JPH02212706A - 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
、特に細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、はんだ不良、はんだブリッジなどを検査
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検査装置の部品ずれ欠品、は
んだ不良、はんだブリッジなどを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４図において５
５．６６は各々スリット光を照射する照射装置であり、
６４はカメラ、５７は実装済みプリント基板である。二
つのスリット光を実装済みプリント基板６７に対して斜
め上方より各々の光軸が直行するように照射し、上方よ
りカメラ６４で観察すると三角測量の原理で実装部品の
高さを測定できる。又このときマルチスリット照射装置
５６．５６を交互に照射することにより、ｘ、ｙ３　／
＼−７ 方向の部品位置を知ることができる。

発明が解決しようと−する課題 しかしながら上記のような構成では、はんだ付は前にお
ける実装部品の位置測定などでは可能であるが、はんだ
付は工程後のはんだ面の正確な検査は困難である。なぜ
ならはんだ面は境面に近いため、はんだ面の向きとカメ
ラの位置関係によっては、反射光が強すぎてカメラが飽
和してし甘う場合や、逆に反射光か弱すぎて検出できな
い場合が生じるからである３、 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、回転駆動さ
れる回転体と、その回転に対して相対的に検査すべきプ
リント基板を移動せしめる手段と、前記回転体の回転中
心を中心とする略同−円周」二に位置して、各々前記プ
リント基板にビームスポットを照射して、そのビームス
ポットが前記回転体の回転に伴って順次プリント基板を
走査するように前記回転体に配置された複数のビームス
ポット発生手段と、前記回転体に各々の前記ビームスポ
ットを中心として放射状に配置され、前記プリント共成
よりの反射光を受光［７、その受光イ装置に応じた出力
と、受光エネルギーに対応する量を・出力する複数個の
光電変換手段とを備え、前記プリント基板に対する前記
ビームスボッＩ−の個々の）Ｈ（５射角度を変えること
により、多角度からの情報を得ることを特徴とする。

作用 上記構成（Ｃよればビームスポットの反射光を受光する
光電変換素子をビームスボッｌ−の周囲に複数個配置し
ているためはんだ而の向きにより反射光がある程度変化
してもそれに対応して反射光を受光することができ、ま
だビームスポットの周囲に複数個配置している光電変換
素子（Ｃよっても受光できないような急傾斜のはんだ面
等は前記プリント基板に対しある角度を持った前記光学
系１訂のいずれかによりその反射光を受光できる。

それにより実装済みプリン！・基板の凹凸を極めて正確
に再生でき精度の高い検査が可能となる。

実施例 ６ベーノ 以下、本発明の一実施例の実装済プリント基板自動検査
装置について、図面を参照しながら説明する。

第１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
、例えばレーザーを使ったビームスボッｌ−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
だめの半導体装置検出素Ｔ−（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Ｌ２、ビート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ラインセンザー等を用いることも可能である。

３．６．７．９は、三角測量を行うために実装済みプリ
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上に各々結像するだめのレンズもしくは
レンズ群である。これらの光電変換素子及びレンズは、
ビームスポット１１６　・−・ 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（Ｃ配置してい
る。

本実装済プリント基板の検査装置では、第１図で示され
た光学系群が一体となった単位検査装置を五つ持つ。一
つは実装済みプリント基板１０に対してビームスポット
１１をほぼ垂直に照射したものであり、残り四つは実装
済みプリント基板１ｏに対してビームスボッｌ−１１を
ある一定の角度で、更に各々が別４の方向から照射する
ように構成しである。

第２図は、検査装置全体の斜視図である。１３゜１４．
１５，１６．１７は第１図で示した光学系群が一体とな
った一つの単位検査装置であり。

１３は実装済みプリント基板１０に対しビーノ・スポッ
ト１１をほぼ垂直に照射し、１４（ｄ実装済与プリント
基板１０に対しビームスポット１１を、ある角度（例え
ば実装済みプリント基叛に対し４５度の角度）でＸ軸の
十方向から照射し、１６は実装済みプリント基板１０に
対しビームスボッ７ベーン ト１１を、ある角度（例えば実装済みプリント基板に対
し４５度の角度）でｙ軸の子方向から照射し、１６は実
装済みプリント基板１０に対しビームスポット１１を、
ある角度（例えば実装済みプリント基板に対し４６度の
角度）でＸ軸の一方向から照射し、１７は実装済みプリ
ント基板１０に対しビームスポット１１を、ある角度（
例えば実装済みプリント基板に対し４６度の角度）でｙ
軸の一方向から照射しである。

１２はモーター等の駆動源（図示せず）によシはぼ一定
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１３．１４．１６．１６．１７は回転
円盤１２の中心にたい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装済
みプリント基板１０を走査するよう配置されている。従
って、実装済みプリント基板１０を第２図に示す”　ｒ
　７　ｒ　ｚ座標系のｙ方向へ順次移動することにより
実装済みプリント基板１０の全体をビームスポットによ
ｐ走査することが可能となる。

１８はプリント基板１０が静止状態で現在単位検査装置
１３で走査している軌跡を示しており、２２はその静止
状態のプリント基板１０を単位検査装置１３に続いて単
位検査装置１７で走査する軌跡を示しており、２１は続
いて単位検査装置１６で走査する軌跡を示しており、２
Ｑは単位検査装置１６で走査する軌跡を示しており、１
９は単位検査装置１４で走査する軌跡を示している。

第２図においては、単位検査装置ｉ３，１４．１６゜１
６．１７が走査完了すると実装済みプリント基板１０が
ｙ軸方向へ１ピツチ１だけ間欠的に移動して、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
ており、無駄な時間がなく最小時間で検査を終了するこ
とができる。なお２３は間欠駆動前の単位検査装置１３
で走査した軌跡を示している。

第３図は、光電変換素子からの照射位置により相対的に
値が変化する二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。２
４Ｆｉ光電変換素子２の二つ９ページ の電流出力から割算器５２を通して高さ情報を得、又、
前記二つの電流出力の和よりオペアンプ６３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。

２６．２６．２７も前記高さ及び輝度情報検出回路２４
と同様の検出回路であり、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。

２８は、単位検査装置１３の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レベルを除いた残り
の二つの平均をとる方法とがある。２９は２８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
択回路でちゃ、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。以上により、単位検査装置１３の
輝度・高さ情報検出回路３０を構成している。３１゜３
２．３３．３４はそれぞれ単位検査装置１４゜１６．１
６．１７の輝度・高さ情報検出回路であ１０・＼−７′ り前記輝度・高さ情報検出回路３０と同様な構成になっ
ている。また選択回路２８．２９はＲＡＭ３５．３８．
３７．３８．３９の節約及び前処理をつけることによる
Ｃ　Ｐ　Ｕ　４０の負荷軽減の目的で設けられたもので
ある。

この輝度・高さ情報検出回路３０，３１，３２゜３３．
３４からの出力はｃｐｔｒ４ｏのバスに接続されている
ＲＡＭ３５，３８，３７．３８．３９へ送られる。尚、
ＲＡＭ３６にはビームスポットを実装済みプリント基板
にたいしほぼ垂直に照射した単位検査装置１３により得
られたデータが格納され、同様にＲＡＭ３６には単位検
査装置１４により得られたデータ、ＲＡＭ３７には単位
検査装置１６により得られたデータ、ＲＡＭ３Ｂには単
位検査装置１６により得られたデータであり、ＲＡＭ３
９には単位検査装置１７により得られたデータが格納さ
れる。

前記ＣＰＵ４ｏでは、前記ＲＡＭ３６．３６　。

３７．３８．３９よシ読み出された多角度から得た高さ
及び輝度情報を基にプリント基板上の対象１１　／＼−
７ 物をより正確に再現し、予め記憶されている情報とを比
較することにより良否を決定する。

発明の効果 以上のように本発明は、検査すべき実装済みプリント基
板にビームスボッ）Ｑ照射し、そのビームスポットをそ
の周囲に配置された光電変換素子とともに移動せしめな
がら実装済みプリン１一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、実装済みプリント基板の
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。

又、ビームスポット照射面の垂直面に対し小さな傾きの
面であれば実装済み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ため、実装済みプリン
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、さらにはビームスポ
ットの照射角度を変えることにより実装済みプリント基
板に対し極めて急な斜面であってもその形状を極めて正
確に認識できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実装済プリント基板の検査装置の一実
施例におけるビームスポット投光用光学系と受光用光学
系が一体となった一単位の検査装置の斜視図、第２図は
同実施例の要部を示す斜視図、第３図は同検査装置の電
気回路のブロック図、第４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、３，６，７．９・・
・・・・レンズ％１ｏ・・・・・・プリント基板、１１
・・・・・・ビームスポット、１２・・・・・・回転円
盤、１３，１４，１６゜１６．１ア・・・・・・単位検
査装置、２４．２５．２６゜２７・・・・・・高さ及び
輝度情報検出回路、２８・・・・・・高さ情報選択回路
、２９・・・・・・輝度情報選択回路、３５．３６，３
７，３８．３９・・・・・・ＲＡＭ、４０・・・・・Ｃ
ＰＵ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動される回転体と、その回転に対して相対的に検
   査すべきプリント基板を移動せしめる手段と、前記回転
   体の回転中心を中心とする略同一円周上に位置して、各
   々前記プリント基板にビームスポットを照射して、その
   ビームスポットが前記回転体の回転に伴って順次プリン
   ト基板を走査するように前記回転体に配置された複数の
   ビームスポット発生手段と、前記回転体に各々の前記ビ
   ームスポットを中心として放射状に配置され、前記プリ
   ント基板よりの反射光を受光しその受光位置に応じた出
   力と、受光エネルギーに対応する量を出力する複数の光
   電変換手段とを有し、前記プリント基板に対する前記ビ
   ームスポットの個々の照射角度を変えることにより、多
   角度からの情報を得ることを特徴とする実装済プリント
   基板の検査装置。