JPH01320416A - 実装済プリント基板の検査装置 - Google Patents

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、実装済プリント基板の検査装置に関するもの
で、特に創く絞ったビームスポットを用いて実装された
部品の位置ずれ、ハンダ不良、ハンダブリッジ等を検査
せんとするものである。

従来の技術 従来、実装済プリント基板の部品の位置ずれ。

欠品、ハンダ不良、ハンダブリッジ等を自動的に検査す
る装置として、マルチスリット光とカメラを用いる方法
がある。

以下、図面を参照しながら説明する。第６図において、
６５．５６はそれぞれスリット光を照射する照射装置で
あシ、６４はカメラ、５７は実装済プリント基板である
。２つのスリット光を実装済プリント基板６７に対し上
方斜めからそれぞれの光軸が直交するように照射し、上
方よシヵメラ６４で観察すると三角Ｉｆ４ＩＪ量の原理
で実装部品の高さを測定出来る。また、この時マルチス
リット照射装置５５．５６を交互に照射することにより
、”　＋　７方向（第６図参照）の部品位置を知ること
が出来る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のようにカメラによる検査装置では、
必然的にカメラによる観察視野には限界があシ、１枚の
プリント基板を複数の観察視野に分割して検査する必要
がある。このため、大型のプリント基板の場合には分割
数が多くなり、また、部品の配置により、効率的な検査
を行うための分割方法の検討に時間がかかる。また、大
型部品になるとカメラの視野に入らないため、部品自体
を分割する必要もでてくる。よって、分割による検査精
度の低下や検査手段の複雑化を生じる。

本発明は、かかる問題点に鑑み、−度に実装済プリント
基板の検査データを取り込み検査を良好に行う装置を提
供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の実装済プリント基板の検査装置は、駆動入／レ
スの印加に応じて予め定められた距離だけ検査すべきプ
リント基板を駆動する送り手段と、回転駆動される回転
体上に配置され、その回転体の回転に伴って前記プリン
ト基板をビームスポットで円弧状に走査し、その反射光
により前記プリント基板面の高さに応じた検出情報を得
る検査手段と、前記送り手段に印加される駆動パルスを
計数するカウンターと、前記プリント基板が予め定めら
れた位置に送られたことを検出してカウンターをリセッ
トする手段と、前記検査手段の回転角度に応じた計数値
を出力する回転角度検出手段と、前記カウンターの計数
値と前記角度検出手段の値とで決定される予め定められ
たアドレス番地を出力する手段と、前記アドレス番地に
応じて前記検出情報を順次記憶する記憶手段と、前記記
憶手段よシ読み出された検出情報と予め記憶された基準
情報とを比較する比較手段とを備えたことを特徴とする
ものである。

作　　　用 上記構成によれば、プリント基板面の高さを検出する検
査手段は回転体の回転に伴ってプリント基板面を走査す
るよう構成されているため、比較的大なるプリント基板
でも連続的に順次検査が可能なものであシ、また、プリ
ント基板面を円弧状に走査して得られた各点の高さ情報
を直交座標系に変換した後にＲＡＭに記憶するよう構成
しているため、人間が観測するのと同じ座標系に観測デ
ータが配置されるので、極座標系のままデータが配置さ
れた場合に比べその後のデータ処理に好都合なものであ
る。

実施例 以下、本発明の一実施例の実装済プリント基板の検査装
置について、図面を参照しながら説明する。

第２図は、ビームスポット投光用光学系と受光用光学系
群が一体となった単位検査装置の斜視図である。

１は、たとえばレーザーを使ったビームスポット投光用
光学系、２，４，６．８は前記ビームスポットの反射面
からの反射光を受け、その反射面の高さ及び輝度情報を
得るための半導体装置検出素子（以下ＰＳＤと呼ぶ）の
ような光電変換素子である。このＰＳＤは、ある所定の
長さを有し、ビームスポットの照射位置に応じて複数の
出力端子の出力が相対的に変化するもので、これにはＣ
ＯＤラインセンサー等を用いることも可能である。３，
５，７．９は、三角測量を行うために実装済プリント基
板からの反射ビームスポットを前記光電変換素子２，４
，６．８上にそれぞれ結像するためのレンズ若しくはレ
ンズ群である。これらの光電変換素子およびレンズは、
ビームスポットの光軸周辺に配置され、本実施例では４
組をビームスポットを中心とする同一円周上に等間隔に
配置している。１０は実装済プリント基板、１１はビー
ムスポットであり、実装済プリント基板１゜に対してほ
ぼ垂直に照射されている。

第３図は、検査装置全体の斜視図である。１３゜１４．
１５．１６は第２図で示した光学系群が一体になった一
つの単位検査装置である。１２はモ−ター等の駆動源（
図示せず〕によりほぼ一定速度で回転駆動される回転円
盤である。前記単位検査装置１３，１４，１５，１６は
、回転円盤１２の中心に対し同一円周上に等間隔に、回
転円盤１２の回転に伴って前記ビームスポットが順次実
験法プリント基板１０を走査するよう配置されている。

従って、実験法プリント基板１０を第３図に示す”　＋
　７　＋　”座標系のｙ方向へ順次移動することにより
実験法プリント基板１ｏの全体をビームスポットにより
走査することが可能となる。１７は現在単位検査装置１
４で走査している軌跡を示しており、１８は直前に単位
検査装置１５で走査した軌跡を示している。第３図にお
いては、単位検査装置１４が走査完了すると実験法プリ
ント基板１０がｙ軸方向へ移動して、次の単位検査装置
１３の走査開始前に移動が終了するようになっておシ、
無駄な時間がなく最小時間で検査を終了することが出来
る。

第４図は、光電変換素子からの照射位置により相対的に
値が変化する２つの電流出力を演算して高さ情報及び輝
度情報を得るための本装置の電気回路を示している。１
９は光電変換素子２の２つの電流出力から割算器６２を
通して高さ情報を得、また、前記２つの電流出力の和よ
シオペアンプ５３を通して輝度情報を得ている高さ及び
輝度情報検出回路である。２０，２１．２２も前記高さ
及び輝度情報検出回路１９と同様であり、光電変換素子
４，６．８に接続されている。この場合、光電変換素子
を４個使用しているため高さ及び輝度情報も一つの光点
に対して４個出力される。２３は、４個の高さ情報から
一つの高さ情報を得る高さ情報選択回路であり、選択方
法として例えば４個の内最大レベルと最小Ｖペルを除い
た残りの二つの平均を取る方法がある。２４は２３と同
様に、４個の輝度情報から一つの輝度情報を得る輝度情
報選択回路であシ、選択方法として例えば４個の内最大
レベルを取る方法がある。このように前記２つの高さ及
び輝度情報選択回路２３．２４はＲＡＭ２５の節約及び
前処理をつけることによるＣＰＵ２６の負荷軽減の目的
で設けられたものである。

前記２つの高さ及び輝度情報選択回路２３　、２４の出
力は、ＣＰＵ２６のバスに接続されているＲＡＭ２Ｂへ
送られる。ＣＰＵ２６は、前記ＲＡＭ２６より読み出さ
れた高さ及び輝度情報と、予め基準となる実験法プリン
ト基板から得られて予め記憶されている高さ情報及び輝
度情報とを比較し、被検査実験済プリント基板の良否を
決定する。

第１図は、実験法プリント基板の送り装置及びセンサー
回転部の構成図である。単位検査装置１５が回転円盤１
２上に配置してあり、円弧状に走査を行う。この回転円
盤１２に回転角度情報を得るためのエンコーダー３６を
設けてあシ、このエンコーダー３６からの出力パルスを
計測するカウンター３７によって回転角度情報が得られ
る。３１はプリント基板送り用パルスモータ−であり、
前記回転円盤１２の回転に同期して実験法プリント基板
１０を矢印入方向へ送る。ノ（Ｉレスモーター３１へ印
加される駆動パルスを計数する駆動）くルス計数用カウ
ンター３６を設けてあり、予め定められ位置まで実験法
プリント基板１ｏが移動してきた時、センサー３３によ
って駆動ハ／Ｌ／ス計数用カウンター３６がリセットさ
れる。この駆動パルス計数用カウンター３５の計数値に
よって、実験法プリント基板の移動距離情報が得られる
。前記回転角度情報と前記移動距離情報よシ、極座標系
における実験法プリント基板１ｏ上の検査ポイントの高
さ情報と輝度情報が得られる。ここで、極座標系での高
さ及び輝度情報をそのま−ｉＲＡＭ上に記憶させる場合
、人間が普通に観測している世界と異なり、部品が装着
されているプリント基板上の位置に応じて、同一部品に
おいても形状が変ってくるので、同じ部品検査に同じ検
査アルゴリズムが使用できないという問題が生じ、デー
タ処理の能率が非常に低下する。従って、極座標系から
直交座標系への変換を行い、情報処理を行うほうが能率
的である。

本実施例では、それぞれの極座標系に対応した直交座標
系のアドレスを予め記憶させであるＲＯＭ３８をこの変
換部に用いている。直交座標系に変換された前記ＲＯＭ
３８の出力を、前記高さ及び輝度情報を記憶するための
ＲＡＭ２５のアドレスに対応させ、そのアドレスに対応
した前記検出情報を順次記憶する。ＲＡＭ２５に記憶さ
れている前記検出情報と、予めＲＡＭ３９に記憶−しで
あるティーチングデータとをＣＰＵ２６によって比較処
理を行い、実装法プリント基板１ｏの検査を行う。

尚、前記検出情報の記憶用ＲＡＭ２５は２組備えられて
おり、一方のＲＡＭは現在検査している実装法プリント
基板の検出情報を記憶し、もう−方のＲＡＭから１つ前
に検査した実装法プリント基板の記憶している検出情報
を読みだし、ティーチングデータとの比較、処理を行う
。検査される実装法プリント基板が入れ替わる毎に、２
組の記憶用ＲＡＭの機能を切シ換え、交互に前記処理を
行い、並列処理によって高能率化を図っている。

また、本実施例では、プリント基板の検査を高精度で行
うため、゛前記回転円盤１２の１／４回転に対して、予
め定めである距離だけプリント基板が移動するようにエ
ンコーダー３６の出力により駆動パルス発生装置３４を
制御し、前記パルスモータ−３１の回転を前記プリント
基板の移動と同期させであるが、被検査プリント基板の
検査精度が要求されない場合は、前記パルスモータ−３
１の回転と前記回転円盤１２の回転とは正確に同期して
いなくても良い。

以上のように、本実施例は検査すべき実装法プリント基
板に垂直にビームスポットを照射し、そのビームスポッ
トの周囲に配置された複数の光電変換素子と共に移動せ
しめながら実装法プリント基板の各点の高さ及び輝度の
変化を計測するものであるため、実装法プリント基板の
各点は同一条件で計測され良好な検査が望めるものであ
る。

また、実装法プリント基板からの反射光は、ビームスポ
ットの周囲に配置された複数の光電変換素子により受光
されるよう構成されているだめ、実装法プリント基板か
らの反射光が種々の拡散特性になってもそれに伴う検査
結果の変動を小さくできるものである。尚、実施例では
実装法プリント基板上の高さと輝度の両方を検出するよ
う構成しているが、検査精度が低くても良いという場合
には、その一方のみを検査するような構成にして良いも
のである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ビームスポット投受光用
光学系が配置された回転体と被検査プリント基板送り手
段によって、円弧状に順次走査された実装法プリント基
板の高さ及び輝度データを直交座標に変換した後にＲＡ
Ｍに記憶するよう構成しているため、極座標系のままデ
ータが配置された場合に比べ、その後のデータ処理に好
都合となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実装法プリント基板検査装置の一実施
例におけるプリント基板の送り装置及びセンサー回転部
の構成図、第２図はビームスポット投光用光学系と受光
用光学系群が一体となった一単位の検査装置の斜視図、
第３図は同実施例の要部を示す斜視図、第４図は同検査
装置の電気回路のブロック図、第５図は従来のプリント
基板検査装置の斜視図である。 １・・・・・・ビームスポット投光用光学系、−２、４
。 ６．８・・・・・・光電変換素子、３，５，７．９・・
・・・・レンズ、１ｏ・・・・・・プリント基板、１１
・・・・・・ビームスポット、１２・・・・・・回転円
盤、１３．ｊ４，１５゜１６・・・・・・単位検査装置
、１９，２０，２１．２２・・・・・・高さ及び輝度情
報検出回路、２３・・・・・・高さ情報選択回路、２４
・・・・・・輝度情報選択回路、２５・・・・・・ＲＡ
Ｍ、２６・・・・・・ＣＰＵ、３１・・・・・・プリン
ト基板駆動パルスモーター、３３・・・・・・カウンタ
ーリセットセンサー、３４・・・・・・駆動パルス発生
装置、３５・・・・・駆動パルス計数用カウンター、３
６・・自・・エンコーダー、３７・・・・・・カウンタ
ー、３８・・・・・・座標変換用ＲＯＭ、３９・・・・
・・ティーチングデータ記憶用ＲＡＭ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名茫−
ＲＡＭ ２６−ＣＰ（Ｊ ３／−−ブソンｙｘｕ、ｕ動パルスモータ−３３−一一
カウンターリｔ＝ｙトせンヅー３ｚ−−−エンブーグー ３９’−−−ティーチングデ′−り記楕）ｆ４ＲＡＭ纂
２図 ＼ 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動パルスの印加に応じて予め定められた距離だけ検査
   すべきプリント基板を駆動する送り手段と、回転駆動さ
   れる回転体上に配置され、その回転体の回転に伴って前
   記プリント基板をビームスポットで円弧状に走査し、そ
   の反射光により前記プリント基板面の高さに応じた検出
   情報を得る検査手段と、前記送り手段に印加される駆動
   パルスを計数するカウンターと、前記プリント基板が予
   め定められた位置に送られたことを検出してカウンター
   をリセットする手段と、前記検査手段の回転角度に応じ
   た計数値を出力する回転角度検出手段と、前記カウンタ
   ーの計数値と前記角度検出手段の値とで決定される予め
   定められたアドレス番地を出力する手段と、前記アドレ
   ス番地に応じて前記検出情報を順次記憶する記憶手段と
   、前記記憶手段より読み出された検出情報と予め記憶さ
   れた基準情報とを比較する比較手段とを備えた実装済プ
   リント基板の検査装置。