범프인식발광부(20)를 준비하고, 범프인식방식, 투과인식방식, 반사인식방식의 인식방식에 의해서, 반사인식발광부와 투과인식발광부와 범프인식발광부중, 점등하는 상기 발광부를 절환해서 사용하는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

전자부품관찰장치 및 전자부품관찰방법

본 발명은, 범프부착전자부품의 관찰에 매우 적합한 전자부품관찰장치 및 전자부품관찰방법에 관한 것이다.

본 출원인은, 앞서, 범프부착전자부품의 특성에 따라서, 기존의 전자부품관찰장치를 개량한 기술을 제안했다(일본국, 특개평 8-153997호 공보).

이하, 상기 제안의 전자부품관찰장치의 요점을, 제6도, 제7도를 사용해서 설명한다.

제6도에 있어서, (1)은 범프부착전자부품이며, 범프부착전자부품(1)은 몰드체로 이루어진 본체부(2)를 가지고, 본체부(2)의 하부에 기판부(3)가 형성되어 있다. 기판부(3)의 하면에는 매트릭스형상으로 복수개 형성된 범프부착전자부품(1)의 단자로서의 역할을 하는 범프(4)를 가지고 있다. 범프(4)는, 반구(半球)형상을 이루며, 그 표면(곡면)은 경면(鏡面)형상을 이루고 있다.

범프부착전자부품(1)은 옮겨싣기헤드(6)의 하부에 형성된 노즐(5)에 의해서 흡착지지되어 있으며, 옮겨싣기헤드(6)에는 범프부착전자부품(1)의 배후에 위치하도록 배경판(7)이 장착되어 있다.

범프부착전자부품(1)의 아래쪽에는, 상부에 오목부(9)를 구비한 광원유닛(8)을 가지고, 오목부(9)의 하부에는, 광원유닛(8)의 중심을 관통하는 경통(鏡筒)(10)이 설치되고, 경통(10)에 접속되는 카메라(11)는, 경통(10), 오목부(9)를 개재해서 범프부착전자부품(1)의 하면을 관찰할 수 있도록 되어 있다.

광원유닛(8)에는, 오목부(9)의 경사면에 범프부착전자부품(1)의 하면(단자로서의 범프(4)의 배열면)을 향해서 광을 조사하는 LED(12)가 다수 배치되어 있다.

또 광원유닛(8)의 양측부에는, 할로겐광원(13)에 접속되어, 도면속의 화살표시 N1, N2로 표시한 바와 같이, 범프부착전자부품(1)의 배후에 있는 배경판(7)을 밝게 조명하는 광파이버(14)가 배설되어 있다.

그런데, 제7(a)도에 표시한 바와 같이, 범프(4)는, 기판부(3)의 하면에 형성된 랜드(15)에 굳게붙여진 것이다. 그러나, 경우에 따라서는, 범프(4)에 결여가 있어, 제7도의 A부에서 표시한 바와 같이, 랜드(15)가 그대로 하부에 노출되어 있는 일이 있다. 이와 같은 경우, 범프부착전자부품(1)은 불량품으로서, 라인으로부터 배제되지 않으면 안된다.

그러나, 상기 종래의 전자부품관찰장치의 구성에서는, 랜드(15)는 구리등의 금속박으로 구성되고, 그 표면은 수평의 금속면이므로, 광을 조사하면, 밝게 빛나는 것이다.

이 때문에, 제6도에 표시한 바와 같은 종래의 전자부품관찰장치에 의해 관찰하면, 제7(b)도와 같은 화상으로 되어 있었다. 또한, 제7(b)도에 있어서, 사선부는 밝은 부분을 표시하고, 비사선부는 어두운 부분을 표시한다. 또, P1은 기판부(3)의 모서리부(3a)를 표시한 점이며, S1, S2는 제7(a)도의 A부에 존재하는 상이다.

즉, 범프(4)가 존재하지 않고(범프결여)랜드(15)만의 부분의 상(상(像))S2와 범프(4)가 존재하는 부분의 상S1을, 화상위에서 구별할 수 없다.

따라서, 이 화상을 화상처리부에서 인식시키면, 본래 범프(4)가 없고, 「불량」이라고 판정되어야 하는 데도, 「양호」라고 잘못판정되어 버린다. 이와 같이, 종래의 전자부품관찰장치에서는, 범프부착전자부품(1)의 인식의 신뢰성이 낮다고 하는 문제점이 있었다. 또 랜드(15)의 가까이에 배선패턴이 존재하는 경우도 이것을 「범프」로서 잘못인식해버리고, 잘못된 범프의 위치에 의거해서 전자부품을 기판에 탑재해버리는 일도 있었다.

그래서 본 발명은, 상기 과제를 해결하는 것이며, 범프부착전자부품을 정확하게 인식할 수 있는 전자부품관찰장치 및 전자부품관찰방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시형태에 있어서의 전자부품관찰장치의 측면도.

제2도는 동전자부품관찰장치의 제어블록도.

제3도는 동전자부품관찰장치의 순서도.

제4(a)도는 동전자부품관찰장치에 유지된 범프부착전자부품의 측면도.

제4(b)도는 제4(a)도의 A부의 화상의 예시도.

제4(c)도는 제4(a)도의 범프에의 조사광과 명암을 표시한 확대측면도.

제5(a)도는 동전자부품관찰장치에 유지된 투과인식방식에 적합한 전자부품의 측면도.

제5(b)도는 제5(a)도의 화상의 예시도.

제5(c)도는 제5(a)도 동전자부품관찰장치에 유지된 반사인식방식에 적합한 전자부품의 측면도.

제5(d)도는 제5(c)도의 화상의 예시도.

제6도는 종래의 전자부품관찰장치의 측면도.

제7(a)도는 종래의 전자부품관찰장치에 유지된 범프부착전자부품의 측면도.

제7(b)도는 종래의 전자부품관찰장치에 의한 제7(a)도의 A부의 화상의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 범프부착전자부품 2 : 범프부착전자부품의 본체부

3 : 범프부착전자부품의 기판부 3a : 기판부의 모서리부

4 : 범프 5 : 옮겨싣기헤드의 노즐

6 : 옮겨싣기헤드 7 : 배경판

10 : 경통(鏡筒) 11 : 카메라

13 : 할로겐광원 15 : 랜드

16 : 광원유닛 17 : 오목부

18 : 반사인식발광부 19 : 투과인식발광부

20 : 범프인식발광부 24 : 조명제어부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전자부품관찰장치는, 전자부품을 유지하는 옮겨싣기헤드와, 옮겨싣기헤드에 유지된 전자부품의 배후에 위치하는 배경판과, 전자부품을 관찰하는 카메라와, 전자부품의 단자의 배열면을 향해서 광을 조사하는 반사인식발광부와, 배경판에 광을 조사하는 투과인식발광부와, 전자부품의 단자의 배열면에 대해서 예각으로 광을 조사하는 범프인식발광부를 구비하여 구성한 것이다.

또 본 발명의 전자부품관찰방법은, 상기 반사인식발광부와 투과인식발광부와 범프인식발광부를 구비하고, 범프인식방식, 투과인식방식, 반사인식방식의 인식방식에 의해서, 반사인식발광부와 투과인식발광부와 범프인식발광부중, 점등하는 상기 발광부를 절환해서 사용하도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시형태의 전자부품관찰장치의 측면도이다. 제1도에 있어서, (1)은 범프부착전자부품이며, 범프부착전자부품(1)은 몰드체로 이루어진 본체부(2)를 가지고, 본체부(2)의 하부에 기판부(3)가 형성되어 있다. 기판부(3)의 하면에는 매드릭스형상으로 복수개형성된 범프부착전자부품(1)의 단자로서의 역할을 가진 범프(4)를 가지고 있다. 범프(4)는, 반구형상을 이루고, 그 표면(곡면)은, 경면상을 이루고 있다. 범프부착전자부품(1)은, 옮겨싣기헤드(6)의 하부에 형성된 노즐(5)에 의해서 흡착지지되고 있으며, 옮겨싣기헤드(6)에는 범프부착전자부품(1)의 배후에 위치하도록 배경판(7)이 장착되어 있다. (16)은 상부에 오목부(17)를 가진 광원유닛이며, 오목부(17)의 경사면에는, 범프부착전자부품(1)의 하면(단자로서의 범프(4)의 배열면)을 향해서 광을 조사하는 반사인식발광부(18)(다수의 LED로 구성된다)가 형성되어 있다.

또, 오목부(17)의 경사면의 상단(上段)에는 할로겐광원(13)에 접속되어, 배경판(7)에 광을 조사하는 투과인식발광부(19)(광파이버로 구성됨)가 형성되고, 또, 최상단에는, 상기 배열면에 대해서 예각(범프배열면이 수평의 경우는, 거의 수평에 가깝다)으로 광을 조사하는 범프인식발광부(20)(할로겐광원으로 구성됨)가 배치되어 있다.

이들 반사인식발광부(18), 투과인식발광부(19) 및 범프인식발광부(20)는, 제2도에 표시한 제어블록에 의해서, 인식방식(범프인식방식, 투과인식방식, 반사인식방식)에 따라서 절환해서 사용된다.

제2도에 있어서, (21)은 전체를 제어하는 주제어부, (22)는 각 전자부품마다의 인식방식이나 형상의 데이터등을 기억하는 기억부, (23)은 옮겨싣기헤드(6)를 XYZθ방향으로 구동하는 옮겨싣기헤드구동부이다.

또, (24)는 주제어부(21)로부터 인식방식의 정보를 입력하고, 후술하는 요령으로 반사인식, 투과인식 및 범프인식의 각 발광부(18), (19), (20)의 점등/소등을 절환하는 조명제어부이다.

한편, 카메라(11)로부터 얻게된 애널로그의 화상정보는, A/D변환부(25)에서 디지털신호로 변환되고, 화상메모리(26)에 일단 보존된다.

그리고, 화상처리부(27)가, 화상메모리(26)의 화상에 의거해서, 위치편차의 유무나 범프부착전자부품(1)에 대해서는 범프(4)의 유무등을 인식하고, 범프(4)의 위치정보나 「양호」 또는 「불량」이라는 인식결과가 주제어부(21)에 출력되도록 되어 있다. 그리고 주제어부(21)는, 인식결과에 의거해서 옮겨싣기헤드구동부(23)를 제어해서 옮겨싣기헤드(6)에 유지된 전자부품을 도시생략의 기판에 옮겨싣거나, 불량의 전자부품을 소정의 위치에 폐기하거나 한다.

다음에 이상과 같이 구성된 전자부품실장장치의 동작을 제3도, 제4도를 사용해서 설명한다.

먼저, 스텝 1에서, 도시생략의 공급부로부터 옮겨싣기헤드(6)에 의해 전자부품을 픽업하고, 전자부품관찰장치의 위쪽으로 이송한다. 스텝 2에서, 현재노즐(5)에 흡착되어 있는 전자부품의 인식을, 기억부(22)로부터 취득한다.

이 인식방식이 범프인식방식이면, 조명제어부(24)에 범프인식발광부(20)와 투과인식발광부(19)를 점등시키고, 반사인식발광부(18)를 소등시킨다.

또한 이때, 투과인식발광부(19)를 소등시켜도 좋으나, 범프인식발광부(20)와 투과인식발광부(19)를 점등한쪽이, 기판부(3)의 모서리부를 화상에 의해 발견하기 쉽고, 범프(4)의 개략위치를 구할 수 있으므로, 인식을 고속화할 수 있어서 가장 편리하다.

그런데, 이 범프인식방식에 의한 관찰에 대해서, 제4(a)도∼제4(c)도를 사용해서 설명한다. 여기서, 종래예의 제7(a)도와 마찬가지로, A부에 범프(4)의 결여가 있을때, 카메라(11)의 화상은, 제4(b)도와 같이 된다.

즉, 범프(4)가 없고 랜드(15)가 그대로 노출되어 있는 부분에서는, 랜드(15)는 수평의 금속면이므로, 범프인식발광부(20)에 의해서 범프배열면에 대해서 예각으로 광이 조사되어도, 반사광은, 바로아래의 카메라(11)쪽으로 향하는 일이 없다. 따라서, 상S2와 같이, 이 부분은, 어둡게 관찰된다.

한편, 랜드(15)에 범프(4)가 굳게 붙여져 있으면, 범프(4)에 범프인식발광부(20)로부터 조사되는 광은, 제4(c)도와 같이 반사한다.

즉, 화상표시N3과 같이, 범프(4)의 꼭대기부부근에 입사하는 광은, 기판부(3)와 거의 평행으로 반사해서 카메라(11)쪽으로는 향하지 않는다. 따라서, 범프(4)의 꼭대기부 부근은, 어두운 상이 된다. 그러나, 화살표시N4와 같이, 범프(4)의 중턱부근에 입사하는 광은, 기판부(3)에 대해서 거의 수직으로 반사해서, 카메라(11)쪽을 향한다.

이 결과, 범프(4)가 존재하면, 제4(b)도의 상S1과 같이, 링형상의 밝은상을 얻게된다. 그래서, 화상처리부(27)에 있어서, 링형상의 패턴(2치 또는 다치의 어느 쪽이라도 됨)을 준비하여, 패턴매칭을 행하고, 범프(4)의 위치를 특정할 수 있다.

여기서, 제4(b)도에 표시한 바와 같이, 범프(4)의 유무는, 상S1, S2에 의해서, 명확하게 구별할 수 있다. 여기서, 종래예와 같이, 범프(4)가 없고 랜드(15)가 그대로 노출되어 있는 경우에, 「양호」라고 잘못판정하는 일이 없다. 이 때문에, 인식의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제4(b)도에 있어서, 사선부는 밝은 부분을 표시하고, 비사선부분은 어두운 부분을 표시한다.

다음에, 제3도의 스텝2에서, 인식방식이 투과인식방식일 때, 투과인식발광부(19)만을 점등하고, 반사인식발광부(18), 범프인식발광부(20)를 소등한다.

이 투과인식방식에는, 제5(a)도에 표시한 바와 같이, 각(角)칩이나 QFP, SOP 등의 리드부착전자부품이 적합하다.

이 방식에 의하면, 제5(b)도와 같이, 배경판(7)이 밝게조사되고, 전자부품은 배경판(7)속에 어두운 실윗으로서 관찰된다. 또한 본 실시형태에서는, 제1도에 표시한 바와 같이, 투과인식발광부(19)에 의해서 전자부품의 아래쪽으로부터 배경판(7)을 조명하고 있으나, 전자부품의 위쪽으로부터 배경판(7)을 조명하도록 해도 지장없다.

또 제3도의 스텝 2에서, 인식방식이 반사인식방식인때는, 반사인식발광부(18)를 점등한다(스텝 5). 또한 아울러서, 투과인식발광부(19)를 점등해도 된다.

반사인식방식에 적합한 것은, 제5(c)도와 같이, 안쪽으로 꺾여구부러지는 J리드(29a)를 가진 J리드부품(29)등이다. 이때, 제5(d)도에 표시한 바와 같이, J리드(29a)만이 밝은 상S4, S5로서 관찰된다. 또한, 제5(b)도, 제5(d)도에 있어서, 사선부는 밝은 부분을 표시하고, 비사선부는 어두운 부분을 표시한다.

그리고, 제3도의 스텝에서, 카메라(11)의 애널로그화상을 A/D변환부(25)에 의해 디지털화하여 화상메모리(26)에 기억시킨다. 그리고, 화상처리부(27)에 의해서, 전자부품의 인식방식에 따라서, 위치편차등의 인식을 행하여(스텝7), 인식결과를 얻는 것이다. 인식결과가 「양호」면 검출한 범프(4)의 위치에 의거해서 전자부품을 기판에 탑재한다(스텝9). 불량이면 이 전자부품을 폐기한다(스텝 10). 그리고 모든 전자부품의 탑재가 완료했는지를 확인하고(스텝 10), 완료해 있지 않으면 스텝 1로 되돌아가서 다음의 전자부품을 픽업하고, 완료면 처리를 종료시킨다.

본 발명의 전자부품관찰장치는 이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 전자부품을 유지하는 옮겨싣기헤드와, 옮겨싣기헤드에 유지된 전자부품의 배후에 위치하는 배경판과, 전자부품을 관찰하는 카메라와, 전자부품의 단자의 배열면을 향해서 광을 조사하는 반사인식발광부와, 배경판에 광을 조사하는 투과인식발광부와, 전자부품의 단자의 배열면에 대해서 예각으로 광을 조사하는 범프인식발광부를 구비한 것이다.

또 본 발명의 전자부품관찰방법은, 전자부품의 단자의 배열면을 향해서 광을 조사하는 반사인식발광부와, 배경판에 광을 조사하는 투과인식발광부와, 전자부품의 단자의 배열면에 대해서 예각으로 광을 조사하는 범프인식발광부를 준비하고, 범프인식방식, 투과인식방식, 반사인식방식의 인식방식에 의해서, 반사인식발광부와 투과인식발광부와 범프인식발광부중, 점등하는 발광부를 절환해서 사용하도록 한 것이다.

이에 의해서, 범프부착전자부품을 관찰할때에는, 범프인식발광부를 점등한다. 이렇게 하면, 범프가 있는 개소에 대해서는 링형상의 화상을 얻게되고, 범프가 없고 래드가 그대로 노출되어 있는 경우를 명확하게 구별할 수 있어, 잘못인식을 감소시켜서, 인식의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또, 전자부품의 형상에 따라서는 투과인식발광부만을 점등하고, 카메라로 취득한 화상중의 실윗으로 관찰하거나, 적어도 반사인식발광부를 점등하고, 화상중에서 전자부품의 단자만을 밝은 화상으로서 관찰하여 그 형상을 인식할 수도 있다.

또한 본 발명의 전자부품관찰장치 및 전자부품관찰방법은, 범프형상이 제4(c)도에 표시한 바와 같은 형상의 경우에 관해서 상세히 설명하였으나, 범프의 곡면형상이 다르면 범프인식발광부의 광조사각도는 범프배열면에 예각이 최적이라고는 한정되지 않으며, 범프형상에 따라서 조사각도를 최적화할 필요가 있는 것은 말할 것도 없다. 또 본 발명은 이외에 각종의 변형예가 가능하다. 따라서 본 발명의 참정신 및 범위내에 존재하는 변형예는, 모두 특허청구의 범위에 포함되는 것이다.

Claims

단부에서의 위치에서 전자부품을 유지하는 옮겨싣기헤드와, 상기 옮겨싣기헤드 및 상기 위치에서 유지된 상기 전자부품의 배후에 위치하는 배경판과, 상기 옮겨싣기헤드의 단부에서의 상기 위치 및 상기 옮겨싣기헤드에 의해 상기 위치에서 유지된 전자부품의 단자배열면을 향해 광을 조사하는 반사인식발광부와, 상기 배경판을 향해 광을 조사하는 투과인식발광부와, 상기 옮겨싣기헤드의 단부에서의 상기 위치를 향해 예각으로 광을 조사하여 상기 위치의 전자부품의 단자배열면을 조명하는 범프인식발광부와, 상기 위치에 유지된 전자부품의 단자배열면과 대략 수직으로 대향하는 광축을 가지고, 상기 옮겨싣기헤드의 단부에서의 상기 위치에 유지된 전자부품을 관찰하는 카메라와, 상기 카메라에 의해 주사되는 전자부품의 형태를 인식하고, 이 인식된 형태에 의거해서 전자부품을 관찰하기 위하여 적합한 인식방식을 선택하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품관찰장치.
제1항에 있어서, 상기 제어수단에 의해 선택된 인식방식에 의거해서 상기 반사인식발광부, 상기 투과인식발광부 및 상기 범프인식발광부의 점등/소등을 동시에 절환하는 조명제어부를 또 구비한 것을 특징으로 하는 전자부품관찰장치.
단부에서의 위치에서 전자부품을 유지하는 옮겨싣기헤드를 제공하는 단계와, 상기 옮겨싣기헤드 및 상기 위치에서 유지된 상기 전자부품의 배후에 위치하는 배경판을 제공하는 단계와, 상기 위치에 유지된 전자부품의 단자배열면과 대략 수직으로 대향하는 광축을 가지고, 상기 옮겨싣기헤드의 단부에서의 상기 위치에 유지된 상기 전자부품을 관찰하는 카메라를 제공하는 단계와, 상기 카메라에 의해 주사되는 전자부품의 형태를 인식하고, 이 인식된 형태에 의거해서 전자부품을 관찰하기 위하여 적합한 인식방법을 선택하는 제어수단을 제공하는 단계와, i) 상기 위치에서 유지된 상기 전자부품의 단자배열면을 조명하기 위해 상기 옮겨싣기헤드의 단부의 상기 위치를 향해서 광을 조사하는 반사인식발광부와 ii) 상기 배경판을 향해 광을 조사하는 투과인식발광부와, iii) 상기 위치에서 유지된 전자부품의 단자배열면을 조명하기 위해 상기 단자배열면을 향해 예각으로 광을 조사하는 범프인식발광부중 적어도 하나를 소정의 패턴으로 점등/소등 절환함으로써 상기 옮겨싣기헤드에 의해 상기 위치에서 유지된 전자부품을 관찰하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자부품관찰장치를 사용한 전자부품관찰방법.
제3항에 있어서, 적어도 상기 범프인식발광부를 점등하고, 이로부터의 광이 범프를 가진 전자부품의 영역과 범프를 가지지 않은 전자부품의 영역을 카메라에 의해 취득한 화상중에서 구별하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전자부품관찰장치를 사용한 전자부품관찰방법.
제3항에 있어서, 상기 투과인식발광부만을 점등하고, 이로부터의 광이 상기 카메라에 의해 취득한 상기 옮겨싣기헤드에 의해 유지된 전자부품의 형상의 실윗화상에 의거해서 관찰하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 전자부품장착장치를 사용한 전자부품관찰방법.
제3항에 있어서, 적어도 상기 반사인식발광부가 점등하고, 상기 카메라에 의해 취득한 화상중에서 상기 위치에서 유지된 전자부품의 단자만을 밝은 화상으로 해서 얻는 것을 특징으로 하는 전자부품장착장치를 사용한 전자부품관찰방법.