JPH01283993A - 回路プリント板、その面付け部品位置認識装置、及び面付け部品検査装置 - Google Patents

回路プリント板、その面付け部品位置認識装置、及び面付け部品検査装置

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JPH01283993A
JPH01283993A JP63112403A JP11240388A JPH01283993A JP H01283993 A JPH01283993 A JP H01283993A JP 63112403 A JP63112403 A JP 63112403A JP 11240388 A JP11240388 A JP 11240388A JP H01283993 A JPH01283993 A JP H01283993A
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豊 前野
Seiji Hashiguchi
橋口　精二
Keiichi Hasegawa
恵一 長谷川
Masaaki Hachitani
蜂谷　昌昭
Shingo Ueyama
植山　慎吾
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフラット・パック・ＩＣ（以下ＦＩＣと略称す
る）のような、いわゆる面付は部品を搭板上の面付は部
品検査装置に関するものである。
〔従来の技術〕
ＦＩＣのリードの幅は３００ミクロン程度であり、リー
ドの間隔は３５０ミクロン程度である。
そして、リードの本数は１００本を越えるものもあるの
で、人が目視によって、すべてのリードが回路プリント
板上の導電パターン上に乗るように位置決めすることは
、容易でない。
そこで、導電パターンを直接撮像管で撮影し、導電パタ
ーンの位置と向きを検出することが特開昭６２−８６７
８９号公報で提案されている。
また、導電パターン上に接触子を接触させて導電パター
ンと面付は部品との接続状態、面付は部品の特性測定、
或いは回路全体の良否判定などを行っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
導電パターンを直接検出する方式は、導電パターンの上
に塗布してある半田ペーストのために、導電パターン上
から、十分な反射光が得られないことがあり、撮像管か
ら導電パターンの位置と向きを検出するための十分なデ
ータが得られないことがあった。
また、導電パターンに接触子を接触させて上記のような
検査を行う方法では、導電パターン上にはＦＩＣのリー
ドが半田によって固定してあり、かつ半田の盛り上がり
状態も一様でないので、接触子の接触が十分得られない
ことがあり、その結果過った試験結果が得られてしまう
欠点があった。
本発明は以上のような点に鑑み成されたものであって、
その目的とするところは、導電パターンの位置と向きを
十分検出することが出来る回路プリント板を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、導電パターンの位置と向きを十分
検出することが出来る回路プリント板の面付は部品位置
認識装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、回路プリント板上の面付は部
品検査装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
以上のような目的は次のように回路プリント板を構成す
ることによって達成することが出来る。
すなわち、表面に集積回路のリードを接続するための、
第１導電パターンの少なくとも一対の列を有しており、
その対を成している列は、平行を成している回路プリン
ト板に於いて、前記それぞれの列に属している前記第１
導電パターンの少なくとも２つの、前記列と直角を成す
方向位置に第２導電パターンを設ける。
また、回路プリント板の面付は部品位置認識装置は、次
のように構成する。
すなわち１回路プリント板を支持する支持手段と、第１
導電パターンのそれぞれの列に属している第１導電パタ
ーンの少なくとも２つの、前記列と直角を成す方向位置
に設けてある第２導電パターンの位置を検出する検出手
段と、この検出手段で検出した第２導電パターンの位置
情報を基に。
第２導電パターンの位置を演算によって求める演算手段
とを設ける。
更に、回路プリント板上の面付は部品検査装置は１次の
ように構成する。
すなわち、第１導電パターン上に面付は部品が電気的に
接続してある回路プリント板を支持する支持手段と、第
１導電パターンと電気的に接続してあり、前記列と直角
を成す方向位置に設けてある第２導電パターンに電気的
に接触する複数個の接触子と、この接触子と支持手段と
を相対的に動かし、接触子と第２導電パターンとを接離
する移動手段と、複数の接触子間の電気的状況を検出す
る電気的検出手段とで構成する。
〔作用〕
回路プリント板を以上のように構成することにより第２
導電パターンは第１導電パターンの列に対して直角を成
す位置にあるので、撮像管のような視覚で第２導電パタ
ーンの位置を認識すれば、あたかも第１導電パターンを
直接検出したと同じような高い精度で第１導電パターン
の位置と向きとを認識できる。
また第１導電パターンには面付は部品を取り付けるため
、半日または半田ペーストが付けられるが、第２導電パ
ターンには、少なくとも半田ペーストは付着する必要は
ないので、第２導電パターンは回路プリント基板と明確
に識別可能な反射光を得ることができる。このため人工
視覚によって第２導電パターンに関するデータを得るこ
とができる。
以上の理由から第２導電パターンの位置を検出する回路
プリント板の面付は部品位置認識装置になれば高い精度
で間接的に第１導電パターンの位置を認識できる。
更に第２導電パターンには面付は部品のリードも半田ペ
ーストも付着してないので接触子を第２導電パターン上
に接触させることができ、このため本発明回路プリント
板の面付は部品検査装置によれば、精度の高い検査を行
うことができる。
〔実施例〕
以下図に示す本発明の実施例について説明する。
第１図に於いて全体を１で示す回路プリント板は、第２
図に示すようにＦＩＣ２のリード３を接続するための第
１導電パターン４を多数有している。
この第１導電パターン４の全部または大部分は夫々図示
を省略してあるが回路プリント板１上又は中でやはり図
示を省略してある電気部品に接続してある。
単１のＦＩＣ２を接続するための第１導電パターン４は
、少なくとも互いに平行を成す一対の列を形成するよう
に並んでいる（第１図の実施例では４ａ、４ｂで示す一
対の列と、４ｃ、４ｄで示す一対の列、都合二対の列を
形成している）。
列４ａと４ｂとは平行を成しており、且つ列４Ｃと４ｄ
とは、やはり平行を成している。そして列４ａ、４ｂに
対して列４ｃ、４ｄは直角を成している。
第１導電パターン４の、それが形成している列と直角を
成す方向位置には第２導電パターン５が夫々設けてある
。
第２図に示す実施例では第１導電パターン４と第２導電
パターン５とは一体に構成してあるが、これ等一体に構
成してある導電パターンの途中に付着させたソルダーレ
ジスト６によって仕切られている。このソルダーレジス
ト６は印刷技術によって付着させることができる。
第２図の右半分にＦＩＣ２のリード３を、第１導電パタ
ーン４上に半田付けする以前の状態を示すように、第１
導電パターン４上には半田の層７８が設けてある。第２
導電パターン４上には半田の層は設けられてなく、第２
導電パターンの表面そのものが露出している。
第２図の左半分はＦＩＣ２のリード３を第１導電パター
ン４上に半田付けした後の状態である。
溶融して凝固した半田７ｂがリード３を第１導電パター
ン４に電気的に接続している。
第２図の左半分から第１導電パターン４と第２導電ハタ
ーン５とを仕切るソルダーレジスト６が。
第１導電パターン４上に設けた半田の層７ａが溶融状態
にあるときに、第２導電パターン５上に流れるのを阻止
する阻止手段として、つまり堰の働きをしていることが
分かる。
このように阻止手段を設けると、半田が溶融時に第２導
電パターン５上に流れるのを阻止することができるから
、リード３を第１導電パターン４に接続するための半田
を十分確保することができる。また第２導電パターン５
上には半田が流出しないから、第２導電パターン５上の
表面を半田付は前と同じ状態に保つことができる。
第３図、第４図は本発明の異なる実施例である。
第３図には一列分４ｂの第１導電パターン４と第２導電
パターン５だけが示してある。第４図はやはり右半分が
ＦＩＣ２のリード３を第１導電パターン４上に半田付け
する前の状態を、そして左半分は半田付は後の状態を示
している。
これ等の２つの図から明らかなように、第１導電パター
ン４と第２導電パターン５とは夫々電気的に離して設け
てある。このようにすると第１導電パターン４上の半田
７ａが第２導電パターン５上に流れ込まないから第１導
電パターン４と第２導電パターン５との間に設けた離隔
部６ａが、第１導電パターン４上の半田が溶融して第２
導電パターン５上に付着するのを阻止する阻止手段とし
て働く。阻止手段の効果は離隔部６ａにソルダーレジス
トを行えば、更に向上する。
第３図から明らかなように第２導電パターン５は第１導
電パターン４の幅方向（列方向）にみた中央線８上にあ
り、且つ第２導電パターン５の幅方向寸法は第１導電パ
ターン４の幅方向寸法よりも小さく構成してある。
このように構成すると第１導電パターン４より幅の狭い
第２導電パターン５の位置を人工視覚で検出することが
でき、且つ第２導電パターン５は第１導電パターン４の
幅方向に見た中央部に位置しているから、間接的に第１
導電パターン４の位置を高い精度で検出することができ
る。
ＦＩＣを回路プリント板１に搭載する自動搭載装置（面
付は位置認識装置を備えている）の構成を第５図に示す
。この自動搭載装置は、２つのテレビカメラ１０．１１
、ＦＩＣＩＣ実装用直交ボロボット持手段としての基板
供給装置１２．ＦＩＣ供給装置１３、粗位置決め装置１
４．演算手段としての視覚処理装置１５、ロボット制御
装置１６、シーケンサ１７、操作部１８より成る。
シーケンサ１７は、すべての制御の中心をなし、予め定
めたシーケンスプログラムに従ってシーケンス処理を行
う。このシーケンサ１７の指示に従ってロボット制御装
置１６は作動し、基板供給装置１２及び粗位置決め装置
１４は作動する。シーケンサ１７の動作には、ロボット
制御装置１６の内容を必要とすることから、シーケンサ
１７はロボット制御装置１６からの信号取り込みを行う
。
ロボット制御装置１６は、ＦＩＣＩＣ実装用直交ボロボ
ット１９御、及びＦＩＣ供給装置１３の制御を行う、視
覚処理装置１５は、テレビカメラ１０−１１からの撮像
画像を取り込み、プリント基板１及びＦＩＣ２のパター
ン処理を行い、プリント基板１の位置決め、ＦＩＣの位
置決め、且つ搭載のための位置合わせ用の情報を求める
。この結果は、ロボット制御袋ｅ１６に送られ、ＦＩＣ
ＩＣ実装用直交ボロボット１９給装置１２の制御、及び
シーケンサ１７を通じての基板供給装置１２の制御を行
う。
テレビカメラ１０はＦＩＣを把持するための吸着部や基
板を撮像するためのカメラである。テレビカメラ１１は
ＦＩＣ位置検出用のカメラである。
操作部１８は、マンマシン用操作部であり、キーボード
及びＣＲＴより成り、視覚処理装置１５、ロボット制御
装置１６との間でマンマシン繰作を行う。
基板供給装置１２は、プリント板１を搭載位置に供給す
る。ＦＩＣ供給装置１３はＦＩＣをＦＩＣ格納場所から
ロボットハンド把持位置へ供給する。粗位置決め装置１
４はＦＩＣの粗位置決めを行う。
第６図は、搭載装置の外観図を示す、この搭載装置は、
直交形ロボット１９、基板供給装置１２、Ｆ、ＩＣ供給
装置１３、視覚処理装置１５、ロボット制御装置１６、
シーケンサ１７より成り、これらは、共通のベース上に
設置されている。
ロボットとしてはこの場合十分な位置決め精度があれば
関節形や水平多関節型等でもよく、そのハンドにはＦＩ
Ｃを把持するための吸着部や基板を撮像するためのテレ
ビカメラが取り付けられている。テレビカメラとしては
他にＦＩＣ位置検出用のテレビカメラ１１がベース上に
上向きに固定された状態で取り付けである。
搭載装置の概要は以上の様であるが、次にこれの基本的
な動作を第７図で説明する。更に処理手順は第８図に示
す。
（イ）先ず基板供給装置１２の上にプリント板１を機械
的に固定（Ｓｌ）Ｌ、た状態で、ロボットハンドＣに固
定されているテレビカメラ１０がそのプリント板１上に
移動（Ｓ２）Ｌ、、プリント板１上におけるＦＩＣ搭載
用の第１導電パターン４の正確な位置を求める（Ｓ３）
。この位置を求めるにあたってはテレビカメラ１０は第
２導電パターン５を撮像し、視覚処理装置１５は、この
情報を基にして求める。求めるアルゴリズムは例えば特
開昭６２−８６７８９号公報や特開昭６２−２７１５０
０号公報に詳細に開示してあるので、ここでは詳細な説
明は省略する。
（ロ）ハンドＣがＦＩＣ粗位置決め装置へ移動（Ｓ４）
Ｌ、、これからＦＩＣ２を吸着（Ｓ５）するが、ハンド
に粗位置決め機能がある場合は直接ＦＩＣ供給装置から
吸着することができる。
（ハ）ＦＩＣ２はＦＩＣ位置検出用のテレビカメラ１１
上に移動（Ｓ６）することによってＦＩＣ２とハンドＣ
との位置ずれを検出（Ｓ７）する。
（ニ）視覚処理袋Ｍ１５にて求められた第１導電パター
ンおよびＦＩＣの位置はロボット制御装置１６を介して
ロボットにフィードバックされることによって、プリン
ト板１上の第１導電パターン４にはＦＩＣが位置合わせ
状態良好にして搭載される（Ｓ８）。
第９図は回路プリント板上の面付は部品検査装置の実施
例である。全体を５０で示す面付は部品検査装置は回路
プリント板１を支持する支持手段５１と複数個の接触子
５２とこれ等の接触子５２を第２導電パターン５に接触
させ、また第２導電パターン５から離す移動手段５３と
複数の接触子間の電気的状況を検出する電気的検出手段
５４とで構成してある。
このうち接触子５２は第９図には回路プリント板１の大
きさに比べ、大部大きく示してあるが詳細には第２図、
第４図に示したように、ＦＩＣを搭載が終了した第２導
電パターン５の表面に接触する。従ってこの場合には第
２導電パターン５は対を成す第１導電パターン４を挟ん
だ位置に設けられている。
全体を５３で示した移動手段は全部の接触子５２を左右
上下に移動できるようになっており、あらかじめその動
作位置はティーチングしてある。
また電気的検出手段は例えば予定した２つの接触子間に
予定の電圧をかけ、予定の他の接触子間に流れる電流、
電圧等を測定し、その値が予定範囲内であるか、あるい
は範囲外であるかを検知しＦＩＣの搭載が終了した回路
プリント板の検査を行うように構成してある。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明回路プリント板は第１導電パ
ターンの他に第２導電パターンを設けたので面付は部品
を搭載するための導電パターンの位置と向きを十分検出
することが出来る。また第２導電パターンが電子部品等
で覆われない間は、この第２導電パターンを用いて回路
プリント板の検査を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
第１図、第３図は本発明回路プリント板の夫々異なる実
施例を示す要部の平面図、第２図、第４図は回路プリン
ト板にＦＩＣを半田付けする前後の状態を示す断面図、
第５図〜第８図は位置認識装置の実施例を示しており、
第５図は、そのブロック図、第６図はその斜視図、第７
図は動作を説明するための図、第８図はフローチャート
、第９図は面付は部品検査装置の実施例を示す斜視図で
ある。 １は回路プリント板、２はＦＩＣ，３はリード、４は第
１導電パターン、５は第２導電パターン。 ６は阻止手段である。 ＄１　図 に　凹套トフ・リント版 ６：　四、ムヒ平段 ＄　２　目 早４閃 第５図 １作郁 （イ）　　　　　　　　　　　　　（ｔアノｆ （ハン　　　　　　　　　　　（二］ 半　８　図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. １．表面に集積回路のリードを接続するための、第１導
    電パターンの少なくとも一対の列を有しており、その対
    を成している列は、平行を成している回路プリント板に
    於いて、前記それぞれの列に属している前記第１導電パ
    ターンの少なくとも２つの、前記列と直角を成す方向位
    置には第２導電パターンが設けてあることを特徴とする
    回路プリント板。
  2. ２．前記第２導電パターンの幅は、前記第１導電パター
    ンのそれよりも、狭く構成してあることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の回路プリント板。
  3. ３．前記第１導電パターンには、半田が付着してあり、
    前記第２パターンには半田が付着していないことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の回路プリント板。
  4. ４．前記第２導電パターンは、対を成している前記第１
    導電パターンを挟んで配置してあることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の回路プリント板。
  5. ５．前記第１導電パターンと第２導電パターンとの間に
    は、前記第１導電パターン上の前記半田が溶融して前記
    第２導電パターン上に付着するのを阻止する阻止手段が
    設けてあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の回路プリント板。
  6. ６．前記阻止手段は前記第１導電パターンと第２導電パ
    ターンとを、電気的に離して設けることによって構成し
    てあることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の回
    路プリント板。
  7. ７．前記阻止手段は電気的に連がっている前記第１導電
    パターンと第２導電パターンとの途中の表面に、堰を設
    けることによって構成してあることを特徴とする特許請
    求の範囲第５項記載の回路プリント板。
  8. ８．前記堰はソルダーレジストで構成してあることを特
    徴とする特許請求の範囲第７項記載の回路プリント板。
  9. ９．表面に集積回路のリードを接続するための、第１導
    電パターンの少なくとも一対の列を有しており、その対
    を成している列は、平行を成している回路プリント板の
    前記第１導電パターンの姿勢と位置とを確認する装置に
    於いて、前記回路プリント板を支持する支持手段と、前
    記それぞれの列に属している前記第１導電パターンの少
    なくとも２つの、前記列と直角を成す方向位置に設けて
    ある第２導電パターンの位置を検出する検出手段と、該
    検出手段で検出した前記第２導電パターンの位置情報を
    基に、前記第２導電パターンの位置を演算によって求め
    る演算手段とを有する事を特徴とする回路プリント板の
    面付け部品位置認識装置。
  10. １０．表面に集積回路のリードを接続するための、第１
    導電パターンの少なくとも一対の列を有しており、その
    対を成している列は、平行を成している回路プリント板
    の前記第１導電パターンに接続してある面付け部品の電
    気的試験を行う装置に於いて、前記回路プリント板を支
    持する支持手段と、前記第１導電パターンと電気的に接
    続してあり、前記列と直角を成す方向位置に設けてある
    第２導電パターンに電気的に接触する複数個の接触子と
    、該接触子と前記支持手段とを相対的に動かし、前記接
    触子と前記第２導電パターンとを接離する移動手段と、
    前記複数の接触子間の電気的状況を検出する電気的検出
    手段とから成る回路プリント板上の面付け部品検査装置
    。
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