KR970010122B1

KR970010122B1 - 기판외관검사장치

Info

Publication number: KR970010122B1
Application number: KR1019940000083A
Authority: KR
Inventors: 시게키 나카쯔카; 이와오 이찌카와; 마나부 모리오카; 켄지 카토; 타카유키 후지타; 시게토시 네기시; 카즈히로 시가
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 모리시타 요이찌
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1997-06-21
Also published as: US5568264A; DE69400528D1; DE69400528T2; JPH06260800A; EP0606083B1; KR940019202A; EP0606083A1; JP2876962B2

Abstract

내용없음.

Description

기판외관 검사장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판외관검사장치의 구성을 표시한 사시도.

제2도는 동장치에 사용되는 퍼스널컴퓨터의 회로구성을 표시한 블록도.

제3도는 동장치에 사용되는 변위센서의 윈리를 표시한 정면도.

제4도는 동장치의 굴절한 레이저광의 궤적을 표시한 센서헤드부의 사시도.

제5도는 동장치의 스티커공급부를 표시한 사시도.

제6도는 동장치의 전자부품의 유무, 위치 어긋남의 검사방법을 표시한 순서도.

제7a도는 동장치의 검사원리를 표시한 개념도.

b도는 동레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

제8도는 동장치의 검사원리를 표시한 파형도.

제9a도는 동장치의 레이저광이 전자부품위를 1회 주사한 상태를 표시한 사시도.

b도는 동파형도.

제10도는 센서헤드부가 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 정면도.

제11a도는 제10도의 레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

b도는 제10도의 높이데이터의 파형도.

제12도는 전자부품의 유무, 위치어긋남의 판정을 행하기 위한 순서도.

제13도는 동장치의 센서헤드부가 위치어긋남해서 실장된 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 평면도.

제14도는 제13도의 레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

제15도는 제13도의 높이테이터의 파형도.

제16도는 본 발명의 제2실시예에 의한 기판외관검사장치의 센서헤드부를 표시한 요부사시도.

제17도는 동실시예의 센서헤드부가 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 정면도.

제18도는 제17도의 레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

제19도는 제17도의 높이데이터의 파형도.

제20도는 동실시예의 센서헤드부가 위치어긋남해서 실장된 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 정면도.

제21도는 제20도의 레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

제22도는 제20도의 전자부품의 높이데이터의 파형도.

제23도는 본 발명의 제3실시예에 의한 기판외관검사장치의 센서헤드부를 표시한 요부사시도.

제24도는 동실시예의 굴절한 레이저광의 궤적을 표시한 요부사시도.

제25도는 동실시예의 센서헤드부가 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 정면도.

제26도는 제25도의 레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

제27도는 제25도의 전자부품의 높이데이터의 파형도.

제28도는 동실시예의 센서헤드부가 위치어긋남해서 실장된 전자부품위를 주사한 상태를 표시한 정면도.

제29도는 제28도의 레이저광의 궤적을 표시한 평면도.

제30도는 제28도의 전자부품의 높이데이터의 파형도.

제31도는 본 발명의 제4실시예에 의한 기판외관검사장치의 센서헤드부를 표시한 요부사시도.

제32도는 동실시예의 전자부품의 유무나 위치어긋남의 검사방법을 표시한 순서도.

제33도는 동실시예의 센서헤드부가 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 사시도.

제34a도는 본 발명의 제5실시예의 센서헤드부의 주사예를 표시한 평면도.

제34b도는 동레이저광의 회전반경을 바꾼 경우의 주사예를 표시한 평면도.

제35도는 동실시예의 평판유리의 각도가변기구를 설명하는 사시도.

제36a도는 본 발명의 제6실시예의 센서헤드부의 상세한 것을 표시한 요부측면도.

b도는 동하면도.

제37도는 본 발명의 제7실시예의 회전반경을 바꾸는 수단을 표시한 측면도.

제38도는 종래의 기판외관검사장치의 구성을 표시한 사시도.

제39도는 제39도의 변위센서가 전자부품위를 주사하는 상태를 표시한 요부사시도.

제40a도는 제39도의 주사후의 궤적을 표시한 평면도.

b도는 동높이데이터의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 검사부 2 : 퍼스널컴퓨터(퍼스컴)

3 : 기대(基坮) 4 : 피검사기판

5 : 전자부품 6 : 기준구멍

8 : 신호케이블 10 : 센서헤드부

11 : 변위센서 12a :투광부

12b : 수광렌즈 12c : 수광부

13 : 레이저광 14 : 굴절체

14a : 회전축 15 : 중공축(中空軸)

16 : 베어링 17 : 풀리

18 : 밸트 18a : 기어

19 : 폴리 20 : 모터

21 : 브래킷 25 : X축로봇

26 : 보조로봇 27 : Y축로봇

30 : 컨베이어부 35 : 기판도착확인센서

37 : 제1컨베이어레일 38 : 제2컨베이어레일

40 : 기판고정부 41 : 기판압압실린더

42 : 기판고정블록 50 : 스티커공급부

52 : 스티커 53 : 대지(坮紙)

54 : 리일 55 : 스티커공급대

56 : 스티커공급스테이지 57 : 모터

58 : 감기리일 60 : 흡착헤드부

61 : 실린더 63 : 브래킷

64 : 흡착노즐 70 : 기억회로

71 : 장착위치판정회로 72 : 주사신호출력회로

74 : 보정회로 75 : 판단회로

76 : 인터페이스회로 80 : 서어보모터

81 : 굴절체 82 : 브래킷

83 : 센서브래킷 84 : 베어링

85 : 풀리 86 : 레버

87 : 레버

본 발명은 기판위에 실장된 전자부품의 유무, 위치어긋남 등을 검사할때에 사용되는 기판외관검사장치에 관한 것이다.

종래의 기판외관검사장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 제38도는 종래의 기판외관검사장치를 표시한 사시도이고, 전자부품의 유무, 위치어긋남을 검사하는 변위센서(11)와, 이 변위센서(11)를 이동시키기 위한 X축로봇(25)과, 이 X축로봇(25)위에 직교하도록 배치된 Y축로봇(27)과 피검사기판(4)을 반송하기 위하여 평행으로 배치된 1쌍의 컨베이어(30)와 반송되는 피검사기판(4)이 검사위치에 도착한 것을 검출하는 기판도착확인센서(35)와, 그 피검사기판(4)을 검사할때 진동을 받지않도록 고정하기 위한 기판고정부(40)와 이들을 제어하는 제어부(2)로 구성되어 있다.

변위센서(11)를 X축로봇(25)과 직교동작을 행하는 Y축로봇(27)에 탑재하고, 제어부(2)에 기억되는 있는 피검사기판(4)위에 실장된 전자부품(5)의 위치정보나 형성정보에 의거해서, 변위센서(11)가 개개의 전자부품(5)위를 1회 주사하도록 하고 있다. 제어부(2)에는 퍼스널컴퓨터가 사용되고, 변위센서(11), X축로봇(25), Y축로봇(27), 컨베이어(30), 기판도착확인센서(35), 기판고정부(40)와의 인터페이스회로를 내장하고 있으며, 이들은 신호케이블(8)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 기판외관검사장치는, 제39도에 표시한 바와같이 X축로봇(25) 또는 Y축로봇(27)을 이동시키므로서 변위센서(11)를 도면중 X 또는 Y방향으로 주사하고 변위센서(11)로부터 피검사기판(4)과 그 위에 실장된 전자부품(5)까지의 변위를 검출할 수 있는 것이며, 피검사기판(4)에 장착된 전자부품(5)위를 변위센서(11)가 주사하고, 이때의 변위센서(11)로부터 조사되는 레이저광(13)의 궤적을 제40도 (a)에, 그때의 변위센서(11)에 의해 검출된 변위의 파형(302)을 제40도 (b)에 표시한다.

여기서 변위가 큰 레벨 Ha가 피검사기판(4)의 레빙이고, 변위가 작은 레벨 Hb가 전자부품(5)의 레벨이 되며, 레벨 Ha와 레벨 Hb 사이에 한계치(301)를 설정하고 전자부품(5)의 끝의점 L1, L2를 검출하므로 피검사기판(4)위에 장착된 전자부품(5)의 장착상태를 검사할 수 있다. 즉, 끝의점 L1,L2가 존재하면 부품이 있고, 존재하지 않으면 부품이 없는 것으로 판정한다. 또 끝의점 L1, L2의 위치가 장착위치의 규격외이면 위치어긋남으로 판정하는 것이었다.

그러나 이와같은 종래의 구성에는 제40도 (a)에 있어서 전자부품(5)이 파선(5a)와 같이 방향으로 어긋나서 장착되거나, 혹은 파선(5b)와 같이 기울어져서 장착되었을때에는 끝의점 L1, L2는 실선의 전자부품(5)의 상태와 완전히 마찬가지로 검출되기 때문에, 전자부품(5)이 파선(5a),(5b)와 같은 장착불량을 일으켜도 검출할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

또, 이 문제를 해결하기 위하여 변위센서(11)의 주사를 X방향 1회부터 다시 Y방향으로 평행으로 복수회 주사하는 것도 생각할 수 있으나, 이 경우 검사시간이 대폭적으로 증대한다고 하는 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 과제를 해결하여, 전자부품의 위치어긋남 검사밀도가 좋고, 또한 검사를 효율좋게 또한 고속으로 행하는 것이 가능한 기판외관검사장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

이 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 기판외관검사장치는, 레이저광을 피검사물에 조사하는 동시에 그 반사광을 수광렌즈를 사용해서 광전변환소자에 집광하는 센서부와, 이 센서부로부터 조사되는 레이저광의 광로상에 자전자재하게 형성되어 레이저광의 광로를 변환하는 광로변환부와, 상기 센서부를 결합하여 프린트기판상에 실장된 전자부품을 주사하는 주사부와, 미리 기억된 정보에 의해 상기 주사부와 굴절체의 구동을 제어하는 제어부와, 상기 센서부에 접속되어서 센서부에서 검출한 변위출력을 보정하는 보정부와, 이 보정부의 출력에 의해서 전자부품의 유무나 위치어긋남 등의 판정을 행하는 판정부로 이루어지는 구성으로 한 것이다.

이 구성에 의해, 센서로부터 투사되는 레이저광이 회전운동을 행하면서 실장된 전자부품위를 1회 주사하는 것만으로 전자부품의 외형을 검출하는 것이 가능하게 되고, 전자부품의 유무 및 위치어긋남의 검사를 극히 단시간에 행할 수 있다. 또, 개개의 전자부품에 대해서 여러번 반복해서 변위센서를 주사시킬 필요가 없으므로, X축, Y축로봇의 이동에 시간이 걸리지 않고, 극히 효율이 좋은 검사를 행할 수 있어, 검사시간의 대폭적인 단축이 가능하게 된다.

[실시예 1]

이하, 본 발명의 제1실시예에 대해서 도면을 사용하여 설명한다.

제1도는 동실시예에 의한 기판외관검사장치의 구성을 표시한 사시도이다. 이 기판외관검사장치는 전자부품의 유무나 위치어긋남을 검사하는 검사부(1)와, 이 검사부

(1)와 신호케이블(8)에 의해 접속되어서 검사부(1)를 제어하는 제어부(2)로 구성되어 있다. 상기 제어부(2)에는 퍼스널컴퓨터(이하 퍼스컴(2)으로 호칭함)가 사용되고 있다.

검사부(1)는 기대(基坮)(3)위에 기준구멍(6)을 가진 피검사기판(4)위에 실장된 전자부품(5)을 검출하는 센서헤드부(10)와, 이 센서헤드부(10)를 이동시키기 위한 X축로봇(25)과, 이 X축로봇(25)과 평행으로 배치된 보조로봇(26)과, 상기 X축로봇(25)과 보조로봇(26)위에 직행하도록 배치된 Y축로봇(27)과 피검사기판(4)을 반송하기 위하여 평행으로 배치된 제1컨베이어레일(37)과 제2컨베이어레일(38)로 이루어진 1쌍의 컨베이어부(30)와, 반송되는 피검사기판(4)이 검사위치에 도착한 것을 검출하는 기판도착확인센서(35)와, 그 피검사기판(4)을 검사할때 진동을 받지 않도록 고정하기 위한 기판압압실린더(41)와 기판고정블록(42)으로 이루어진 기판고정부(40)와, 센서헤드부(10)에 의해서 검사불량으로 된 개소에 마아킹하기 위한 스티커공급부(50)와, 이 스티커공급부(50)로 부터 스티커(52)를 흡착하고 불량개소에 마아킹하기 위하여 Y축로봇(27)에 센서헤드부(10)와 함께 위치결정되어서 장착된 흡착헤드부(60)로 구성되어 있다.

제2도는 퍼스컴(2)의 회로구성을 표시한 블록도이다. 기억회로(70)에서는 전자부품(5)을 검출하기 위한 전자부품(5)의 외형형상정보 및 기판형상정보와 장착정보와 위치정보(이하, 이들을 일괄해서 검사정보로 호칭함) 및 피검사기판(4)의 개략의 기판기준위치정보가 미리 내부에 입력되어 있다.

장착위치판정회로(71)에서는 검사하는 전자부품(5)의 형상, 방향에 대해서 판정한다. 주사신호출력회로(72)에서는 장착위치판정회로(71)로부터의 정보에 의해서 X축로봇(25), Y축로봇(27)을 제어한다. 회전신호출력회로(73)에서는 장착위치판정회로(71)로부터의 정보에 의해서 센서헤드부(10)의 굴절체를 제어한다. 보정회로(74)에서는 변위센서(11)로부터의 높이데이터를 보정한다(이 보정회로(74)의 구성에 대해서는 별도로 상세히 설명한다).

판단회로(75)에서는 보정회로(74)로부터의 정보에 의해 전자부품의 유무, 위치어긋남을 판단한다. 인터페이스회로(76)에서는 컨베이어부(30)와 기판도착확인센서(35)와 기판고정부(40)와 스티커공급부(50)와 흡착헤드부(60)가 신호케이블(8)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.

제3도는 전자부품(5)의 변위의 검출을 행하고 있는 센서(11)의 원리를 표시

하고, 이후 이것을 변위센서(11)로 호칭한다. 이 변위센서(11)는 소위 3각측기방식에 의한 광학식의 변위센서이고, 투광부(12a)로부터 조사된 레이저광(13)을 굴절시키기 위하여 장착된 평판유리로 이루어진 굴절체(14)와, 이 굴절체(14)를 유지하는 중공축

(15)과, 상기 굴절체(14)를 회전시키기 위한 위치인식이 가능한 모터(20)(본 실시예에서는 AC서어보모터를 사용)와, 이 모터(20)의 회전을 중공축(15)에 전달하는 밸트(18)로 구성되어 있다.

또한, (12c)는 반도체위치검출소자와 같은 광전변환소자로 이루어진 수광부이고, (12b)는 확산반사광을 집광하는 수광렌즈이며, 투광부(12a)로부터 투사된 레이저광(13)은 피검사기판(4)이나 피검사기판(4)위에 실장된 전자부품(5)에 의해 반사하고, 수광부(12c)의 어느위치에 반사광이 되돌아오는가에 따라서 변위량을 검출하고 있다.

즉, 피검사기판(6)을 기준면으로서 생각했을 경우, 피검사기판(4)상의 전자부품(5)의 수광부(12c)에의 산반사광은, 피검사기판(4)상으로부터 수광부(12c)의 바로 앞에 설치된 수광렌즈(12b)에 의해서 집광되고, 그 변위량을 검출하므로서 변위센서(11)로부터 전자부품(5)까지의 변위를 검출할 수 있는 것이며, 이 경우 변위는 작게된다.

제4도는 Y축로봇(27)에 장착된 센서헤드부(10)와 흡착헤드부(60)의 상세한 것을 표시한 사시도이다. 변위센서(11)는 브래킷(21)에 장착되어 있다. 이 변위센서(11)의 내부에 장착된 투광부(12a)로부터 투사되는 레이저광(13)의 광로상에는 베어링(16)이 설치되고, 그 베어링(16)에 풀리(17)가 결합된 중공축(15)이 회전가능하게 끼워맞추어져 있다. 상기 풀리(17)가 결합된 중공축(15)은 밸트(18)를 개재해서 풀리(19)가 결합된 모터(20)에 의해서 회전한다. 또, 상기 중공축(15)에는 축방향에 대해서 임의의 각도를 가지로 굴절체(14)가 장착되어 있다.

이와 같은 구성에 의해서 모터(20)의 구동에 따라 풀리(19)가 도면중의 화살표시 E방향으로 회전하면, 밸트(18)를 개재해서 풀리(17), 중공축(15), 굴절체(14)가 동일방향으로 회전한다. 이에 의해서 굴절체(14)에 의해 광로가 바꾸어진 레이저광(13)이 상기 굴절체(14)의 회전에 따라 회전한다.

또, 흡착헤드(60)는, 변위센서(11)와 함께 위치결정되어서 브래킷(21)에 장착되어 있는 실린더(61)와, 블량마아킹을 하기위한 스티커(2)(도시생략)를 흡착하여 불량개소에 마아킹하기 위한 흡착노즐(64)과, 이 흡착노즐(64)를 실린더(61)에 장착하는 브래킷(63)으로 구성되어 있다. 실린더(61)는 외부공압원(空壓源)(도시생략)에 의해서 도면중의 화살표시 D방향으로 구동하고, 상기 실린더(61)에 장착되어 있는 브래킷(63)을 개재해서 흡착노즐(64)이 마찬가지로 동 D방향으로 이동한다. 상기 흡착노즐(64)은 외부공압원(도시생략)에 접속되어 있어서 흡인능력을 가진다.

제5도는 불량마아킹을 하기위한 스티커공급(50)의 경사면이다. 피검사기판(4)위에 실장된 전자부품(5)을 검사하여 불량으로 판정된 개소에 마아킹하기 위한 스티커

(52)는, 일정한 간격으로 대지(53)에 테이핑되어서 리일(54)에 감겨져 있고, 스티커공급대(55)에 유지되어 있다. 상기 스티커(52)는, 스티커공급대(55)로부터 스티커공급스테이지(56)에 안내된다. 스티커공급스테이지(56)에서 스티커(52)가 흡착헤드부(60)에 의해서 흡착된후, 대지(53)는 스티커공급대(55)의 아래쪽에 위치한 모터(57)가 도면중의 화살표시 F방향으로 일정하게 회전하므로서 감기리일(58)에 감겨지고, 순차 스티커(52)가 스티커공급스테이지(56)에 안내되도록 구성되고, 이 스티커공급부(50)를 설치하므로서 불량개소에 마아킹할 수 있는 것이다.

다음에 본 실시예에 의한 기판외관검사장치의 동작에 대해서 설명한다.

제1도에 표시한 바와 같이 피검사기판(4)은 앞공정으로부터 컨베이어부(30)에 의해 검사스테이지까지 반송되고, 기판도착확인센서(35)에 의해 피검사기판(4)의 도착을 검출하면 컨베이어부(30)가 정지한다. 피검사기판(4)이 검출되면 제1컨베이어레일(37)에 장착된 기판압압실린더(41)가 구동하고, 이 기판압압실린더(41)에 장착된 기판고정블록(42)이 피검사기판(4)을 상기 제1컨베이어레일(37)과 평행으로 배치된 제2컨베이어레일(38)에 압압해서 피검사기판(4)을 검사할때에 움직이지 않도록 고정한다.

전자부품(5)의 유무나 위치어긋남을 검사하는 센서헤드부(10)는 Y축로봇(27)이 장착되고, 이 Y축로봇(27)에 의해 도면중의 화살표시 Y방향으로 피검사기판(4)과 평행으로 이동할 수 있고, 또 X축로봇(25)과 보조로봇(26)에 의해 동화살표시 X방향으로 피검사기판(4)과 평행으로 이동할 수 있다.

그래서 퍼스컴(2)내의 기억회로(70)의 개략의 기판기준위치정보를 근거로 X축로봇(25)과 보조로봇(26)에 의해 변위센서(11)를 주사해서 피검사기판(4)의 에지를 검출하고, 또 변위센서(11)를 주사해서 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 에지를 검출한다. 계속 변위센서(11)를 주사해서 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 에지를 검출하고, 그 중심위치를 계산한다. 이 위치가 X방향의 피검사기판(4)의 원점이 된다. 다음에 Y축로봇(27)에 의해 변위센서(11)를 주사하고, 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 에지를 검출하고, 그 위치로부터 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 반경을 뺀 위치가 Y방향의 피검사기판(4)의 원점이 되고, 이것을 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 중심위치로 할 수 있다.

한편, 퍼스컴(2)의 기억회로(70)에는 전자부품(5)의 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 중심위치로부터 위치정보 및 부품형상이 격납되어 있기 때문에 순차 그 검사정보를 호출하고, 이 검사정보에 따라서 피검사기판(4)에 실장된 전자부품(5)위를 변위센서(11)가 1회 주사한다. 이때 변위센서(11)로부터 발생하는 높이신호를 퍼스컴(2)내의 판단회로(75)에서 높이의 레벨과 그 높이레벨 변화점을 판단하므로서 전자부품(5)의 유무, 위치어긋남의 검사를 행한다.

또, 높이를 측정할 경우, 피검사기판(4)에 실장된 전자부품(5)마다 그 근처를 계측해서 기준레벨로하고, 그값을 근거로 전자부품(5)의 높이레벨을 검사하고 있다.

그리고 검사의 결과 불량으로 판정되면 퍼스컴(2)의 기억회로(70)에 격납되어 있는 위치정보에 의거해서 X축로봇(25)과 보조로봇(26)과 Y축로봇(27)에 의해서 흡착헤드부(60)가 스티커공급스테이지(56)위로 이동한다. 실린더(61)의 강하에 따라, 흡착노즐(64)이 마찬가지로 강하하고, 흡인능력을 가진 흡착노즐(64)에 의해서 스티커(52)가 흡착된다. 실린더(61)의 상승에 따라, 스티커(52)를 흡착한 흡착노즐(64)이 마찬가지로 상승한다. 그리고 퍼스컴(2)의 기억회로(70)에 격납되어 있는 위치정보에 의거해서, X축로봇(25)과 보조로봇(26)과 Y축로봇(27)에 의해서 흡착헤드부(60)가 불량개소위로 이동한다. 재차실린더(61)의 강하에 따라, 스티커(52)를 흡착한 흡착노즐(64)이 전자부품(5)에 첨부되어서 재차실린더(61)기 상승한다. 이 동작을 불량발생수에 따라서 순차적으로 반복한다.

마아킹이 완료하던 퍼스컴(2)의 기억회로(70)에 격납되어 있는 위치정보에 의거해서 X축로봇(25)과 보조로봇(26)과 Y축로봇(27)은 임의로 위치로 이동한다. 이때, 기판압압실린더(41)가 구동해서 기판고정블록(42)이 쑥들어가고, 피검사기판(4)을 컨베이어부(30)에 의해 검사스테이지로부터 다음 공정으로 반송해서 1사이클을 종료하는 것이고, 이와 같은 흐름을 순서도로 표시한 것이 제6도이다.

다음에 본 실시예에 의한 기판외관검사장치의 검사방법에 대해서 설명한다.

먼저 센서헤드부(10)의 3각측기의 원리와 본 발명의 특징인 레이저광(13)의 회전원리에 대해서 설명한다, 제7도 (a)는 3각측기의 원리도에 의해 계측면(91)을 계측할 경우, 투광부(12a)로부터 조사된 레이저광(13)은 굴절체(14)가 없으면 계측면(91)의 B1에서 확산반사하여 수광렌즈(12b)를 통과해서 수광부(12c)위의 B1a에 집광되고, 계측면(92)인때 B10에서 집광위치의 차에 의해 계측면(91)과 (92)의 변위를 계측한다.

여기서 계측면(91)인때 굴절체(14)가 제7도 (a)의 실선의 위치에 있으면, 스넬의 공식에 따라 레이저광(13)은 계측면(91)의 B2에, 파선의 위치에 있으면 계측면(91)의 B3에 조사된다. 따라서 모터(20)를 회전시키고, 밸트(18)에 의해 중공축(15)에 장착된 굴절체(14)를 회전시키므로서, 레이저광(13)의 궤적은 투광부(12a)로부터 계측면(91)을 보면 제7도 (b)와 같이 회전운동을 한다.

그러나 굴절체(14)가 제7도 (a)의 실선의 위치인때 레이저광(13)은 계측면(91)의 B2의 위치에 조사되나, 이것은 굴절체(14)가 없을때의 계측면(92)의 B10의 위치에 조사되는 등가이며, 또, 굴절체(14)가 제7도 (a)의 파선의 위치인때 레이저광(13)은 계측면(91)의 B3의 위치에 조사되나, 이것은 굴절체(14)가 없을때의 계측면(93)의 B11의 위치에 조사되는 것과 등가이다. 이것은 굴절체(14)가 있을 경우에는 계측면(91)이 변화하지 않아도 굴절체(14)의 회전각도 θ에 의해 변위센서(11)의 변위가 변화하는 것을 뜻하고, 제7도에 있어서 굴절체(14)를 1회전시켰을 때의 변위센서(11)의 회전각도 θ에 대한 변위의 출력파형은 제8도의 (200)과 같이 된다. 이 때문에 굴절체(14)의 회전각도 θ에 상관없이 동일계측면위에서 변위센서(11)의 변위가 변화하지 않도록 하기 위해서는 변위의 보정처리를 하지 않으면 안된다.

다음에 변위의 보정처리의 방법을 설명한다.

제7도 (a)에 의해 굴절체(14)에 의한 레이저광(13)의 조사위치의 어긋남량 S1 또는 S2를 계측면(91)의 변위의 변화로 환산하면 어긋남량 S1, S2에 대한 계측면의 변화의 변화량을 각각 변위의 변화량 H1(계측면 92), 변위의 변화량 H2(계측면(93)), 또 수광렌즈(12b)의 광축의 중심으로부터 레이저광(13)까지의 거리를 X1, 수광렌즈(12b)의 광축의 중심으로부터 계측면(91)까지의 거리를 Z1로 하면 그 관계식은 ① 또는 ②가 된다.

① H1/S1=Z1/(X1-S1)

②H2/S2=(Z1-H2)/X1)

여기서, 제7도 (a)에 있어서 오른쪽 방향을 X좌표의 +방향, 아래쪽 방향을 Z좌표의 +방향이라고 하는 바와같이 극성을 붙이고, 어긋남량을 S, 변위의 변화량을 Hs로 하면 상기 ①, ②의 식은 ③으로 나타내게 된다.

③ Hs=(Z1×S)/(X1-S)

한편, 제7도 (b)와 같이 계측면(91)에서 회전운동을 한 레이저광(13)이 확산 반사하여 수광렌즈(12b)를 통과헤서 수광부(12c)에 집광되고 마찬가지로 회전운동하나, 수광부(12c)는 1차원 센서이므로 위치의 계측은 X측방향으로만 의존한다. 따라서, 어긋남량 S는 회전반경을 r, 회전각도를 θ로 하면 ④가 된다.

④ S=rcosθ

여기서, 굴절체(14)가 있는 경우의 변위센서(11)에 의해 계측된 계측면(91)까지의 거리를 H, 굴절체(14)가 없는 경우, 즉 변위센서(11)에서부터 계측면(91)까지의 진짜거리는 Z1이므로 그 관계는 ⑤가 된다.

⑤ H=Hs＋Z1

따라서 구하고 싶은 진짜거리 Z1은 상기 ③,④,⑤로부터 이하와 같이 나타나게 된다.

Z1=H(X1-rcosθ)×1

이것은 변위센서(11)에 의해 계속된 계측면(91)까지의 거리 H를 굴절체(14)의 회전각도 θ와 굴절률과 두께 및 레이저광(13)에 대한 각도로부터 스넬의 공식에 의해 인도되는 회전방향 r 및 변위센서(11)의 고유의 값인 수광렌즈(12b)의 광축의 중심으로부터 레이저광(13)까지의 거리 X1로부터 변위를 보정하므로서 진짜거리 Z1을 구할 수 있는 것을 표시하고 있다. 이 변위의 보정방법에 의해 보정하면 제8도의 보정전의(200)의 변위의 파형은(201)의 파형과 같이 회전각도 θ에 상관없이 플랫으로 된다.

또, 제9도 (a)는 전자부품(5)위를 레이저광(13)이 1회전했을때의 레이저광(13)의 궤적을 나타내고, 그때의 변위센서(11)가 계측한 변위의 파형은 제9도(b)와 같이 보정전의 변위의 파형(202)은 보정처리에 의해 파형(203)이 된다. 이에 의해 전자부품(5)의 변위가 변화하는 위치와 두께 t를 계측할 수 있는 것을 알 수 있다.

이와같은 검사방법 및 보정처리의 방법을 사용해서 피검사기판(4)위의 전자부품(5)의 검사를 행하는 상태를 표시한 것이 제10도이고, 이 검사를 행한때의 주사예를 표시한 것이 제11도 (a),(b)이다.

제10도에 표시한 바와 같이 통산센서헤드부(10)의 모터(20)는 정속회전하고 있으며, 레이저광(13)은 휘전운동하고 있다. 이 상태에서 X축로봇(25) 또는 Y축로봇(27)이 피검사기판(4)의 전자부품(5)(본 실시예에서는 각형칩부품이다)위를 1회 주사하므로서, 변위센서(11)의 레이저광(13)의 궤적은 피검사기판(4)의 상면으로부터 보면 나선형상의 궤적(100)을 그린다. 이때 제11도(b)와 같이 변위센서(11)의 변위의 보정처리후의 변위의 파형(102)을 피검사기판(4)의 변위레벨 Hb와 전자부품(5)의 변위레벨 Ha의 사이에 한계치(101)를 설정하므로서 변위가 변화하는 점 L1∼2, W1∼4를 검출할 수 있다.

이와 같이 구한 변위의 변화점 L1∼2, W1∼4와, 그 변화점의 X, Y좌표의 위치정보로부터 X방향의 위치어긋남, Y방향의 위치어긋남을 검출하고, 피검사기판(4)위에 실장된 전자부품(5)의 유무, 위치어긋남, 높이 등을 검사할 수 있는 것이고, 이와같은 흐름을 순서도로 표시한 것이 제12도이다.

여기서 위치어긋남된 전자부품(5)을 검사하는 경우의 검사방법을 설명한다.

제13도는 센서헤드부(10)가 위치어긋남해서 실장된 전자부품(5)위를 도면중의 화살표시 G방향으로 1회 주사한 상태를 표시하고, 제14도는 센서헤드부(10)가 위치어긋남해서 실장된 전자부품(5)위를 통과했을 때의 레이저광의 궤적을 표시하고, 제15도는 변위센서(11)에 의해서 검출된 전자부품(5)의 높이의 파형을 표시한 것이고, 이하, 제13도, 제14도, 제15도를 사용해서 위치어긋남한 전자부품(5)의 검사에 대해서 설명한다.

제13도에서 피검사기판(4)에 도면중의 화살표시 L방향으로 어긋나서 실장된 전자부품(5)위를 센서헤드부(10)에 장착되어 굴절체(14)가 동 E방향으로 회전하면서 변위센서(11)가 동 G방향으로 주사한다.

제14도에서 위치어긋남이 없을때의 레이저광이 걸리는 점을 K1, 레이저광이 전자부품으로 나오는 점을 K2, 재차레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 K3으로 하고, 레이저광이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 K4로 한다. 또 위치어긋남이 있을 때의 레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 K5, 레이저광이 전자부품으로부터 나오는 점을 K6, 재차 레이저광이 전자부품에 걸리는 점을 K7, 레이저광이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 K8로 하면, 이들의 점은 위치어긋남하고 있기 때문에 높이데이터의 변화점의 위치가 어긋나서 높이데이터의 파형에 나타난다.

또, 퍼스컴(2)내의 기억회로(70)에 격납되어 있는 검사정보로부터 얻을 수 있는 변화점 K2, K3과, 주사에 의해서 얻어진 변화점 K6, K7의 위치를 비교하므로서 동 L방향의 전자부품(5)의 위치어긋남상태를 검사할 수 있고, 변화점 K1, K4와 변화점 K5, K8을을 비교하므로서 동 G방향의 전자부품(5)의 위치어긋남상태를 검사할 수 있고, 또 변화점 K6, K7를 비교하므로서 전자부품(5)의 회전어긋남상태를 검사할 수 있다.

[실시예 2]

이하, 본 발명의 제2실시예에 의한 기판외관검사장치에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 또한, 여기서 표시한 기판외관검사장치는, 기본구조, 동작은 상기 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

제16도는 동실시예에 의한 기판외관검사장치의 센서헤드부를 표시한 요부사시도이고, 동도면에서 변위센서(11)는 브래킷(21)에 장착되어 있다. 이 변위센서(11)로부터 투사되는 레이저광의 광로상에는 베어링(16)이 설치되고, 이 베어링(16)에 풀리(17)가 결한된 중공축(15)이 회전가능하게 끼워맞추어져 있다. 상기 풀리(17)가 결합된 중공축(15)은 밸트(18)를 게재해서 폴리(19)가 결합된 서어보모터(80)가 삽시간에 간헐회전 또는 간헐반전함에 따라 구동한다. 또, 상기 중공축(15)에는 축방향에 대하여 임의의 각도를 취해서 굴절체(14)가 장착되어 있다.

제17도는 센서헤드부(10)가 전자부품(5)의 중심위를 도면중의 화살표시 G방향으로 1회 주사한 상태를 표시하고, 제18도는 센서헤드부(10)가 전자부품(5)의 중심위를 통과했을 때의 레이저광의 궤적을 표시하고, 제19도는 변위센서(11)에 의해서 검출된 전자부품(5)의 높이의 파형을 표시한 것이고, 이하, 제17도, 제18도, 제19도를 사용해서 전자부품(5)의 검사에 대해서 설명한다.

퍼스컴(2)의 기억회로(70)에는 전자부품(5)의 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 중심위치로부터의 위치정보 및 부품형상 등의 검사정보가 격납되어 있으며, 순차적으로 그 정보를 호출하고, 이 정보에 의해 X축로봇(25), Y축로봇(27)을 제어하고, 또 굴절체(14)의 간헐회전 또는 간헐반전의 제어를 한다.

제17도에서 피검사기판(4)에 실장된 전자부품(5)의 중심위를 센서헤드부(10)에 장착되어 있는 굴절체(14)가 도면중의 화살표시 +E방향 또는 동 -E방향으로 서어보모터(80)에 의해서 삽시간에 간헐회전하면서 변위센서(11)가 동 G방향으로 1회 주사한다. 이때 변위센서(11)로부터 얻게된 데이터는 퍼스컴(2)에 판독되고, 퍼스컴(2)내의 보정회로(74)에서 변위센서(11)로부터의 높이데이터가 보정된다.

제18도, 제19도에서 개개의 전자부품(5)의 검사정보에 의거하여 굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 삽시간에 동 +E방향으로 전자부품(5)의 폭에 따라서 간헐회전하여 위치결정되고, 또 동 -E방향으로 간혈반전하여 위치결정하면서 1개의 전자부품(5)위를 통과한다.

굴절체(14)가 정지한 상태에서 레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 M1, 굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 동 +E방향으로 간헐회전해서 정지한 점을 M2, 굴절체(4)가 서어보모터(80)에 의해서 동 -E방향으로 간헐반전을 개시하는 점을 M3, 굴절체(4)가 서어보모터(80)에 의해서 동 -E방향으로 간헐반전해서 정지한 점을 M4, 재차 굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 동 +E방향으로 간혈회전을 개시하는 점을 M5, 굴절체(14)가 정지해서 레이저공이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 M6으로 하면, 이들의 점은 변위센서(11)로부터 출력되는 높이데이터의 파형에 일정한 높이데이터가 되어서 나타나고, 이 상태를 제19도에 표시한다.

이때 변위센서(11)로부터 광량도 출력하고, 높이데이터와 광량이 상대적으로 안정되어 있는 것을 높이데이터로서 채용하고 있다. 퍼스컴(2)내의 판단회로(75)에서 높이의 레벨과 높이데이터에 변화점이 없는 것을 판단하므로서 전자부품(5)의 실장상태를 알 수 있다. 또 높이데이터에 변화점이 있으면 X축로봇(25), Y축로봇(27) 굴절체(14)로부터 이 변화점의 위치정보를 추출하고, 퍼스컴(2)내의 기억회로(70)에 격납되어 있는 검사정보와 비교하므로서 전자부품(5)의 실장상태를 검사할 수 있다.

다음에 본 실시예에 있어서 위치어긋남한 전자부품(5)을 검사하는 경우에 대해서 설명한다.

제20도는 센서헤드부(10)가 위치어긋남해서 실장된 전자부품(5)위를 도면중의 화살표시 G방향으로 1회 주사한 상태를 표시하고, 제21도는 센서헤드부(10)가 위치어긋남해서 실장된 전자부품(5)위를 통과했을 때의 레이저광의 궤적을 표시하고, 제22도는 변위센서(11)에 의해서 검출된 전자부품(5)의 높이의 파형을 표시한 것이고, 이하, 제20도, 제21도, 제22도를 사용하여 위치어긋남된 전자부품(5)의 검사에 대해서 설명한다.

제20도에서 피검사기판(4)에 도면중의 화살표시 L방향으로 어긋나서 실장된 전자부품(5)위를 이 검사정보에 의거하여 굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 삽시간에 +E방향으로 전자부품(5)의 폭을 따라서 간헐회전위치 결정하고 마찬가지로 동 -E방향으로 간헐반전위치 결정하면서 센서헤드부(10)가 동 G방향으로 주사한다.

제21도에서 굴절체(14)가 정지한 상태에서 레이저광이 위치어긋남하지 않은 전자부품(5)에 걸리는 점을 N1, 굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 동 +E방향으로 간헐회전해서 정지한 점을 N2, 굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 동 -E방향으로 간헐반전하는 점을 N3, 굴절체(4)가 서어보모터(80)에 의해서 동 -E방향으로 간헐반전해서 정지한 점을 N4, 재차굴절체(14)가 서어보모터(80)에 의해서 동 +E방향으로 간헐회전하는 점을 N5, 굴절체(4)가 정지해서 레이저광이 위치어긋남하지 않은 전자부품(5)으로 부터 나오는 점을 N6, 레이저광이 위치어긋남한 전자부품(5)에 걸리는 점을 N7, 굴절체(14)가 정지해서 레이저광이 위치어긋남한 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 N8로 하면, 이들의 점은 위치어긋남하고 있기 때문에 높이데이터의 변화점의 위치가 어긋나서 높이데이터의 파형으로 나타난다.

또, 퍼스컴(2)내의 기억회로(70)에 격납되어 있는 검사정보로부터 얻을 수 있는 변화점 N2, N3과 주사하므로서 얻어진 변화점 N7의 위치를 비교하므로서 동 L방향의 전자부품(5)의 위치어긋남상태를 검사할 수 있고, 변화점 N1, N6과 변화점 N8을 비교하므로서 동 G방향의 전자부품(5)의 위치어긋남상태를 검사할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 레이저광의 궤적을 사다리꼴형파상태로 하였으나, 이것을 정현파상태, 3각파상태 또는 톱니파상태로 해도 된다고 하는 것은 말할 것도 없다.

[실시예 3]

이하, 본 발명의 제3실시예에 의한 기판외관검사장치에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 또한 여기서 표시한 기판외관검사장치는, 기본구조, 동작은 상기 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

제23도는 동실시예에 의한 기판외관검사장치의 센서헤드부를 표시한 요부사시도이고, 동도면에서 변위센서(11)는 브래킷(21)에 장착되어 있다. 이 변위센서(11)로부터 투사되는 레이저광의 광로와 평행인 임의의 위치에 베어링(16)이 설치되고, 이 베어링(16)에 풀리(17)가 결합된 중공축(15)이 회전가능하게 끼워맞추어져 있다. 상기 풀리(17)가 결합된 중공축(15)은 밸트(18)를 개재해서 폴리(19)가 결합된 모터(20)에 의해서 회전한다. 또, 상기 중공축(15)에는 축방향에 대해서 임의의 각도를 취하여 일정한 폭 W를 가진 굴절체(81)가 장착되어 있다.

제24도는 변위센서(11)로부터 투사되는 레이저광을 굴절체(81)가 회전하므로서 단속적으로 차단하여 광로를 바꾼 상태를 표시한 사시도이고, 굴절체(81)가 그 폭 W만큼 레이저광의 광로상에 위치할 때에 레이저광이 굴절한다.

제25도는 센서헤드부(10)가 전자부품(5)의 중심위를 도면중의 화살표시 G방향으로 1회 주사한 상태를 표시하고, 제26도는 센서헤드부(10)가 전자부품(5)의 중심위를 통과했을 때의 레이저광의 궤적을 표시하고, 제27도는 변위센서(11)에 의해서 검출된 전자부품(5)의 높이의 파형을 표시한 것이고, 이하, 제25도, 제26도, 제27도를 사용하여 전자부품(5)의 검사에 대해서 설명한다.

퍼스컴(2)의 기억회로(70)에는 전자부품(5)의 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 중심위치로부터의 위치정보 및 부품형상 등의 검사정보가 격납되어 있으며, 순차적으로 그 정보를 호출하고, 이 정보에 의해 X축로봇(25), Y축로봇(27)을제어하고, 또 굴절체(81)의 제어를 한다.

제25도에서 피검사기판(4)에 실장된 전자부품(5)의 중심위를 센서헤드부(10)에 장착되어 있는 굴절체(81)가 도면중의 화살표시 E방향으로 모터(20)에 의해서 회전하면서 변위센서(11)가 동 G방향으로 1회 주사한다. 이때 변위센서(11)로부터 얻어진 데이터는 퍼스컴(2)에 판독되고, 퍼스컴(2)내의 보정회로(74)에서 굴절체(81)에 의해서 굴절한 변위센서(11)로부터의 높이데이터가 보정된다.

제26도, 제27도에서 레이저광은 굴절체(81)가 그 폭 W만큼 레이저광의 광로위에 위치할때만 굴절하고, 굴절체(81)와 동일방향으로 회전하면서 전자부품(6)위를 통과한다. 레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 V1, 굴절체(81)가 레이저광의 광로상으로 들어가는 점을 V2로 하고, 레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 V3, 레이저광이 전자부품으로부터 나오는 점을 V4, 굴절체(81)가 레이저광의 광로상으로부터 나오는 점을 V5, 레이저광이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 V6으로 하면, 이들의 점은 변위센서(11)로부터 출력되는 높이데이터의 파형에 높이의 차가 되어서 나타난다. 이때 변위센서(11)로부터 광량도 출력하고 높이데이터와 광량이 상대적으로 안정되어 있는 것을 높이데이터로서 채용하고 있다.

퍼스컴(2)내의 판단회로(75)에서 높이의 레벨과 변화점을 판단하므로서 전자부품(5)의 외형을 알 수 있다. 또, X축로봇(25), Y축로봇(27), 굴절체(81)로부터 이 변화점의 위치정보를 추출하고, 퍼스컴(2)내의 기억회로(70)에 격납되어 있는 검사정보와 비교하므로서 전자부품(5)의 유무나 위치어긋남 등의 실장상태를 검사할 수 있다.

여기서 위치어긋남한 전자부품(5)을 검사하는 경우에 대해서 설명한다.

제28도는 센서헤드부(10)가 위치어긋남해서 전자부품(5)위를 도면중의 화살표시 G방향으로 1회 주사한 상태를 표시하고, 제29도는 센서헤드부(10)가 위치어긋남해서 전자부품(5)위를 통과했을 때의 레이저광의 궤적을 표시하고, 제30도는 변위센서(11)에 의해서 검출된 전자부품(5)의 높이의 파형을 표시한 것이고, 이하, 제28도, 제29도, 제30도를 사용하여 위치어긋남한 전자부품(5)의 검사에 대해서 설명한다.

제28도에서 피검사기판(4)에 도면중의 화살표시 L방향으로 어긋나서 실장된 전자부품(5)위를 센서헤드부(10)에 장착되어 있는 굴절체(81)가 동 E방향으로 회전하면서 변위센서(11)가 동 G방향으로 주사한다.

제29도, 제30도에서 위치어긋남이 없을 때 레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 V1, 굴절체(81)가 레이저광의 광로상으로 들어가는 점을 V2로 하고, 레이저광이 전자부품(5)에 걸리는 점을 V3, 레이저광이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 V4, 굴절체(81)가 레이저광의 광로상으로부터 나오는 점을 V5, 레이저광이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 V6으로 하고, 위치어긋남이 있을때의 레이저광이 전자부품(5)에

걸리는 점을 V8, 레이저광이 전자부품(5)으로부터 나오는 점을 V9로 하면 이들의 점을 위치어긋남하고 있기 때문에 높이데이터의 반위점의 위치가 어긋나서 높이데이터의

파형에 나타난다.

또, 퍼스컴(2)내의 기억회로(70)에 격납되어 있는 검사정보로부터 얻을 수 있는 변화점 V2, V3, V4, V5와 주사하므로서 얻어진 변화점 V8의 위치를 비교하므로서 동 L방향의 전자부품(5)의 위치어긋남상태를 검사할 수 있고, 변화점 V1, V6과 변화점 V7, V9를 비교하므로서 동 G방향의 전자부품(5)의 위치어긋남상태를 검사할 수 있다.

또한, 이와같은 구성으로 하므로서, 퍼스컴(2)내의 보정회로(74)에서는 굴절체(81)에 의해서 굴절한 변위센서(11)로부터의 높이데이터뿐만을 보정할 필요가 없으므로 정보처리량의 적어서 효율적인 검사를 할 수 있다.

[실시예 4]

이하, 본 발명의 제4실시예에 의한 기판외관검사장치에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 또한 여기서 표시한 기판외관검사장치는, 기본구조, 동작은 상기 실시예 1과 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

제31도는 동실시예에 의한 기판외관검사장치의 센서헤드부를 표시한 요부사시도이고, 동도면에서 변위센서(11)는 센서브래킷(83)에 장착되고, 이 센서브래킷(83)에는 베어링(도시생략)이 장착되어서 풀리(85)에 회전가능하게 끼워맞추어져 있다. 이 풀리(85)는 베어링(84)에 회전가능하게 장착되어 있다. 상기 센서브래킷(83)에 레버(86)가 연결되고, 이 레버(86)는 레버(87)에 회전가능하게 연결되고, 레버(87)는 브랫킷(82)에 회전가능하게 되어 장착되어 있다.

모터(20)가 회전하면 풀리(19)가 회전하고, 밸트(18)를 개재해서 풀리(85)가 회전한다. 상기 풀리(85)의 회전에 따라 변위센서(11)가 장착된 센서브래킷(83)이 회전한다. 이때 센서브래킷(83)에는 베어링(도시생략)이 끼우맞추어져 있으며, 또 센서브랫킷(83)에 레버(86)가 결합되고, 이 레버(86)는 레버(87)에 연결되어 있기 때문에 센서브래킷(83)은 항상 일정한 방향을 향해서 회전한다.

제32도는 전자부품(5)의 유무나 위치어긋남의 검사를 하기 위한 순서도를 표시하고, 제33도는 센서헤드부(10)가 전자부품(5)위를 도면중의 화살표시 G방향으로 1회 주사한 상태를 표시하고 있다.

제32도에서 퍼스컴(2)의 기억회로(70)에는 전자부품(5)의 피검사기판(4)의 기준구멍(6)의 중심위치로부터의 위치정보 및 부품형상 등의 검사정보가 격납되어 있기 때문에 순차적으로 그 정보를 호출하고 이정보에 의해서 X축로봇(25), Y축로봇(27)을 제어한다.

제33도에서 전자부품(5)위를 변위센서(11)가 도면중의 화살표시 E방향으로 회전하면서 센서헤드부(10)가 동 G방향으로 1회 주사한다. 이때 변위센서(11)로부터 얻어진 데이터는 퍼스컴(2)에 판독된다. 여기서는 레이저광의 광로를 굴절체를 사용해서 바꾸고 있지 않으므로 측정데이터에 오차가 없고, 데이터보정할 필요가 없다. 또 변위센서(11)가 회전하고 있기 때문에 레이저광도 회전하고, 레이저광의 궤적과 높이데이타의 파형은 상기 실시예1에서 설명한 제11도 (a),(b)와 마찬가지로 된다. 따라서 전자부품(5)의 판정은 상기 실시예1과 마찬가지로 되고, 그 설명은 생략한다.

또한, 이 구성에서는 변위센서(11)로부터 높이데이터를 보정할 필요가 없으므로 정보처리량이 적어도 효율적인 검사를 할 수 있다.

또, 상기 본 발명을 사용하고, 또 검사정밀도를 향상시키기 위하여 레이저광의 회전수를 많게해서 변환점을 많게한 쪽이 좋은 것은 말할것도 없으며, 또 변환점을 복수 수집하므로서 전자부품(5)의 회전어긋남상태를 고정밀도로 검사할 수 있다.

또, 복잡한 형상을 한 전자부품을 검사하기 위하여 동일한 전자부품위를 임의의 방향으로부터 반복 주사해도 된다.

또, 발명을 기판검사, 전자부품검사, 땜납검사, 땜납인쇄검사에 사용해도 되고, 실장기에 탑재해도 된다.

또, 본 실시예에서는 주사수단을 XY로봇(25),(27)을 사용한 구성을 하였으나, 이것이외에 XY테이블을 사용한 구성으로 해도 되고, 또, 피검사기판(4)의 기준을 변위센서(11)에 의해 구했으나, 이것이외에 기계적으로 위치결정된 기준판을 사용해도 되는 것은 말할 것도 없다.

[실시예 5]

이하, 본 발명의 제5실시예에 의한 기판외관검사장치에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 또한 여기서 표시한 기판외관검사장치의 기본구성과 동작은 상기 제1실시예 와 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 설명한다.

상기 제1실시예의 경우에는, 제34도 (a)에 표시한 바와같이 전자부품(5)이 실선의 크기인때에는 변위가 변화하는 점 L1∼L2, W1∼W4를 검출할 수 있으나, 파선으로 표신한바와 같은 미소한 전자부품(5a)의 경우와 같이 부품형상이 작아졌을때에는 변위가 변화하는 점은 L3, L4만으로 되고, 장변의 전자부품의 에지 부분을 검출할 수 없다.

그래서 제35도에 표시한 바와같이 평판유리로 이루어진 굴절체(14)에 회전축(14a)을 장착하고, 그 회전축(14a)을 도시하지 않은 회전기구를 설치해서 회전시키므로서 레이저광(13)의 입사각을 바꾸어서 회전반경 r을 가변할 수 있도록 한 것이다. 이와 같이 회전반경을 제34도 (a)의 r로부터 제34도 (b)의 r1로 하므로서 미소한 전자부품(5a)의 경우에도 변위가 변화하는 점 L5∼6, W5∼8을 검출할 수 있고, 부품의 형상에 따라 회전반경으로 하므로서 정밀도 좋게 검사할 수 있게 된다.

[실시예 6]

이하, 본 발명의 제6실시예에 의한 기판외관검사장치에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 또한 여기서 표시한 기판외관검사장치의 기본구성과 동작은 상기 제1실시예 와 마찬가지이고, 또 목적은 제5실시예와 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략하고 여기서는 다른 부분에 대해서만 설명한다.

제36도 (a),(b)는 센서헤드부(10)의 상세한 것을 표시한 요부측면도와 동하면도이고, 변위센서(11)와, 이것으로부터 조사되는 레이저광(13)의 광로를 바꾸는 요인인 굴절률 또는 장착각도 또는 두께가 틀리는 굴절체(14a),(14b)와, 이것을 유지하는 중공축(15a),(15b)와 이 중공축(15a),(15b)에 모터(20)로부터의 회전을 전달하는 밸트(18) 및 기어(18a)로 구성되어 있다.

다음에 이와 같이 구성된 본 실시예의 동작에 대해서 설명한다.

모터(20)의 회전은 밸트(18)에 의해 기어(18a)에 전달되고, 기어(18a)에 접하고 있는 중공축(15a),(15b)가 회전하므로서 굴절체(14a),(14b)를 회전시키고, 레이저광(13)이 회전운동을 한다.

여기서 도시되지 않은 중공축절환회전기구를 설치해서 중공축(15a)을 파선의 위치에, 중공축(15b)을 중공축(15a)이 원래 있었던 위치로 오도록 회전시키므로서 레이저광(13)의 회전반경 r을 가변할 수 있고, 상기 제5실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것이다.

[실시예 7]

이하, 본 발명의 제7실시예에 의한 기판외관검사장치에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 또한 여기서 표시한 기판외관검사장치의 기본구성과 동작은 상기 제1실시예 와 마찬가지이고, 또 목적은 제5실시예와 마찬가지이기 때문에 상세한 설명은 생략하고 여기서는 다른 부분에 대해서만 설명한다.

굴절체(14) 대신에 제37도에 표시한 바와같이 단면이 제형형태의 1쌍의 제형유리(14c),(14d)를 대향시키고, 그 간격을 도시하지 않은 간격가변기구를 설치해서 파선과 같이 가변시키도록 하므로서 레이저광(13)의 회전반경 r을 가변할 수 있고, 상기 제5실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 기판외관검사장치는, 센서로부터 투사되는 레이저광이 회전운동을 행하면서 기판에 실장된 전자부품위를 1회 주사하는 것만으로 전자부품의 외형을 검출하는 것이 가능하게 되고, 전자부품의 유무나 위치어긋남을 정밀도 좋게, 또한 용이하게 검사할 수 있고, 개개의 전자부품에 대해서 여러번 변위센서로 주사시킬 필요가 없으므로, XY로봇의 이동에 시간이 걸리지 않고 효율이 좋은 검사를 행할 수 있는 이 검사시간의 단축을 도모할 수 있다.

또, 개개의 전자부품에 대해서 그 근처를 계측해서 기준레벨로하고, 이 값을 근거로 전자부품의 높이를 검사하므로서 기판의 뒤젖혀짐이나 휘어짐의 영향을 받지 않고서 고정밀도로 검사할 수 있다.

Claims

레이저광을 피검사물에 조사하는 동시에 그 반사광을 수광렌즈를 사용해서 광전변환소자에 집광하는 센서부와, 이 센서부로부터 조사되는 레이저광의 광로상에 자전자재하에 형성되어 레이저광의 광로를 변환하는 광로변환부와, 상기 센서부를 결합하여 프린트기판위에 실장된 전자부품을 주사하는 주사부와, 미리 기억된 정보에 의해 상기 주사부와 광로변환부를 제어하는 제어부와, 상기 센서부에 접속되어서 센서부에서 검출한 변위출력을 보정하는 보정부와, 이 보정부의 출력에 의해 전자부품의 유무나 위치어긋남 등의 판정을 행하는 판정부로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판외관검사장치.
제1항에 있어서, 센서부에서 검출한 변위출력을 보정하는 보정부가, 광로변환부의 회전각도와 회전반경 및 레이저광과 수광렌즈의 거리로부터, 상기 레이저광의 회전에 의한 변위의 오차를 보정하는 것임을 특징으로 하는 기판외관검사장치.
제1항에 있어서, 레이저광의 광로를 변환하는 광로변환부가 1개의 전자부품을 주사하는 동안에 회전, 간헐회전, 반전, 간헐반전중 적어도 하나를 1회 또는 복수회 행하는 것임을 특징으로 하는 기판외관검사장치.
제1항에 있어서, 레이저광의 광로를 변환하는 광로변환부가, 이 광로변환부가 회전하는 궤적속에서 부분적으로 레이저광을 받아서 단속적으로 광로를 변환하는 것임을 특징으로 하는 기판외관검사장치.
제1항에 있어서, 센서부로부터 투사되는 레이저광이 원운동을 행하면서 직접 프린트기판위에 실장된 전자부품을 주사하는 것임을 특징으로 하는 기판외관검사장치.
제1항에 있어서, 레이저광의 광로를 변환하는 광로변환부가 회전축을 구비한 평판형상유리로 이루어지고, 이 회전축을 지점으로 해서 평판형상유리의 장착각도를 가변하므로서 레이저광의 광로변환을 행하는 것을 특징으로 하는 기판외관검사장치.
제1항에 있어서, 레이저광의 광로와 직각방향으로 종류가 다른 광로변환부를 복수개 배치하는 동시에 이 복수의 광로변환부중에서 어느 것이든 하나를 선택해서 상기 레이저광의 광로상에 배치하므로서 레이저광의 광로변환을 행하는 것을 특징으로 하는 기.
제 1항에 있어서, 레이저광의 광로를 변환하는 광로변환부가 대향하는 경사면을 구비한 1쌍의 렌즈를 상기 레이저광의 광로상에 배치한 것이고, 이 1쌍의 렌즈간의 거리를 변화시키므로서 광로변환을 행하도록 한 것을 특징으로 하는 기판외관검사장치.