KR101500965B1 - 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법, 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치, 연속 적층형 전자부품의 제조방법, 및 연속 적층형 전자부품의 제조장치 - Google Patents

적층형 전자부품의 적층방향 판정방법, 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치, 연속 적층형 전자부품의 제조방법, 및 연속 적층형 전자부품의 제조장치 Download PDF

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Abstract

적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법, 적층방향 판정장치, 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 일정방향으로 가지런히 하는 연속 적층형 전자부품의 제조방법, 및 연속 적층형 전자부품의 제조장치를 제공한다. 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치(3)는 측정수단(11, 12)과, 판정수단(13)을 구비하고 있다. 측정수단(11, 12)은 도체층과 비도체층이 적층된 적층형 전자부품(200)을 관찰하기 위한 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득한다. 판정수단(13)은 측정 조건에 따른 역치를 설정하고, 이 역치와 측정값을 비교하여, 그 비교 결과에 기초해서 적층형 전자부품(200)의 도체층 적층방향을 판정한다.

Description

적층형 전자부품의 적층방향 판정방법, 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치, 연속 적층형 전자부품의 제조방법, 및 연속 적층형 전자부품의 제조장치 {METHOD FOR DETERMINING LAMINATE DIRECTION FOR LAMINATE TYPE ELECTRONIC COMPONENT, LAMINATE DIRECTION DETERMINATION DEVICE FOR LAMINATE TYPE ELECTRONIC COMPONENT, METHOD FOR MANUFACTURING SERIAL LAMINATE TYPE ELECTRONIC COMPONENT, AND MANUFACTURING DEVICE FOR SERIAL LAMINATE TYPE ELECTRONIC COMPONENT}
이 발명은 적층형 전자부품의 내부에 적층된 도체층의 적층방향을 판정하는 적층방향 판정방법, 적층방향 판정장치, 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 일정방향으로 가지런히 하는 연속 적층형 전자부품의 제조방법, 및 연속 적층형 전자부품의 제조장치에 관한 것이다.
전자부품에는 LED 등과 같이 극성을 가지는 것이 있다. 이러한 전자부품은 검사시나 실장시에는 극성을 일정한 방향으로 가지런히 해 둘 필요가 있다.
그러므로 종래, 전자부품의 정렬장치의 발명이 개시되고 있다(특허문헌 1 참조.). 이 정렬장치는 용기로부터 반송로를 따라서 이동하는 전자부품의 외관을 카메라로 촬영하여 외관상의 특징인 극성표시에 기초해서 전자부품의 극성 방향을 판정한다. 그리고 극성의 방향이 다른 전자부품을 반송로에서 배제하여 용기에 되돌림으로써 전자부품의 극성을 일정방향으로 가지런히 한다.
일본국 공개특허공보 2002-332113호
도 1(A)에 도시하는 바와 같이 적층형 전자부품인 적층 세라믹 콘덴서는 그 극성이 없고, 도체층인 내부전극(205)과 비도체층인 세라믹 유전체(210)를 교대로 적층한 구조이다. 적층 세라믹 콘덴서(200)는 이러한 구조이기 때문에 프린트 기판에 실장했을 때의 실장방향에 따라서 벤딩 허용치나 솔더 수축에 의한 스트레스 허용치 등이 다르다. 즉, 도 1(B), 도 1(C)에 도시하는 바와 같이 적층 세라믹 콘덴서(200)의 도체층 적층방향을 일정방향으로 가지런히 하지 않고 프린트 기판(230)에 실장하면 제품의 품질이 불규칙해 진다. 이 문제는 적층형 전자부품 전반에서 발생하므로 제품의 품질을 안정시키기 위해서는 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 부품 실장 전에 판정해 둘 필요가 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 정렬장치에서는, 외관상 두드러진 특징이 없는 적층형 전자부품에 대해서는 내부에 적층된 도체층의 적층방향을 판정할 수 없다. 예를 들면 도 1(A)에 도시하는 바와 같은 직방체형상의 적층 세라믹 콘덴서(200)의 경우, 그 높이 t와 폭 W의 차이가 근소하면 외관으로는 도체층의 적층방향을 전혀 판정할 수 없다.
그러므로 본 발명은 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법, 적층방향 판정장치, 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 일정방향으로 가지런히 하는 연속 적층형 전자부품의 제조방법, 및 연속 적층형 전자부품의 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
(1) 이 발명의 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법은, 측정공정과 판정공정을 포함하고 있다. 측정공정에서는 도체층과 비도체층이 적층된 적층형 전자부품을 관찰하기 위한 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을, 미리 설정한 측정 조건에서 취득한다. 판정공정에서는 측정 조건에 따른 역치(threshold value)를 설정하고, 이 역치와 측정값을 비교하여 그 비교 결과에 기초해서 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 판정한다.
적층형 전자부품에는 그 바깥면으로부터 검출되는 적외선 에너지량이 가열의 유무, 가열 방향, 가열 온도 등의 측정 조건과, 도체층의 적층방향에 따라서 다르다는 특성이 있다. 예를 들면, 적층형 전자부품을 비가열시에는 그 관찰면이 도체층에 대하여 평행인 쪽이, 그 관찰면이 도체층에 대하여 수직인 것 보다도 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값이 크다. 또 적층형 전자부품의 하부면을 예를 들면, 50℃로 가열하고, 상부면을 관찰면으로 했을 때에는 관찰면이 도체층에 대하여 평행인 쪽이, 관찰면이 도체층에 대하여 수직인 것 보다도 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값이 작다. 이러한 특성을 이용함으로써 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(2) (1)에 있어서 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값은, 관찰면의 제1 영역과, 제1 영역과 다른 제2 영역의 각각으로부터 검출되는 검출값의 차분이다.
적층형 전자부품에서는 상기와 같이, 측정 조건에 따라서 도체층에 대하여 평행한 면과 도체층에 대하여 수직한 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값이 다르다. 적층형 전자부품에는 이러한 특성이 있으므로, 관찰면의 제1 영역과, 제1 영역과 다른 제2 영역의 각각으로부터 검출되는 검출값의 차분을 구하고, 그 차분과 미리 설정한 역치를 비교함으로써 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(3) (2)에 있어서, 제1 영역은 직방체형상인 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 한쪽 면이다. 제2 영역은 직방체형상인 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 다른쪽 면이다.
이 구성에서는, 직방체형상인 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면은 도체층에 대하여 평행한 면과 도체층에 대하여 수직한 면이다. 이 두면은 도체층의 적층방향이 다르므로, 측정 조건에 따라서 각 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값이 다르다. 그렇기 때문에 각 면의 검출값의 차분을 산출하고, 측정값에 따라서 설정한 역치와 비교함으로써 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(4) (2)에 있어서, 제1 영역은 적층형 전자부품의 외부전극을 제외하는 영역이다. 제2 영역은 적층형 전자부품 이외의 영역이다.
적층형 전자부품이나 반송 블록에 온도변화가 있었을 경우, 초기 설정의 역치대로는 정확하게 판정할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우, 적층형 전자부품의 주위에 있는 적층형 전자부품 이외의 부재도 적층형 전자부품과 마찬가지로 온도가 변화되므로 이것을 이용해서 측정을 실시한다. 즉, 적층형 전자부품의 외부전극을 제외하는 영역에서의 적외선 에너지량에 관한 측정값과, 적층형 전자부품 이외의 영역에서 취득한 적외선 에너지량에서 관한 측정값의 차분을 구한다. 예를 들면, 양산공정에서는 카메라로 동시에 촬상되는 로터리 원판을 제2 영역으로 설정함으로써 그 적외선 에너지량을 기준값으로 하여, 적층형 전자부품의 제1 영역에서의 적외선 에너지량을 상대적인 값으로서 구할 수 있다. 이렇게 적층형 전자부품이나 반송 블록의 온도변화의 영향을 캔슬할 수 있으므로 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(5) (2)에 있어서, 제1 영역은 적층형 전자부품의 자세에 따라서 적외선 에너지량이 변화되는 영역이다. 제2 영역은 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량이 변화되지 않는 적층형 전자부품 위의 영역이다.
이 구성에서는 제2 영역에서 취득한 적외선 에너지량에 관한 측정값을 기준값으로 하여 적외선 에너지량의 상대값을 구한다. 예를 들면, 외부전극이나 사이드 마진(side margin)의 영역 등은 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량이 변화되지 않으므로, 이 영역에서 취득한 적외선 에너지량에 관한 측정값을 기준값으로 하여 적외선 에너지량의 상대값을 구함으로써 적층형 전자부품이나 반송 블록의 온도변화의 영향을 캔슬할 수 있다. 따라서, 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득하기 위해서 미리 설정한 측정 조건은, 적층형 전자부품에 대한 가열의 유무, 가열 방향, 또는 가열 온도 중 적어도 어느 하나를 포함하고 있다.
적층형 전자부품을 관찰하기 위한 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값은, 미리 설정한 측정 조건에 따라서 역치를 변경함으로써 도체층의 적층방향을 판정할 수 있다. 예를 들면, 적층형 전자부품을 가열하지 않을 때에는 도체층에 대하여 평행한 면 쪽이 수직한 면보다도 적외선 에너지량에 관한 측정값이 크다. 또 적층형 전자부품의 상부면을 관찰면으로 설정하고 적층형 전자부품의 하부면(바닥면)을 예를 들면 50℃로 가열했을 때에는 도체층에 대하여 수직한 면 쪽이 평행한 면보다도 적외선 에너지량에 관한 측정값이 크다. 또 적층형 전자부품의 상부면을 관찰면으로 설정하고 적층형 전자부품의 상부면을 가열했을 때에는 도체층에 대하여 평행한 면 쪽이 수직한 면보다도 적외선 에너지량에 관한 측정값이 크다. 이렇게 미리 설정한 측정 조건에 따라서 도체층에 대한 평행한 면과 수직한 면의 적외선 에너지량에 관한 측정값이 다르다. 그렇기 때문에 측정 조건에 따라서 역치를 변경함으로써, 보다 정확하게 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 판정할 수 있다.
(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 역치는 피측정 대상의 적층형 전자부품과 형상 및 특성이 동등하고 도체층의 적층방향이 기지인 기준 적층형 전자부품을 측정 조건에서 측정했을 경우에, 기준 적층형 전자부품의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값에 기초하여 설정된다.
이 구성에서는 도체층의 적층방향이 기지인 기준 적층형 전자부품을 이용하여, 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값의 역치를 가공하지 않고 설정할 수 있다. 이로 인해 역치와 측정값을 비교함으로써 도체층에 대하여 평행한 면과 수직한 면 중 어느 것인지를 정확하게 판정할 수 있다.
(8) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 측정공정에서의 적층형 전자부품은 상온보다도 온도가 높은 상태인 것이 바람직하다.
적층형 전자부품을 가열하면 적층형 전자부품의 각 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량이 증대하고, 적층형 전자부품의 도체층에 대하여 평행한 면과 수직한 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값 자체가 커져서 조건에 따라서는 측정값의 차분을 크게 할 수 있다. 그렇기 때문에 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 용이하게 판정할 수 있다.
(9) 측정공정은 촬상 스텝과, 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득하는 스텝을 포함하고 있다. 촬상 스텝에서는 적층형 전자부품의 관찰면의 열 화상을 촬상한다. 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득하는 스텝에서는, 촬상 스텝에서 촬상한 열 화상에 기초하여 적층형 전자부품의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득한다.
적층형 전자부품의 관찰면의 열 화상을 촬상함으로써 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 따른 화상이 얻어진다. 이로 인해 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 평균화하는 처리가 가능해져서 적외선 에너지량에 다소의 편차가 있었다고 해도 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
이 발명의 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법에서는 적층형 전자부품의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값으로서 온도를 이용한다. 관찰면의 온도는 적외선 카메라나 방사 온도계 등을 이용함으로써 측정이 용이하다. 따라서 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 용이하게 판정할 수 있다.
(11) 이 발명의 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는, 측정수단과 판정수단을 포함하고 있다. 측정수단은 도체층과 비도체층이 적층된 적층형 전자부품을 관찰하기 위한 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득한다. 판정수단은 측정 조건에 따른 역치를 설정하고, 이 역치와 측정값을 비교하여 그 비교 결과에 기초해서 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 판정한다.
적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값에 기초하여 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(12) (11)에 있어서, 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값은, 관찰면의 제1 영역과, 제1 영역과 다른 제2 영역의 각각으로부터 검출되는 검출값의 차분이다.
적층형 전자부품은 측정 조건에 따라서 도체층에 대하여 평행한 면과 도체층에 대하여 수직한 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값이 다르다. 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는 이러한 특성에 기초하여 관찰면에서의 제1 영역의 검출값과 제2 영역의 검출값의 차분을 구하고, 그 차분과 미리 설정한 역치를 비교한다. 이로 인해 측정 조건에 따라서 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(13) (12)에 있어서, 제1 영역은 직방체형상인 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 한쪽 면이다. 제2 영역은 직방체형상인 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 다른쪽 면이다.
적층형 전자부품의 인접하는 두면인 도체층에 대하여 평행한 면과 도체층에 대하여 수직한 면은 도체층의 적층방향이 다르므로, 측정 조건에 따라서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값이 각각 다르다. 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는 이러한 특성에 기초하여 상기 두면의 검출값의 차분을 산출하고, 측정값에 따라서 설정한 역치와 비교함으로써 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(14) (12)에 있어서, 제1 영역은 적층형 전자부품의 외부전극을 제외하는 영역이다. 제2 영역은 적층형 전자부품 이외의 영역이다.
주위의 온도변화 등에 의해 적층형 전자부품이나 반송 블록에 큰 온도변화가 있었을 경우, 초기 설정의 역치대로는 정확하게 판정할 수 없는 경우가 있다. 이러한 경우, 적층형 전자부품의 주위에 있는 적층형 전자부품 이외의 부재도 적층형 전자부품과 마찬가지로 온도가 변화되므로 이것을 이용해서 측정을 실시한다. 즉, 적층형 전자부품의 외부전극을 제외하는 영역에서의 적외선 에너지량에 관한 측정값과, 적층형 전자부품 이외의 영역에서 취득한 적외선 에너지량에서 관한 측정값의 차분을 구한다. 예를 들면, 양산공정에서는 카메라로 동시에 촬상되는 로터리 원판을 제2 영역으로 설정함으로써 그 적외선 에너지량을 기준값으로 하여 적층형 전자부품의 제1 영역에서의 적외선 에너지량을 상대적인 값으로서 구할 수 있다. 이렇게 적층형 전자부품이나 반송 블록의 온도변화의 영향을 캔슬할 수 있으므로 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(15) (12)에 있어서, 제1 영역은 적층형 전자부품의 자세에 따라서 적외선 에너지량이 변화되는 영역이다. 제2 영역은 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량이 변화되지 않는 적층형 전자부품 위의 영역이다.
이 구성에서는 제2 영역에서 취득한 적외선 에너지량에 관한 측정값을 기준값으로 하여 적외선 에너지량의 상대값을 구한다. 예를 들면, 외부전극이나 사이드 마진의 영역 등은 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량이 변화되지 않는다. 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는 이 영역에서 취득한 적외선 에너지량에 관한 측정값을 기준값으로 하여 적외선 에너지량의 상대값을 구하므로, 적층형 전자부품이나 반송 블록의 온도변화의 영향을 캔슬할 수 있다. 따라서 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
(16) (11) 내지 (15) 중 어느 하나에 있어서, 적층형 전자부품을 반송하는 반송수단을 포함하고 있다. 또 측정수단은 적외선을 투과하는 커버 부재를 통하여 반송중의 적층형 전자부품의 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 측정한다.
반송중의 적층형 전자부품에 대해서, 적층형 전자부품의 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 측정하고 있을 때에 진동 등에 의해 뛰어오르거나 낙하해도, 커버 부재에 의해 뛰어오름이나 낙하에 의한 파손을 방지할 수 있다. 이로 인해 적외선 에너지량의 측정수단이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
(17) (16)에 있어서, 커버 부재는 반송중의 적층형 전자부품과 간격을 두고 설치되어 있다.
커버 부재와 적층형 전자부품이 접촉하면, 열의 전파에 관하여 방사보다도 열전도 쪽이 지배적이 되어서 적층형 전자부품으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값의 측정이 곤란해진다. 그러나, 적층형 전자부품과 비접촉의 커버 부재를 통하여 적외선 에너지량에 관한 측정값을 측정함으로써 적층형 전자부품의 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 문제없이 측정할 수 있다.
(18) (16) 또는 (17)에 있어서, 커버 부재는 적층형 전자부품과 대향하는 면에 보호 피막이 형성되어 있다.
커버 부재의 적층형 전자부품과 대향하는 면에 보호 피막이 형성되어 있으므로 적층형 전자부품이 반송중에 진동에 의해 뛰어올라서 커버 부재에 닿았다고 하더라도 커버 부재가 상하거나 마모되는 것을 방지할 수 있다.
(19) (11) 내지 (18) 중 어느 하나에 있어서, 적층형 전자부품을 반송하는 반송수단을 포함하고 있다. 또 측정수단은 적층형 전자부품의 폭보다도 작은 관통 구멍이 형성된 커버 부재를 통하여 반송중의 적층형 전자부품의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득한다.
커버 부재에는 관통 구멍이 형성되어 있으므로 커버 부재가 상하여 적층형 전자부품의 면으로부터 검출되는 적외선 에너지량의 측정이 곤란해졌다고 하더라도 관통 구멍을 통하여 적외선 에너지량을 측정할 수 있다. 또 관통 구멍을 통하여 적외선 에너지량을 측정할 수 있으므로 적외선을 투과하지 않는 재료로 커버 부재를 형성할 수 있고, 저렴한 재료를 사용하여 비용을 억제할 수 있다. 또 관통 구멍은 적층형 전자부품의 폭보다도 작으므로 관통 구멍에 적층형 전자부품이 빠질 일이 없다.
(20) 이 발명의 복수의 수납부를 포함한 기재에 수납된 연속 적층형 전자부품의 제조방법은 선별공정과, 수납공정을 포함하고 있다. 선별공정은 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법에 의해 도체층이 특정한 적층방향이라고 판정된 복수의 적층형 전자부품을 선별한다. 수납공정은 복수의 수납부에 선별공정으로 선별된 복수의 적층형 전자부품을, 도체층이 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 각각 수납한다.
이 구성에서는 도체층이 특정한 적층방향이라고 판정된 복수의 적층형 전자부품을, 도체층이 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 복수의 수납부를 포함한 기재에 수납한다. 그렇기 때문에 이 연속 적층형 전자부품에 수납된 적층형 전자부품을 사용함으로써 적층형 전자부품을 실장했을 때에 도체층의 적층방향을 통일할 수 있다. 따라서 이 적층형 전자부품을 실장한 제품의 품질을 안정시킬 수 있다.
(21) (20)에 있어서, 판정공정에서 판정한 도체층의 적층방향이 특정한 방향과 다른 방향인 경우, 적층형 전자부품의 자세를 도체층의 적층방향이 특정한 방향이 되도록 변경하는 공정을 포함한다.
적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 판정한 결과를 이용함으로써 적층형 전자부품의 자세를 도체층의 적층방향이 특정한 방향이 되도록 가지런히 할 수 있다. 이로 인해 적층형 전자부품의 검사 결과의 신뢰성이 향상된다. 또 적층형 전자부품을 실장한 제품의 특성을 같게 할 수 있다.
(22) 이 발명의 복수의 수납부를 포함한 기재에 수납된 연속 적층형 전자부품의 제조장치는 선별수단과 수납수단을 포함하고 있다. 선별수단은 (11) 내지 (19) 중 어느 하나에 기재된 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치에 의해 도체층이 특정한 적층방향이라고 판정된 복수의 적층형 전자부품을 선별한다. 수납수단은 복수의 수납부에, 선별수단에 의해 선별된 복수의 적층형 전자부품을 도체층이 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 각각 수납한다.
이 구성에서는 도체층이 특정한 적층방향이라고 판정된 복수의 적층형 전자부품을, 도체층이 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 복수의 수납부를 포함한 기재에 수납한다. 그렇기 때문에 이 연속 적층형 전자부품의 제조장치에 제조된 연속 적층형 전자부품을 사용함으로써 적층형 전자부품을 실장했을 때에 도체층의 적층방향을 통일할 수 있다. 따라서 이 적층형 전자부품을 실장한 제품의 품질을 안정시킬 수 있다.
(23) (22)에 있어서, 방향변경 수단을 포함하고 있다. 방향변경 수단은 판정수단이 판정한 도체층의 적층방향이 특정한 적층방향과 다른 방향인 경우, 제1 적층형 전자부품의 자세를 적층방향이 특정한 적층방향이 되도록 변경한다.
이 구성에서는 방향변경 수단에 의해 적층형 전자부품의 자세를 도체층의 적층방향이 특정한 방향이 되도록 가지런하게 할 수 있다. 따라서 이 연속 적층형 전자부품의 제조장치에 제조된 연속 적층형 전자부품을 사용함으로써 적층형 전자부품을 실장한 제품의 특성을 같게 할 수 있다.
이 발명에 따르면 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다. 또 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 일정방향으로 가지런히 한 연속 적층형 전자부품을 제조할 수 있다.
도 1의 (A)는 적층 세라믹 콘덴서의 구조를 나타내는 사시 투시도이다. (B)는 적층 세라믹 콘덴서의 도체층을 프린트 기판에 대향시켜서 실장했을 경우를 나타내는 사시 투시도이다. (C)는 적층 세라믹 콘덴서의 도체층을 프린트 기판에 직교시켜서 실장했을 경우를 나타내는 사시 투시도이다.
도 2의 (A)는 적층 세라믹 콘덴서의 구조를 나타내는 사시 투시도이다. (B)는 상부면측이 도체층에 대하여 평행한 면인 적층 콘덴서의 단면도이다. (C)는 상부면측이 도체층에 대하여 수직한 면인 적층 콘덴서의 단면도이다.
도 3의 (A)는 바닥면측의 히터가 오프일 때에 2개의 적층 콘덴서의 적외선 에너지량을 측정하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. (B)는 하부면측의 히터가 온일 때에 2개의 적층 콘덴서의 적외선 에너지량을 측정하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4의 (A)는 상부면측의 램프를 온으로 하여 적층 콘덴서의 관찰면을 가열하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. (B)는 상부면측의 램프에 의해 관찰면을 가열 후에 적층 콘덴서의 적외선 에너지량을 측정하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 히터의 온도와, 관찰면이 평행면인 적층 콘덴서 및 관찰면이 수직면인 적층 콘덴서의 온도차이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6의 (A)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치의 블록도이다. (B)는 적층 콘덴서의 관찰면(상부면)을 촬영하는 적외선 카메라의 촬영 범위를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6(A)에 도시한 적층방향 판정장치의 적층방향 판정처리를 설명하기 위한 순서도이다.
도 8의 (A)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치의 블록도이다. (B)는 적층 콘덴서의 관찰면(상부면)을 촬영하는 적외선 카메라의 촬영 범위를 나타내는 도면이다.
도 9는 반송로의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8(A)에 도시한 적층방향 판정장치의 방향정렬 처리를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11의 (A)는 적층방향 판정장치를 적용한 조립기의 흡인 노즐의 개관도이다. (B)는 적층방향 판정장치를 적용한 테이핑기의 개관도이다.
도 12는 도 11(B)에 도시한 테이핑기의 연속 적층형 전자부품의 제조 처리를 설명하기 위한 순서도이다.
[적층형 전자부품에 대하여]
먼저, 적층형 전자부품에 대해서 설명한다. 적층형 전자부품은 내부의 층인 내부전극층이나 유전체층이나 자성체층을 적층한 구조의 전자부품으로서, 적층 세라믹 콘덴서, 적층 코일, 적층 서미스터(thermistor), 적층 압전체 등이 해당한다. 여기에서 말하는 내부전극층은 도체층이며, 유전체층이나 자성체층은 내부전극과 재질이 다른 비도체층이다. 본 발명에서는 이들 적층형 전자부품의 완성품 및 소성 전의 반완성품에 대하여, 도체층의 적층방향(이하, 간단하게 적층방향이라고 칭함.)의 판정이나 방향의 정렬을 실시한다. 이하의 설명에서는 적층 세라믹 콘덴서에 대하여 적층방향의 판정이나 적층방향의 변경을 실시할 경우에 대해서 설명한다. 또 이하의 설명에서는 적층 세라믹 콘덴서를 간단하게 적층 콘덴서라고 칭한다.
도 2(A)는 적층 세라믹 콘덴서의 구조를 나타내는 사시 투시도이다. 도 2(B)는 상부면측이 도체층에 대하여 평행한 면인 적층 콘덴서의 단면도이다. 도 2(C)는 상부면측이 도체층에 대하여 수직한 면인 적층 콘덴서의 단면도이다.
도 2(A)에 도시하는 바와 같이 적층 콘덴서(200)는 직방체형상으로, 평판형상의 도체층(205)과, 세라믹 유전체(210)인 비도체층을 교대로 적층한 구조이다. 복수의 도체층(205)과 평행한 상부면(211)과 하부면(212)을 평행면(211, 212)이라고 칭한다. 또 복수의 도체층(205)에 대하여 수직이며, 복수의 도체층(205)의 단부(端部)가 정렬하는 측면(216~219)을 수직면(216~219)이라고 칭한다. 세라믹 유전체(210)의 긴 길이방향의 수직면(217)과 수직면(219)에는 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)이 형성되어 있다. 제1 외부전극(221)과 제2 외부전극(222)은 각각 복수(n장)의 도체층(205-1~205-n)에 접속되어 있다. 도체층(205-1~205-n)은 소정의 간격으로 적층되어 있다. 도 2(B), (C)에 도시하는 바와 같이 도체층(205-1~205-n)의 폭 Wd, 도체층(205-1~205-n)의 두께 Td로 한다.
세라믹 유전체(210)의 재질은 티탄산 바륨이다. 도체층(205)의 재질은 니켈이다. 제1 외부전극(221) 및 제2 외부전극(222)에는 금속 도금이 가공되어 있다.
적층 콘덴서(200)의 사이즈(길이(L)×폭(W)×높이(t))는, 예를 들면 1.6㎜×0.8㎜×0.8㎜(1608), 1.0㎜×0.5㎜×0.5㎜(1005) 등이다.
[적층형 전자부품의 적층방향 판정방법에 대하여]
본원의 발명자는 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 비파괴로 판정하는 새로운 방법에 대해서 검토를 실시했다. 적층형 전자부품의 도체층 적층방향은 적층 콘덴서(이하, 워크라고 칭하는 경우가 있음.)의 관찰면의 적외선 에너지량을 검출함으로써 판정가능하다고 추측된다. 그러므로 어떤 영향 인자가 있을지를 확인하기 위해서 이하의 실험을 실시했다.
실험 1
외부로부터의 가열 인자가 없는 상태에서 워크의 관찰면의 적외선 에너지량을 검출한다. 이 상태를 도 3(A)에 도시한다.
또한 같은 도면에 있어서 워크(200P)는 관찰면이 평행면(211)이 되는 자세의 워크이다. 또 워크(200V)는 관찰면이 수직면(216)이 되는 자세의 워크이다. 후술하는 도 3(B), 도 4(A), 도 4(B)에 있어서도 마찬가지이다.
실험 방법은 이하와 같다.
1.전원을 오프로 한 상태의 히터(30)(표면온도는 상온인 25℃) 위에 상온인 복수의 워크를 놓는다. 복수의 워크는 각각 도체층(205)의 적층방향이 다른 상태, 즉 워크(200P)와 워크(200V)를 포함하는 상태로 한다.
2.복수의 워크의 관찰면(상부면)으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 적외선 카메라로 측정한다.
실험 2
외부로부터의 가열 인자가 있는 상태로 워크의 관찰면의 적외선 에너지량을 검출한다. 단, 가열은 워크의 하부면에 배치한 히터(30)에 의해 실시한다. 이 상태를 도 3(B)에 도시한다.
실험 방법은 이하와 같다.
1.히터(30)의 표면온도를 상온보다도 높은 온도(예를 들면, 30℃)로 설정한다.
2.히터(30) 위에 상온인 복수의 워크를 놓고, 각 워크의 하부면을 직접 가열한다. 복수의 워크는 각각 도체층(205)의 적층방향이 다른 상태로 한다. 즉, 워크(200P)와 워크(200V)를 포함하는 상태로 한다.
3.복수의 워크를 히터(30) 위에 놓은 직후에, 관찰면(상부면)으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 적외선 카메라로 측정한다.
4.복수의 워크를 히터(30) 위에서 이동한다.
5.히터(30)의 온도를 일정 온도(예를 들면 5℃) 상승시킨다.
6.히터(30)의 표면온도가 100℃가 될 때까지 상기 2~5을 반복하여 실시한다.
실험 3
외부로부터의 가열 인자가 있는 상태에서 워크의 관찰면의 적외선 에너지량을 검출한다. 단, 가열은 워크의 상부면에 배치한 램프(20)에 의해 실시한다. 이 상태를 도 4(A)와 도 4(B)에 도시한다.
실험 방법은 이하와 같다.
1.스테이지(10) 위에 상온인 복수의 워크를 놓는다. 복수의 워크는 각각 도체층(205)의 적층방향이 다른 상태, 즉 워크(200P)와 워크(200V)를 포함하는 상태로 한다.
2.복수의 워크의 상부면에 램프를 배치하고, 일정시간(예를 들면, 몇 초간) 램프를 점등시켜서 각 워크의 상부면을 간접적으로 가열한다.
3.램프를 소등시켜서 램프를 이동한다.
4.복수의 워크의 상부면으로부터 적외선 카메라에 의해 검출되는 적외선 에너지량을 측정한다.
또한 상기 실험 1~실험 3은 품종이 다른 복수의 워크에 대해서 실시했다.
도 5는 실험 1 및 실험 2의 결과를 나타내는 그래프이다.
실험 1의 결과
워크를 가열하지 않고 있을 때에는 워크(200P)쪽이 워크(200V)보다도 검출되는 적외선 에너지가 크다는 결과가 얻어졌다. 즉,
(평행면의 적외선 에너지량)-(수직면의 적외선 에너지량)>0 이었다.
또한 도 5에 도시하는 바와 같이 품종에 따라서 적층 콘덴서로부터 검출되는 적외선 에너지는 달랐다.
실험 2의 결과
(A) 워크의 하부면을 가열했을 때에는, 히터(30)의 표면온도가 어느 특정 온도(35℃) 미만에서는 워크(200P)쪽이 워크(200V)보다도 검출되는 적외선 에너지량이 컸다. 즉,
(평행면의 적외선 에너지량)-(수직면의 적외선 에너지량)>0 이었다.
(B) 워크의 하부면을 가열했을 때에는, 히터(30)의 표면온도가 상기의 특정 온도에서는, 워크(200P)와 워크(200V)는 모두 검출되는 적외선 에너지량이 같았다. 즉,
(평행면의 적외선 에너지량)-(수직면의 적외선 에너지량)=0 이었다.
(C) 워크의 하부면을 가열했을 때에는, 히터(30)의 표면온도가 상기의 특정 온도를 초과하는 온도에서는 워크(200P)쪽이 워크(200V)보다도 검출되는 적외선 에너지량이 작았다. 즉,
(평행면의 적외선 에너지량)-(수직면의 적외선 에너지량)<0 이었다.
이렇게, 특정 온도를 경계로 하여 적외선 에너지량의 상기의 차이가 양 또는 음이 된다. 이 온도를 경계온도라고 칭한다.
또한 도 5에 도시하는 바와 같이 품종에 따라서 워크로부터 검출되는 적외선 에너지는 달랐다. 또 품종에 따라서 경계온도는 달랐다.
실험 3의 결과
워크의 상부면을 가열했을 때에는 실험 1과 같은 결과가 얻어졌다. 즉,
(평행면의 적외선 에너지량)-(수직면의 적외선 에너지량)>0 이었다.
또한 품종에 따라서 워크로부터 검출되는 적외선 에너지는 달랐다.
실험 1~실험 3의 결과에 기초하여 워크의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 대해서 본원의 발명자는 다음과 같이 추측하고 있다.
도 3(A)와 도 4(A), 도 4(B)에 도시하는 바와 같이 워크(200P)는 도체층(205)의 면에 의해 워크의 상부면측에서 방사된 적외선 에너지를 반사하기 쉽기 때문에 워크의 하부면측에는 투과되기 어렵다. 또 워크(200V)는, 도체층(205)의 단부에서는 워크의 상부면측에서 방사된 적외선 에너지를 반사하기 어렵기 때문에 비도체층(210)에 의해 워크의 상부면측에서 방사된 적외선 에너지를 워크의 하부면측에 투과시키기 쉽다.
또 도 3(B)에 도시하는 바와 같이 워크(200P)는 도체층(205)의 면에 의해 워크의 하부면측에서 방사된 적외선 에너지를 반사하기 쉽기 때문에 워크의 상부면측에는 투과하기 어렵다. 또 워크(200V)는, 도체층(205)의 단부에서는 워크의 하부면측에서 방사된 적외선 에너지를 반사하기 어렵기 때문에 비도체층(210)에 의해 워크의 하부면측에서 방사된 적외선 에너지를 워크의 상부면측에 투과시키기 쉽다.
워크의 도체층(205)과 비도체층(210)은 상기와 같은 거동을 나타내기 때문에 워크를 외부에서 가열하지 않을 때 및 워크를 상부면으로부터 가열하고 있을 때에는, 적외선 카메라(11)는 워크(200P)에 대해서는 워크 자신이 방사하는 적외선 에너지와 도체층(205)이 반사하는 적외선 에너지를 주로 검출한다. 한편, 적층 콘덴서(200V)에 대해서는 워크 자신이 방사하는 적외선 에너지를 주로 검출한다. 따라서 워크를 외부에서 가열하지 않을 때 및 워크를 상부면으로부터 가열하고 있을 때에는, 워크(200P)는 워크(200V)보다도 검출되는 적외선 에너지가 항상 크다.
또 적층 콘덴서를 하부면에서 가열할 때에는, 적외선 카메라(11)는 워크(200P)에 대해서는 워크 자신이 방사하는 적외선 에너지와 도체층(205)이 반사하는 적외선 에너지를 관찰면으로부터 검출한다. 한편, 적층 콘덴서(200V)에 대해서는 워크 자신이 방사하는 적외선 에너지와, 비도체층(210)을 투과한 적외선 에너지를 관찰면으로부터 검출한다. 이 경우, 적층 콘덴서(200V)에서는 히터(30)의 표면온도, 즉 히터(30)로부터 방사되는 적외선 에너지량에 따라서 비도체층(210)을 투과하는 적외선 에너지량이 변화된다. 따라서 워크를 하부면에서 가열할 때에는 워크(200P)로부터 검출되는 적외선 에너지와, 워크(200V)로부터 검출되는 적외선 에너지의 대소관계는 워크(200P)의 하부면을 가열하는 히터가 방사하는 적외선 에너지량에 따라서 변화된다.
이렇게 외부로부터의 가열의 유무, 가열 방향, 가열 온도 등의 측정 조건에 따라서 적층 콘덴서(200)의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량이 다르다.
그러므로 본 발명에서는 미리 측정 조건을 설정해 두고 이 측정 조건에 따라서 역치를 설정한다. 또 이 측정 조건 하에 적층 콘덴서의 외주면(外周面)으로부터 검출되는 적외선의 에너지량에 관한 측정값을 측정한다. 그리고 측정 조건에 따라서 설정한 역치와 이 적외선 에너지량에 관한 측정값을 비교하고, 그 결과에 기초하여 적층 콘덴서에서의 도체층 적층방향의 판정이나 적층방향의 정렬을 실시한다. 적외선 에너지량에 관한 측정값은 적외선 에너지량이나 온도 등에 한하지 않고, 적층 콘덴서에서의 도체층 적층방향의 판정을 실시할 수 있는 측정값이라면 다른 값이어도 된다.
또한 상기의 실험 결과로부터 적층 콘덴서(200)의 품종이 다른 경우에는 상기 측정 조건에 추가하여 그 품종에 따라서 역치를 설정할 필요가 있다.
또 적층 콘덴서(200)의 하부면측에 히터(30)를 설치하는 경우에는 히터(30)의 표면온도를 적층 콘덴서(200)의 특성에 영향을 주지 않는 범위에서, 상온보다도 가능한 한 높은 온도 상태로 하는 것이 바람직하다. 이로 인해 도 4에 도시한 바와 같이 적층 콘덴서(200)의 관찰면이 평행면(211)일 때와 수직면(216)일 때에 검출되는 적외선 에너지량의 차이가 커져서 적층 콘덴서(200)의 도체층(205)의 적층방향을 확실하게 판별할 수 있다.
또한 본원의 발명자는 상기한 바와 같이 적층 콘덴서의 평행면과 수직면에서는 검출되는 적외선 에너지량이 다르기 때문에 방사 온도계에서 표시되는 온도도 다른 것은 아닌가 하고 생각하여 적층 콘덴서의 표면온도의 측정을 방사 온도계로 실시했다. 그 결과, 본원의 발명자는 적층 콘덴서의 평행면과 수직면에서는 표면온도가 다르게 표시되는 것을 발견했다. 예를 들면, 어떤 타이밍에 측정하면 적층 콘덴서의 평행면은 30℃이고, 적층 콘덴서의 수직면은 28℃로 표시되었다. 또 다른 타이밍에 측정해도, 마찬가지로 적층 콘덴서의 평행면 쪽이 적층 콘덴서의 수직면보다도 온도가 높게 표시되었다. 이렇게 적층 콘덴서의 도체층에 대하여 평행한 면과 수직한 면에서는 방사 온도계에 의한 표면온도의 측정값에 차이가 있으므로, 적층 콘덴서의 관찰면의 표면온도를 방사 온도계로 측정한 결과에 기초하여 적층 콘덴서의 적층방향을 판정하는 것도 가능하다.
또한 적층 콘덴서의 관찰면의 표면온도를 열전기쌍으로 측정하면 적층 콘덴서의 평행면과 수직면은 어느쪽도 같은 온도였다. 상기한 바와 같이 방사 온도계로 관찰면의 표면온도를 측정하면 온도차이가 생기는 것은, 적외선의 방사 에너지가 다르므로 적외선 에너지를 스테판=볼츠만의 법칙 등으로 온도 환산했을 때의 값이 다르기 때문이다.
[제1 실시형태]
다음으로 본 발명의 제1 실시형태에 따른 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치에 대해서 설명한다. 도 6(A)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치의 블록도이다. 도 6(B)는 적층 콘덴서의 관찰면(상부면)을 촬영하는 적외선 카메라의 촬영 범위를 나타내는 도면이다.
도 6(A)에 도시하는 바와 같이 적층방향 판정장치(1)는 스테이지(10), 적외선 카메라(11), 화상처리부(12), 제어부(13), 조작부(14), 표시부(15), 기억부(16), 및 히터(30)를 구비하고 있다. 적외선 카메라(11)와 화상처리부(12)는 측정수단에 상당한다. 또 제어부(13)는 판정수단에 상당한다.
적외선 카메라(11)는 적외선 대응렌즈(111)와 적외선 센서(112)를 구비하고 있다. 적외선 대응렌즈(111)는 입사한 적외선을 적외선 센서(112) 위에 집광시킨다. 적외선 센서(112)는 대상물로부터 검출되는 적외선 에너지량에 따른 적외선 열 화상을 촬영하는 촬상 소자이다. 적외선 센서(112)는 중적외선과 원적외선의 파장, 즉 1.5㎛~16㎛의 파장에 대한 감도가 높다. 적외선 카메라(11)는 스테이지(10)의 윗 부분에 설치된 히터(30)에 놓인 적층 콘덴서(200)의 관찰면(예를 들면 상부면)으로부터 검출되는 적외선 에너지에 따른 적외선 열 화상을 촬영하고 화상처리부(12)에 출력한다.
화상처리부(12)는 적외선 카메라(11)로부터 출력된 열 화상에 대하여 화상처리를 실시하고, 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 역치 이상일 경우와 역치 미만일 경우를 구별할 수 있도록 다른 화상으로 변환한다. 예를 들면, 적층 콘덴서(200)의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지에 따라서 화상의 색을 바꾼다.
또한 적층 콘덴서(200)의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량은 주위의 기온이나, 적층 콘덴서(200)를 가열했는지의 여부, 히터(30)의 표면온도 등에 따라서 다르다. 그렇기 때문에 적층 콘덴서(200)의 적층방향 판정을 실시하기 전에 피측정 대상의 적층형 전자부품인 적층 콘덴서(200)와 형상 및 특성이 동등하고 도체층의 적층방향이 기지인 기준 적층형 전자부품인 기준 적층 콘덴서(201)의 평행면과 수직면으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 실제로 측정한다. 그리고 이 측정 결과에 기초하여 역치를 설정한다. 이 경우, 평행면과 수직면으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 가공하지 않고 역치로서 이용할 수 있다. 즉, 기준 적층 콘덴서(201)의 관찰면의 적외선 에너지량과, 피측정 대상의 적층 콘덴서(200)에서의 관찰면의 적외선 에너지량을 비교한다. 그리고 양자의 대소관계를 확인함으로써 도체층(205)의 적층방향을 정확하게 판별할 수 있다.
예를 들면 기준 적층 콘덴서(201)의 관찰면이 수직면이며 히터(30)를 오프로 하고 있을 때에는, (피측정 대상의 적층 콘덴서(200)에서의 관찰면의 적외선 에너지량)-(기준 적층 콘덴서(201)의 관찰면의 적외선 에너지량)>0이면, 적층 콘덴서(200)의 관찰면은 평행면이라고 판별할 수 있다. (피측정 대상의 적층 콘덴서(200)에서의 관찰면의 적외선 에너지량)-(기준 적층 콘덴서(201)의 관찰면의 적외선 에너지량)≒0이면, 적층 콘덴서(200)의 관찰면은 수직면이라고 판별할 수 있다.
또한 역치으로서는 평행면으로부터 검출되는 적외선 에너지량의 측정값과, 수직면으로부터 검출되는 적외선 에너지량의 측정값의 사이, 예를 들면 중간값으로 설정하는 것도 가능하다.
제어부(13)는 화상처리부(12)가 화상처리한 화상에 기초하여 적층 콘덴서의 적층방향을 판정한다. 예를 들면, 히터(30)를 오프로 하고 있을 경우, 제어부(13)는 적외선 에너지가 미리 설정되어 있는 역치 이상의 화상이면 적층 콘덴서(200)의 상부면은 도체층에 대하여 평행한 면이라고 판정한다. 또 제어부(13)는 적외선 에너지가 역치 미만의 화상이면 적층 콘덴서(200)의 상부면은 도체층에 대하여 수직한 면이라고 판정한다. 그리고 제어부(13)는 적층 콘덴서(200)의 적층방향의 판정 결과를 표시부(15)에 출력한다.
조작부(14)는 적층 콘덴서(200)의 적층방향 판정의 개시나 정지의 조작을 접수한다.
표시부(15)는 적층 콘덴서(200)의 적층방향의 판정 결과 등을 표시한다.
기억부(16)는 제어부(13)가 실행하는 프로그램을 기억한다.
히터(30)는 적층 콘덴서(200)의 하부면을 가열한다. 히터(30)는 전원의 온/오프나 표면온도를 제어부(13)에 의해 제어되고 있다. 히터(30)는 미도시의 온도 센서를 내장하고 있어서, 이 온도 센서의 출력 신호에 기초하여 표면온도가 예를 들면 100℃ 이하의 임의의 온도로 설정된다.
다음으로 적층방향 판정장치(1)가 실시하는 적층방향 판정방법의 상세한 내용에 대해서 순서도에 기초하여 설명한다. 도 7은 도 6(A)에 도시한 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치의 적층방향 판정처리를 설명하기 위한 순서도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이 제어부(13)는 전원이 투입되면 초기화 처리를 실시하고, 미리 설정되어 있는 측정 조건으로서, 히터(30)의 온/오프, 히터(30)를 온할 경우의 표면온도 등을 확인한다. 그리고 측정 조건에 따라서 기억부(16)로부터 프로그램을 읽어내어 실행한다(S1). 또한 적층 콘덴서(200)의 평행면과 수직면을 판정하기 위한 역치는 이 초기화 처리시에 적층 콘덴서(200)의 품종과 측정 조건에 따른 값을 읽어낸다. 또한 측정하는 적층 콘덴서(200)의 품종이 고정되어 있을 때에는 품종에 따른 역치를 읽어낼 필요가 없다.
제어부(13)는 조작부(14)가 조작될때 까지 대기한다(S2:N). 제어부(13)는 조작부(14)에서 적층 콘덴서(200)의 적층방향 판정처리의 개시조작을 접수한 것을 취득하면(S2:Y), 적외선 카메라(11)에 적층 콘덴서(200)의 관찰면인 상부면으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 측정시킨다. 즉, 적외선 카메라(11)에 적층 콘덴서(200)의 상부면의 열 화상을 촬영시킨다(S3). 스텝 S3는 촬상 스텝에 상당한다. 적외선 에너지를 측정하는 영역(제1 영역)은 도 6(B)에 도시하는 바와 같이 적층 콘덴서(200)를 상부면으로부터 관찰했을 때의 외부전극을 제외하는 영역이다. 측정하는 영역의 크기는 외부전극을 제외한 영역 중 일부 영역이면 되고, 예를 들면 같은 도면에 나타내는 영역(223)과 같이 적어도 2개의 도체층의 간격보다 큰 영역이면 된다.
적외선 카메라(11)는, 적층 콘덴서(200)의 열 화상을 촬영하면 그 화상을 화상처리부(12)에 출력한다. 화상처리부(12)는 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 역치 이상일 경우와 역치 미만일 경우를 식별할 수 있도록 적외선 카메라(11)로부터 출력된 열 화상에 대하여 화상처리를 실시한다. 그리고 화상처리부(12)는 그 화상을 제어부(13)에 출력한다(S4). 이때, 열 화상에 대하여 평균화 처리를 실시하도록 해도 된다. 이로 인해 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지에 다소 편차가 있어도 적층형 전자부품의 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다. 스텝 S4는 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득하는 스텝에 상당한다. 스텝 S3~S4는 측정공정에 상당한다.
제어부(13)는 화상처리부(12)가 출력한 화상에 있어서 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 역치 이상이면(S5:Y), 적층 콘덴서(200)의 상부면은 도체층에 대하여 평행한 면이라고 판정한다. 그리고 제어부(13)는 표시부(15)에 그 취지를 표시시킨다(S6). 한편, 제어부(13)는 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 역치 미만이면(S5:N), 적층 콘덴서(200)의 상부면은 도체층에 대하여 수직한 면이라고 판정한다. 그리고 제어부(13)는 표시부(15)에 그 취지를 표시시킨다(S7). 스텝 S5는 비교 스텝에 상당한다. 스텝 S6~S7은 관찰면이 상기 도체층의 단부와 대향하는 면이라고 판정하는 스텝에 상당한다. 스텝 S5~S7은 판정공정에 상당한다. 또한 측정 조건에 따라서는 적외선 에너지와 역치의 대소관계와, 적층 콘덴서(200)의 상부면에 대한 도체층의 위치 관계(평행 또는 수직)가 역전할 수도 있으므로 거기에 맞춰서 판정하게 된다.
제어부(13)는, 조작부(14)에서 적층 콘덴서(200)의 적층방향 판정처리의 종료 조작을 접수한 것을 취득할 때 까지(S8:N) 스텝 S2~스텝 S7의 처리를 반복한다.
한편 제어부(13)는, 조작부(14)에서 적층 콘덴서(200)의 적층방향 판정처리의 종료 조작을 접수한 것을 취득하면(S8:Y), 적층방향 판정처리를 종료한다.
이상과 같이 본 발명의 적층방향 판정장치에서는 적층 콘덴서를 비파괴로 내부의 도체층 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다. 또 적층 콘덴서를 고정한 상태에서 판정할 수 있으므로 적층 콘덴서에 데미지를 주지 않고 적층 콘덴서의 적층방향을 판정할 수 있다.
적층방향 판정장치(1)에서는 도 6(A)에서 점선으로 표시하는 적외선 카메라(11B)을 또한 구비한 구성으로 하는 것도 가능하다. 적외선 카메라(11)와 적외선 카메라(11B)는 직방체형상인 적층 콘덴서의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면의 각각으로부터 검출되는 적외선 에너지를 측정하여 열 화상을 화상처리부(12)에 출력한다. 화상처리부(12)는 적층 콘덴서(200)의 두면의 각각으로부터 검출되는 적외선 에너지의 대소관계를 알 수 있도록 화상처리를 실시한다. 예를 들면, 적층 콘덴서(200)의 면으로부터 검출되는 적외선 에너지가 큰 쪽을 흰색 화상, 작은 쪽을 검은색 화상으로 변환한다. 이 화상처리를 실시하기 전에, 피측정 대상의 적층형 전자부품인 적층 콘덴서(200)와 형상 및 특성이 동등하고 도체층의 적층방향이 기지인 기준 적층형 전자부품인 기준 적층 콘덴서(201)의 평행면과 수직면으로부터 검출되는 적외선 에너지량을 실제로 측정하여, 상기 두면의 적외선 에너지의 대소관계와, 적층 콘덴서(200)의 상부면에 대한 도체층의 위치 관계를 미리 대응해 둔다. 그리고 적외선 카메라(11B)로 측정되는 적외선 에너지를 역치로 하고, 적외선 카메라(11)로 측정되는 적외선 에너지를 그 역치와 비교하여 적외선 카메라(11)를 향하고 있는 적층 콘덴서(200)의 상부면과 도체층의 위치 관계를 판정한다. 제어부(13)는 화상처리부(12)가 화상처리한 2개의 화상을 확인하고 비교해서, 히터(30)를 오프로 하고 있을 경우에는 적외선 에너지가 큰 쪽의 면을 도체층에 대하여 평행한 면이라고 판정한다. 또 히터(30)의 표면온도를 예를 들면 50℃로 설정하고 있는 경우에는 적외선 에너지량이 큰 쪽의 면을 도체층에 대하여 수직한 면이라고 판정한다. 그리고 제어부(13)는 표시부(15)에 판정 결과를 표시시킨다.
이렇게 측정 조건인 히터(30)의 온/오프 및 히터(30)의 표면온도가 미리 설정되어 있는지에 따라서, 측정한 두면의 적외선 에너지를 비교했을 때에 적외선 에너지가 큰 쪽의 면이 도체층에 대하여 평행한 면과 수직한 면 중 어느 것인지를 알 수 있다. 따라서 측정한 두면의 적외선 에너지를 비교함으로써 적층 콘덴서(200)의 적층방향을 판정할 수 있다.
또한 측정 조건에 따라서는 상기 두면의 적외선 에너지의 대소관계와, 적층 콘덴서(200)의 상부면에 대한 도체층의 위치 관계(평행 또는 수직)가 역전할 수도 있다. 그렇기 때문에 미리 실험 등을 실시하여 측정 조건에 따른 역치를 설정하고, 거기에 맞춰서 판정하게 된다.
또 직방체형상인 적층 콘덴서(200)의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 한쪽 면을 제1 영역으로 하고, 두면 중 다른쪽 면을 제2 영역으로 한다. 그리고 제1 영역과 제2 영역의 각각으로부터 검출되는 적외선 에너지량의 측정값의 차분을 역치와 비교하여 적층 콘덴서(200)의 도체층(205)의 적층방향을 판정하는 것도 가능하다. 이 경우, 역치는 측정 조건과 적층 콘덴서(200)의 품종에 따라서 설정한다. 이렇게 해도 적층 콘덴서(200)의 적층방향을 판정할 수 있다. 또한 측정 조건에 따라서는 적외선 에너지와 역치의 대소관계와, 적층 콘덴서(200)의 상부면에 대한 도체층의 위치 관계(평행 또는 수직)가 역전할 수도 있으므로, 거기에 맞춰서 판정하게 된다.
또 적층방향 판정장치(1)에서는 화상처리부(12)에 의해 적외선 카메라(11, 11B)가 촬영한 열 화상에 기초하여 적층 콘덴서(200)의 관찰면의 표시 온도를 알 수 있도록 화상처리함으로써 적층 콘덴서(200)의 적층방향 판정이 가능하다. 주지와 같이, 검출된 적외선 에너지와 온도의 관계는 스테판=볼츠만의 법칙 및 플랑크의 법칙에 의해 산출할 수 있다. 따라서 이들의 법칙을 이용하여 적층 콘덴서(200)의 관찰면의 표시 온도에 따른 화상을 출력하거나, 또는 적층 콘덴서(200)의 관찰면의 표시 온도를 직접 출력하도록 구성한다. 상기와 같이 적층 콘덴서(200)의 평행면과 수직면은 표시되는 온도가 다르므로, 제어부(13)에서 적층 콘덴서(200)의 관찰면의 표시 온도와 미리 설정한 역치를 비교함으로써 온도정보에 기초하여 적층 콘덴서(200)의 적층방향을 판정할 수 있다.
또한 표시 온도에 의해 적층 콘덴서의 적층방향을 판정할 경우에는 적층 콘덴서의 평행면의 표시 온도와 수직면의 표시 온도의 사이(예를 들면, 중간 온도)로 역치를 설정한다.
또 상기한 바와 같이 적층 콘덴서의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지로부터 관찰면의 표시 온도를 산출하지 않고, 적층 콘덴서의 관찰면을 적외 방사 온도계 등에 의해 직접 측정하여 적층 콘덴서의 적층방향을 판정하는 것도 가능하다.
[제2 실시형태]
다음으로 본 발명의 제2 실시형태에 따른 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치에 대해서 설명한다. 도 8(A)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치의 블록도이다. 도 8(B)는 적층 콘덴서의 관찰면(상부면)을 촬영하는 적외선 카메라의 촬영 범위를 나타내는 도면이다. 도 9는 반송로의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8(A)에 도시한 적층방향 판정장치(3)는 도 6(A)에 도시한 적층방향 판정장치(1)의 구성에, 반송로(17R)를 따라서 적층 콘덴서(200)를 반송하는 반송부(17)와, 적층형 전자부품의 자세를 적층방향이 특정한 적층방향이 되도록 변경하는 정렬부(19)를 마련한 구성이다. 적층방향 판정장치(3)는 적층형 전자부품의 적층방향의 판정과, 적층형 전자부품의 자세의 변경을 실시하므로 방향정렬장치라고 칭할 수도 있다. 도 8(A)에 도시하는 반송부(17)는 파츠피더(parts Feeder)와 마찬가지로 반송로(17R)에 진동을 부여하여 적층 콘덴서(200)를 이동시킨다. 반송로(17R)에는 도 9에 도시하는 바와 같이 중앙부의 상부면측에 적층 콘덴서(200)를 통과시키기 위한 홈(171)이 형성되어 있다. 적외선 카메라(11)는 반송로(17R)의 홈(171)의 위쪽에 설치하고 있다. 또 반송로(17R)와 적외선 카메라(11)의 사이, 즉 반송로(17R)의 홈(171)의 상부면에는 커버(18)를 마련하고 있다. 커버(18)는 커버 부재에 상당하고, 적층 콘덴서(200)가 반송로(17R)의 홈(171)으로부터 뛰어나오는 것을 막기 위해서 적층 콘덴서(200)과 적외선 카메라(11)의 사이에 고정되어 있다. 또한 반송로(17R)의 홈(171)의 위쪽에는 커버(18) 이외에, 후술하는 정렬부(19)과 램프(20)의 설치 부분을 제외하는 부분에 스테인리스제 커버(23)를 설치하고 있다.
적층 콘덴서(200)의 사이즈가 길이 1.0㎜×폭 0.5㎜이고 높이가 0.5㎜인 경우, 반송로(17R)에 형성하는 홈의 사이즈는, 예를 들면 폭(Wm) 0.55㎜×깊이(Dm) 0.55㎜로 한다. 즉, 홈의 깊이는 적층 콘덴서(200)의 높이보다도 크게 되어 있고 커버(18)는 적층 콘덴서(200)와 간격을 두고 설치되어 있다. 또 홈의 폭은 적층 콘덴서(200)의 폭보다도 크게 하여 반송로(17R)를 통과 가능하게 한다. 커버(18)와 적층 콘덴서(200)가 접촉하면 열의 전파에 관하여 방사보다도 열전도 쪽이 지배적이 되어서 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지의 측정이 곤란해진다. 그러나 상기의 구성으로 함으로써 커버(18)와 적층 콘덴서(200)는 보통 비접촉이며 진동으로 뛰어올랐을 때만 접촉한다. 그렇기 때문에 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지를 문제없이 측정할 수 있다.
커버(18)의 재료에는 적외선에 대하여 투과 특성이 있는 재료, 예를 들면 적외선 투과율이 90% 이상의 Ge(게르마늄), 적외선 투과율이 70% 이상의 ZnS(유화 아연), 적외선 투과율 65% 이상의 Ge-Sb-Se(칼코게나이드 유리)의 사용이 바람직하다. 커버(18)는 예를 들면 Ge을 사용한 경우, 두께를 2㎜정도로 한다.
커버(18)의 적외선 카메라(11)측의 면에는 AR(anti-reflective)코트를 설비해 둔다. 이로 인해 적외선 카메라(11)이 촬영한 화상이 반사광의 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
또 커버(18)의 적층 콘덴서(200)측의 면에는 DLC(Diamond Like Carbon)코트를 설비하고 보호 피막을 형성해 둔다. 이로 인해 적층 콘덴서(200)의 반송중에 적층 콘덴서(200) 진동으로 뛰어올라도 커버(18)가 마모되거나 상하는 것을 방지할 수 있다.
커버(18)에는 적층 콘덴서(200)의 단변인 폭 W보다도 작은 관통 구멍(181)을 마련해 두어도 좋다. 이때, 관통 구멍(181)만을 통하여, 또는 커버(18)와 관통 구멍(181)을 통하여 적층 콘덴서(200)의 상부면을 적외선 카메라(11)로 촬영한다. 커버(18)에 관통 구멍(181)을 마련함으로써 반송로(17R)의 홈에 따라서 반송하는 적층 콘덴서(200)가 닿아서 커버(18)에 상처가 나도, 관통 구멍(181)을 통하여 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지를 문제없이 측정할 수 있다.
이렇게 커버(18)에 관통 구멍(181)을 마련하는 경우에는 SUS 등의 적외선을 투과하지 않는 재료를 사용하는 것도 가능하다.
또한 커버(18)에 마련하는 관통 구멍(181)을 적층 콘덴서(200)의 폭 W보다도 작게 하는 것은, 적층 콘덴서(200)가 진동에 의해 홈(171)으로부터 뛰어올랐을 때에 관통 구멍(181)에 빠지는 것을 막기 위해서이다.
반송로(17R)를 반송중인 적층 콘덴서(200)는 진동하고 있지만, 적층 콘덴서(200)의 촬영시에는 반송을 일시적으로 정지시킴으로써 이 진동의 영향을 억제할 수 있다. 적층 콘덴서(200)의 반송을 일시적으로 정지시키는 구성으로는 적층 콘덴서(200)를 자력 고정 또는 흡인 고정하는 구성이 바람직하다. 예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같이 홈(171)의 바닥 부분에 관통 구멍(173)과 흡인부(22)를 마련하고, 이 관통 구멍(173)의 단부에서 적층 콘덴서(200)를 흡인 고정한다. 이로 인해 반송부(17)를 정지하지 않고 적층 콘덴서(200)를 촬영할 수 있다.
도 8(A)에 도시하는 정렬부(19)는 제어부(13)가 적층 콘덴서(200)의 적층방향을 판정한 결과에 기초하여 적층방향이 일정한 방향이 되도록 적층 콘덴서(200)의 자세를 변경한다.
정렬부(19)에는 판정한 적층방향이 특정한 방향과 다른 적층 콘덴서(200)를 반송로(17R)로부터 배출하고, 판정한 적층방향이 특정한 방향의 적층 콘덴서(200)를 남기는 배출부를 이용할 수 있다. 이때, 에어나 자력을 이용하여 반송로(17R)로부터 적층 콘덴서(200)를 배출한다.
또 정렬부(19)에는 판정한 적층방향이 특정한 방향과 다른 적층 콘덴서(200)의 자세를 변경하여, 반송하는 적층 콘덴서(200)의 적층방향을 특정한 방향으로 가지런히 하는 방향변경부를 이용할 수도 있다. 이때, 적층 콘덴서(200)를 회전시켜서 자세를 변경하는 회전 기구를 마련한다.
또 적층방향 판정장치(3)에서는 적층 콘덴서(200)의 가열 수단인 램프(20)를 마련해 두고 적층 콘덴서(200)를 가열하여 상온보다도 높은 온도 상태로 하고나서 적층방향의 판정을 실시하는 것도 가능하다. 적층 콘덴서(200)가 가열되면 그 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지가 증대한다. 그렇기 때문에 적층 콘덴서(200)의 도체층에 대하여 평행한 면과 수직한 면으로부터 검출되는 적외선 에너지의 차이가 커져서 적층 콘덴서의 적층방향의 판정이 용이해진다.
적층 콘덴서(200)의 가열 방법으로는 도 8(A)에 도시한 램프(20)에 의해 가시광 또는 적외광을 조사하는 방법, 적외선 카메라가 측정하는 적외선의 파장과 동 등한 파장의 레이저 광을 조사하는 방법, 유도 가열하는 방법 등을 이용한다.
또 램프(20)를 대신하여 도 6(A)와 마찬가지로 히터(30)를 이용하는 것도 가능하다. 즉 도 8(A)에 도시하는 바와 같이 램프(20)를 점등시키지 않고 적외선 카메라(11)로 적층 콘덴서(200)의 온도를 측정하는 위치에 히터(30)를 설치하고, 히터(30)의 표면온도를 고온(예를 들면, 50℃ 내지 100℃)으로 설정한다. 이렇게 해도 적층 콘덴서(200)의 도체층에 대하여 평행한 면과 수직한 면으로부터 검출되는 적외선 에너지의 차이가 커져서 적층 콘덴서의 적층방향의 판정이 용이해진다.
이 방법들로 적층 콘덴서(200)를 가열할 경우에는 복수의 적층 콘덴서(200)에 부여하는 에너지량이 각각 같아지도록 제어한다. 이로 인해 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 불규칙해지는 문제의 발생을 방지할 수 있다.
도 8(A)에 도시한 구성에서는, 적층 콘덴서(200)는 반송부(17)에 의해 반송로(17R)를 거의 일정 속도로 반송된다. 또 램프(20)에는 빛의 조사 범위를 소정 범위로 한정하기 위해서 램프셰이드(우산)(21)를 장착하고 있다. 그렇기 때문에 적층 콘덴서(200)에 부여하는 에너지량은 램프(20)의 광량이 안정한 상태에서는 거의 일정하게 할 수 있다.
또한 적층 콘덴서(200)를 가열하는 램프(20)는 도 6(A)에 도시한 적층방향 판정장치(1)에도 당연히 마련할 수 있다.
또 적층방향 판정장치(3)에서는 도 6(A)에 도시한 적층방향 판정장치(1)와 같이 2개의 적외선 카메라를 마련하여 적층 콘덴서(200)의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면의 각각으로부터 검출되는 적외선 에너지를 측정하는 것도 가능하다. 이 구성에 있어서 적층 콘덴서(200)의 가열 수단인 램프(20)를 마련할 경우에는 적층 콘덴서(200)의 인접하는 두면에 부여하는 에너지량이 각각 같아지도록 배치한다. 이로 인해 적층 콘덴서(200)의 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
또 제1 영역과, 제1 영역 이외의 제2 영역에서 검출되는 적외선 에너지량의 측정값을 취득한다. 그리고 제1 적외선 에너지량의 측정값과 제2 적외선 에너지량의 측정값의 차분에 기초하여 적층 콘덴서의 적층방향을 판정하는 것도 가능하다.
예를 들면, 주위의 온도변화에 의해 적층 콘덴서의 온도가 크게 변화되었을 경우, 초기 설정의 역치대로는 적층 콘덴서의 적층방향을 정확하게 판정할 수 없을 우려가 있다. 이러한 경우, 적층 콘덴서의 주위에 있는 부재도 적층 콘덴서와 마찬가지로 온도가 변화되므로 이것을 이용한다. 즉, 적층 콘덴서의 적외선 에너지량의 측정값을 측정하는 영역을 제1 영역으로 한다. 또 적층 콘덴서 이외의 제2 영역에서 검출되는 적외선 에너지량의 측정값을 취득한다. 그리고 이 제2 영역에서 검출되는 적외선 에너지량의 측정값을 기준값으로 하여 제1 영역에서 검출되는 적외선 에너지량의 측정값과의 차분을 산출함으로써 적외선 에너지량의 측정값의 상대값을 구한다. 이로 인해 적층 콘덴서 자체의 온도변화에 대응시킬 수 있다. 마찬가지로 주위의 온도변화에 의해 적외선 카메라의 감도가 변화되는 경우에 있어서도, 적외선 에너지량의 측정값의 상대값을 구함으로써 적층 콘덴서의 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
예를 들면 도 8(B)에 도시하는 바와 같이 적층 콘덴서(200)에 있어서 외부전극을 제외한 영역 중 일부 영역인 영역(223)을 제1 영역으로 설정하고 제1 적외선 에너지량의 측정값을 취득한다. 또 적외선 카메라(11)의 시야(114) 내에 있는 반송로(17R)의 일부 영역(224) 등의 적층 콘덴서 이외의 영역을 제2 영역으로 설정하고 제2 적외선 에너지량의 측정값을 취득한다. 그리고 제1 적외선 에너지량의 측정값 및 제2 적외선 에너지량의 측정값의 차분(상대값)을 구하여, 이 상대값을 미리 설정한 역치와 비교한다.
또 제1 영역이 적층 콘덴서의 자세에 따라서 적외선 에너지량이 변화되는 영역일 때에는, 제2 영역으로는 적층 콘덴서의 관찰면 이외의 영역으로서 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량의 측정값이 변화되지 않는 영역으로부터 적외선 에너지량의 측정값을 취득해도 된다. 구체적으로는 도 8(B)에 도시하는 외부전극의 일부 영역(225)이나, 적층형 전자부품의 소체측면(사이드 마진)의 영역(미도시)을 제2 영역으로 설정하여 적외선 에너지량의 측정값을 취득한다.
이와 같이 함으로써 주위의 온도변화에 의해 적층 콘덴서의 온도가 크게 변화된 경우여도 적층 콘덴서의 적층방향을 정확하게 판정할 수 있다.
다음으로 적층방향 판정장치(3)가 실시하는 적층방향 판정방법의 상세한 내용에 대해서 순서도에 기초하여 설명한다. 도 10은 도 8에 도시한 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치의 방향정렬 처리를 설명하기 위한 순서도이다. 또한 도 10에 도시하는 순서도에서는 도 7에 도시한 순서도와 같은 스텝에는 같은 부호를 붙이고 있다. 또 이하의 설명에서는 도 7에 도시한 순서도와 다른 스텝에 대해서 주로 설명한다.
도 10에 도시하는 바와 같이 제어부(13)는 전원이 투입되면 스텝 S1의 처리를 실시한다. 스텝 S1에서는 미리 설정되어 있는 측정 조건으로서 램프(20)와 히터(30) 중 어느 하나의 온/오프, 히터(30)를 온할 경우의 표면온도 등을 확인한다. 그리고 측정 조건에 따라서 기억부(16)로부터 프로그램을 읽어내서 실행한다. 또 적층 콘덴서(200)의 평행면과 수직면을 판정하기 위한 역치는 이 초기화 처리시에 적층 콘덴서(200)의 품종과 측정 조건에 따른 값을 읽어낸다. 또한 측정하는 적층 콘덴서(200)의 품종이 고정되어 있을 때에는 품종에 따른 역치를 읽어낼 필요가 없다.
제어부(13)는 조작부(14)가 조작될 때까지 대기한다(S2:N). 제어부(13)는 조작부(14)에서 적층 콘덴서(200)의 방향정렬 처리의 개시조작을 접수한 것을 취득하면(S2:Y), 적외선 카메라(11)에 반송부(17)를 제어하여 반송로(17R)를 따라서 적층 콘덴서(200)의 반송을 개시한다(S13). 이때, 반송중의 적층 콘덴서(200)는 램프(20)에 의해 가열된다. 그리고 스텝 S3~S5의 처리를 실시한다. 스텝 S13는 반송공정과 적층형 전자부품을 가열하는 공정에 상당한다.
제어부(13)는 화상처리부(12)가 출력한 화상에 있어서 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 역치 이상이면(S5:Y), 적층 콘덴서(200)의 상부면은 도체층에 대하여 평행한 면이라고 판정한다. 그리고 제어부(13)는 적층 콘덴서(200)를 그대로 하류측에 반송한다(S16). 한편 제어부(13)는 적층 콘덴서(200)로부터 검출되는 적외선 에너지가 역치 미만이면(S5:N), 적층 콘덴서(200)의 상부면은 도체층에 대하여 수직한 면이라고 판정한다. 또한 측정 조건에 따라서는 적외선 에너지와 역치의 대소관계와, 적층 콘덴서(200)의 상부면에 대한 도체층의 위치 관계(평행 또는 수직)가 역전할 수도 있으므로 거기에 맞춰서 판정하게 된다. 그리고 제어부(13)는 정렬부(19)에 의해 반송로(17R)로부터 적층 콘덴서(200)를 배출한다(S17). 또한 반송로(17R)로부터 배출된 적층 콘덴서(200)는 미도시의 기구에 의해 반송로(17R)의 상류측으로 되돌아가서, 다시 적외선 카메라(11)에 의해 열 화상이 촬영된다. 스텝 S16, S17은 적층형 전자부품의 자세를 적층방향이 특정한 적층방향이 되도록 변경하는 공정에 상당한다.
제어부(13)는 조작부(14)에서 적층 콘덴서(200)의 방향정렬 처리의 종료 조작을 접수한 것을 취득할 때까지(S8:N) 스텝 S2~스텝 S17의 처리를 반복한다.
한편, 제어부(13)는 조작부(14)에서 적층 콘덴서(200)의 방향정렬 처리의 종료 조작을 접수한 것을 취득하면(S8:Y) 방향선별 처리를 종료한다.
이상과 같이 본 발명의 적층방향 판정장치(3)에서는 적층 콘덴서의 방향을 정확하게 판정하여 그 적층방향을 가지런하게 할 수 있다.
[적층방향 판정장치의 다른 구성]
도 11(A)는 적층방향 판정장치를 적용한 조립기의 흡인 노즐의 개관도이다. 도 11(B)는 적층방향 판정장치를 적용한 테이핑기의 개관도이다.
적층방향 판정장치(3)는 도 8(A)에 도시한 구성에 한하는 것이 아니라 이하와 같이 구성하는 것도 가능하다. 예를 들면, 적층방향 판정장치(3)의 구성은 조립기나 부품 실장기에 적용할 수 있다. 즉 조립기(5)에서는 도 11(A)에 도시하는 바와 같은 흡인 노즐(161)과, 이 흡인 노즐(161)을 이동시키는 미도시의 이동 기구가 적층방향 판정장치(3)의 반송부(17) 및 정렬부(19)에 상당한다.
조립기(5)에서는 이하와 같이 하여 적층 콘덴서의 적층방향을 정렬시킨다. 먼저, 미도시의 부품 트레이의 적층 콘덴서(200)를 흡인 노즐(161)로 흡착 유지한다. 그리고 흡인 노즐(161)을 적외선 카메라(11)의 설치 장소까지 반송로인 공중을 이동시킨다. 그리고 적층 콘덴서(200)를 흡인 노즐(161)로 흡착 유지한 상태로 적외선 카메라(11)에 의해 적층 콘덴서(200)의 바닥면을 촬영하여 방향을 판정한다. 또한 적층 콘덴서(200)가 낙하하여 적외선 카메라(11)에 닿는 것을 방지하기 위해서 흡인 노즐과 적외선 카메라(11) 사이에는 커버(18)를 설치하고 있다. 판정 결과, 적층 콘덴서(200)가 원하는 적층방향(예를 들면, 바닥면측이 도체층에 대하여 평행한 면)이면, 다음 공정인 조립 공정으로 적층 콘덴서(200)를 반송한다. 한편, 판정 결과, 적층 콘덴서(200)가 원하는 적층방향과 다른 방향(예를 들면, 바닥면측이 도체층에 대하여 수직한 면)이면, 적층 콘덴서(200)의 자세가 바뀌도록, 예를 들면 낙하시켜서 부품 트레이로 되돌아간다.
[연속 적층형 전자부품의 제조방법, 제조장치에 대하여]
또 적층방향 판정장치(3)의 구성은 연속 적층형 전자부품의 제조장치인 테이핑기에도 적용할 수 있다. 즉 테이핑기(7)에서는 도 11(B)에 도시하는 바와 같은 로터리 원판(177)이 반송로에 상당한다. 또 로터리 원판(177)을 회전시키는 회전 기구(모터)(165)가 반송부(17)에 상당한다. 또 로터리 원판(177)의 캐비티에 마련되어 있는 미도시의 공기 분출 구멍 및 분출부가 정렬부(19)에 상당한다.
도 12는 도 11(B)에 도시한 테이핑기의 연속 적층형 전자부품의 제조 처리를 설명하기 위한 순서도이다. 또한 도 12에 도시하는 순서도에서는 도 10에 도시한 순서도와 같은 스텝에는 같은 부호를 붙이고 있다. 또 이하의 설명에서는 도 10에 도시한 순서도와 다른 스텝에 대해서 주로 설명한다.
테이핑기(7)에서는, 예를 들면 이하와 같이 하여 적층 콘덴서의 적층방향을 정렬시킨다. 먼저, 테이핑기(7)의 제어부(70)는 부품 트레이(151)로부터 반송되는 적층 콘덴서(200)를, 삽입 영역(71)에서 로터리 원판(177)의 캐비티(178)에 삽입시킨다(S13). 회전 기구(165)는 로터리 원판(177)을 소정의 속도로 회전시키고 있고, 적외선 카메라(11)의 촬영 영역(115)으로 적층 콘덴서(200)를 이동시킨다(S13). 적외선 카메라(11)는 적층 콘덴서(200)의 상부면을 촬영하고, 제어부(70)는 그 적층방향을 판정한다. 즉, 열 화상의 촬영(S3), 화상처리(S4), 및 적외선 에너지와 역치의 비교(S5)를 실시한다. 또한 촬영 영역(115)에 있어서 적외선 카메라(11)는 로터리 원판(177)의 상부면측에 설치되어 있다.
제어부(70)는 판정 결과, 적층 콘덴서(200)가 원하는 적층방향(예를 들면, 상부면측이 도체층에 대하여 평행한 면)이면, 판정한 적층 콘덴서(200)가 수용 영역까지 이동하면(S16) 수납부(74)의 공기 분출 구멍으로부터 공기를 분출시켜서 적층 콘덴서(200)를 배출한다(S18). 그리고 미도시의 테이핑부에 의해 반송되는 기재 테이프(81)의 수납부(82)에 적층 콘덴서(200)가 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 1개씩 수납시킨다(S19). 기재 테이프(81)는 또한 하류측으로 반송되어서 상부면에 커버 테이프가 접착되어서 포장된다(S20). 한편, 제어부(70)는 판정 결과, 적층 콘덴서(200)가 원하는 적층방향과 다른 방향(예를 들면, 상부면측이 단면)이면, 수용 영역보다도 앞의 선별 영역까지 판정한 적층 콘덴서(200)가 이동하면, 선별부(73)의 공기 분출 구멍으로부터 공기를 분출시켜서 적층 콘덴서(200)를 배출한다(S17). 선별부(73)에서 배출된 적층 콘덴서(200)는 미도시의 반송 기구에 의해 부품 트레이(151)에 수용되어서, 다시 도체층의 적층방향의 선별공정이나 수납공정이 실시된다. 이렇게 하여 도체층이 특정한 적층방향으로 통일된 연속 적층형 전자부품이 제조된다.
또한 상기 스텝 S5, 스텝 S16, 스텝 S17이 선별공정에 상당한다. 또 상기 스텝 S19가 수납공정에 상당한다.
또 본 발명의 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치는, 적층형 전자부품을 프린트 기판에 실장한 상태의 적층형 전자부품에 대해서도 적층방향을 판정할 수 있다. 즉, 프린트 기판 위의 적층형 전자부품을 적외선 카메라로 촬영함으로써 프린트 기판 위의 적층형 전자부품의 주위에 실장된 다른 전자부품이나, 적층형 전자부품의 배면측에 위치하는 프린트 기판의 영향을 받지 않고 적층형 전자부품의 적층방향을 판정할 수 있다.
적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 판정하는 판정장치, 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 일정방향으로 가지런히 하는 연속 적층형 전자부품의 제조장치에 적용할 수 있다.
1, 3… 적층방향 판정장치
5… 조립기
7… 테이핑기
10… 스테이지
11, 11B… 적외선 카메라
12… 화상처리부
13… 제어부
14… 조작부
15… 표시부
16… 기억부
17… 반송부
17R… 반송로
18… 커버
19… 정렬부
20… 램프
22… 흡인부
200… 적층 콘덴서(적층 세라믹 콘덴서)
205… 도체층
210… 세라믹 유전체(비도체층)
211… 평행면
216… 수직면

Claims (23)

  1. 도체층과 비도체층이 적층된 적층형 전자부품을 관찰하기 위한 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을, 미리 설정한 측정 조건에서 취득하는 측정공정과,
    상기 측정 조건에 따른 역치(threshold value)를 설정하고, 이 역치와 상기 측정값을 비교하여, 그 비교 결과에 기초해서 상기 적층형 전자부품의 도체층 적층방향을 판정하는 판정공정을 포함한 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정값은, 상기 관찰면의 제1 영역과, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역의 각각으로부터 검출되는 검출값의 차분인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역은 직방체형상인 상기 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 한쪽 면이며,
    상기 제2 영역은 상기 두면 중 다른쪽 면인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 적층형 전자부품의 외부전극을 제외하는 영역이며,
    상기 제2 영역은 상기 적층형 전자부품 이외의 영역인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 적층형 전자부품의 자세에 따라서 적외선 에너지량이 변화되는 영역이며,
    상기 제2 영역은 상기 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량이 변화되지 않는 적층형 전자부품 위의 영역인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 조건은, 상기 적층형 전자부품에 대한 가열의 유무, 가열 방향, 또는 가열 온도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역치는,
    피측정 대상의 적층형 전자부품과 형상 및 특성이 동등하고 도체층의 적층방향이 기지인 기준 적층형 전자부품을, 상기 측정 조건에서 측정했을 경우에, 상기 기준 적층형 전자부품의 관찰면으로부터 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정공정에서의 상기 적층형 전자부품은 상온보다도 높은 온도 상태인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정공정은,
    상기 적층형 전자부품의 관찰면의 열 화상을 촬상하는 촬상 스텝과,
    상기 촬상 스텝에서 촬상한 열 화상에 기초하여 상기 측정값을 취득하는 스텝을 포함한 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정값은 온도인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법.
  11. 도체층과 비도체층이 적층된 적층형 전자부품을 관찰하기 위한 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을, 미리 설정한 측정 조건에서 취득하는 측정수단과,
    상기 측정 조건에 따른 역치를 설정하고, 이 역치와 상기 측정값을 비교하여, 그 비교 결과에 기초해서 상기 적층형 전자부품의 상기 도체층의 적층방향을 판정하는 판정수단을 포함한 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 측정값은, 상기 관찰면의 제1 영역과, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역의 각각으로부터 검출되는 검출값의 차분인 것을 특징으로 하는 적층방향 판정장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 영역은 직방체형상인 상기 적층형 전자부품의 긴 길이방향의 변을 끼고 인접하는 두면 중 한쪽 면이며,
    상기 제2 영역은 상기 두면 중 다른쪽 면인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 적층형 전자부품의 외부전극을 제외하는 영역이며,
    상기 제2 영역은 상기 적층형 전자부품 이외의 영역인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 적층형 전자부품의 자세에 따라서 적외선 에너지량이 변화되는 영역이며,
    상기 제2 영역은 상기 적층형 전자부품의 자세에 관계없이 적외선 에너지량이 변화되지 않는 적층형 전자부품 위의 영역인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    적층형 전자부품을 반송하는 반송수단을 포함하고,
    상기 측정수단은 적외선을 투과하는 커버 부재를 통하여 반송중의 적층형 전자부품의 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 측정하는 수단인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 커버 부재는 상기 반송중의 적층형 전자부품과 간격을 두고 설치된 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 커버 부재는 상기 적층형 전자부품과 대향하는 면에 보호 피막이 형성된 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품 적층방향 판정장치.
  19. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    적층형 전자부품을 반송하는 반송수단을 포함하고,
    상기 측정수단은 상기 적층형 전자부품의 폭보다도 작은 관통 구멍이 형성된 커버 부재를 통하여, 반송중의 상기 적층형 전자부품의 관찰면을 포함하는 영역에서 검출되는 적외선 에너지량에 관한 측정값을 취득하는 수단인 것을 특징으로 하는 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치.
  20. 복수의 수납부를 포함한 기재에 수납된 연속 적층형 전자부품의 제조방법으로서,
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 적층형 전자부품의 적층방향 판정방법에 의해, 상기 도체층이 특정한 적층방향이라고 판정된 복수의 적층형 전자부품을 선별하는 선별공정과,
    상기 복수의 수납부에, 상기 선별공정에 의해 선별된 상기 복수의 적층형 전자부품을, 상기 도체층이 상기 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 각각 수납하는 수납공정을 포함한 것을 특징으로 하는 연속 적층형 전자부품의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 판정공정에서 판정한 상기 도체층의 적층방향이 특정한 적층방향과 다른 방향인 경우, 상기 적층형 전자부품의 자세를 상기 적층방향이 상기 특정한 적층방향이 되도록 변경하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 연속 적층형 전자부품의 제조방법.
  22. 복수의 수납부를 포함한 기재에 수납된 연속 적층형 전자부품의 제조장치로서,
    제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 적층형 전자부품의 적층방향 판정장치에 의해, 상기 도체층이 특정한 적층방향이라고 판정된 복수의 적층형 전자부품을 선별하는 선별수단과,
    상기 복수의 수납부에, 상기 선별수단이 선별한 상기 복수의 적층형 전자부품을, 상기 도체층이 상기 특정한 적층방향으로 통일된 상태로 각각 수납하는 수납수단을 포함한 것을 특징으로 하는 연속 적층형 전자부품의 제조장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 판정수단이 판정한 상기 도체층의 적층방향이 특정한 적층방향과 다른 방향인 경우, 상기 제1의 적층형 전자부품의 자세를 상기 적층방향이 상기 특정한 적층방향이 되도록 변경하는 방향변경 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 연속 적층형 전자부품의 제조장치.
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