JPH04103145A - 部品検査装置 - 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〉 この発明は、複数のリードを有するＱＦＰのような電子
部品を検査するのに用いられる部品検査装置に関連し、
殊にこの発明は、前記リードの変形などを検出して、部
品の良否を判別するのに好適な部品検査装置に関する。

〈従来の技術〉 例えばＱＦＰのような電子部品（以下、単に「部品」と
いう）をプリント基板上に表面実装する場合、第７図に
示す如く、部品１のいずれかり−ド２が変形していると
、プリント基板３の表面よりそのリード２が浮き上がる
ため、適正な半田付けが行われず、半田付は不良の状態
となる。このため電子部品の実装前に全てのり一ド２が
適正か否かなどを検査して、部品の良否を判別しておく
必要がある。

従来、その種部品検査装置として、第８図に示す構成の
ものが提案されている。

図中、１は検査対象の部品であって、四方に多数のり一
ド２が突出している。この部品１は検査台上の適所に位
置決めされて載置された後、部品検査装置４によりリー
ド２の変形の有無などが検査される。

図示例の部品検査装置４は、一対のレーザ光源５Ａ、５
Ｂからの検査光ａ、ｂを部品１の２辺に沿って導いた後
、それぞれ検査光ａ、ｂを反射ミラー６Ａ、６Ｂで反射
させて他の２辺に沿って導き、受光器７Ａ、７Ｂで受光
している。

各検査光ａ、ｂの光路をリード２の先端位置に対応させ
るとき、全てのり一ド２が適正状態であれば、検査光ａ
、ｂは各リード２の真上を通過して受光器７Ａ、７Ｂで
受光されるが、いずれかリード２に浮き上がっていると
、そのり−ド２で光路が遮断され、検査光は受光器に到
達せず受光されない。

かくして両方の受光器７Ａ、７Ｂで検査光ａ。

ｂが受光されたとき、その部品１のリード２は適正状態
であると判断し、もしいずれか受光器７Ａ、７Ｂで検査
光ａ、ｂが受光されなければ、リード不良が生じている
と判断する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら上記構成の場合、検査対象の部品１を検査
金玉の検査位置に正確に位置決めする必要があり、位置
調整が容易でな（、特に部品サイズが小さいとき、部品
のわずかな位置ずれて適正な検査が困難となる。また検
査対象が変更される都度、部品検査装置４の各構成、す
なわちレーザ光源５Ａ、５Ｂ、反射ミラー６Ａ６Ｂ、受
光器７Ａ、７Ｂの各構成の設置位置を変更する必要があ
り、検査１！備に手数を要するという問題がある。

この発明は、上記問題に着口してなされたもので、検査
に際して部品の正確な位置決めを必要とせず、また検査
準備に手数を要しない部品検査装置を提供することを目
的とする。

またこの発明の他の目的は、特に複数のリードを有する
電子部品を検査するのに、リードの高さにばらつきがあ
っても、その誤差を吸収じて適正な検査を行うことがで
きる部品検査装置を提供する点にある。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明の部品検査装置は、透明支持板と光源と撮像装
置とを有する。透明支持板は上面を検査部品を支持する
支持面となしかつその支持面に液膜を設けると共に、外
周のいずれか端面を検査光の入射面となしている。光源
は前記入射面に向けて配置され、前記透明支持板中を検
査光が全反射を繰り返して進行するよう検査光の投射方
向が設定される。撮像装置は前記透明支持板の下方に配
置され、検査部品を透明支持板を介して観測可能に視野
が設定される。

〈作用〉 透明支持板の支持面上に部品が置かれた場合において、
その部品の検査部位が支持面と接触するとき、検査光は
その接触部分に当って乱反射する。このため乱反射光が
撮像装置で観測されて、接触した検査部位の完全な画像
が得られる。一方、部品の検査部位が浮きなどに起因し
て支持面と接触していないとき、検査光は透明支持板中
を全反射して通過するため、乱反射光が撮像装置で観測
されず、検査部位の完全な画像は得られない。従ってこ
の検査部位の画像が適正に得られるか否かにより部品の
良否を判別し得る。

もし検査対象が複数のリードを有する部品である場合に
おいて、仮にリードの高さにばらつきがあっても、その
誤差は液膜にて吸収されるもので、部品を支持面に押し
付けて接触させるなどの操作を必要とせず、適正な検査
が行われる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の一実施例にかかる部品検査装置１
０を示す。

図示例の部品検査装置１０は、ＱＦＰのように四方へ多
数のり−ド２が突出する電子部品１を検査するためのも
のであるが、この装置はこの種電子部品の検査に限らず
、他の種類の電子部品、さらには電子部品以外の機械部
品などの検査にも適用できる。

この部品検査装置１０は、透明支持板１１と光源１２と
撮像装置１３とを有するもので、撮像装置１３には画像
処理装置１４が電気接続される。

前記透明支持板１１は、板厚が一定であって上下面が平
行なアクリルなどの合成樹脂板やガラス板が用いられ、
上面を検査すべき部品１を支持する支持面１５となすと
共に、この支持面１５上にほぼ一定厚みの液膜２４が吹
付けや塗布などにより設けられている。二〇液膜２４は
検査対象である電子部品１のリード２の高さのばらつき
を吸収するためので、不揮発性であって粘性が低く、表
面張力の小さな液剤を用いて形成される。実験によれば
、前記液剤としてデイスプレィ・クリーナー（ＩＢＭ株
式会社製）を用いて液膜２４を形成したとき、所望の効
果が得られることを確認済である。この液剤は表面張力
が約０．０２Ｎ／ｍであって、界面活性剤。

静電気防止剤、フッ素系溶剤、液化石油ガスなどを成分
とするものである。

また図示の透明支持板１１は平面形状が矩形状であり、
外周端面のうち、少なくとも一端面を斜めに形成して、
検査光Ｃを入射させる入射面１６となしている。

前記光源１２は、例えばレーザ光源が用いられ、その出
力光をシリンドリカルレンズなどの光学系を通過させる
ことによりスリット状の検査光Ｃを形成している。この
検査光Ｃは、第２図に示す如く、透明支持板１１の前記
入射面１６向けて光の幅方向を入射面１６の長さ方向と
一致させて直角に投射され、その検査光Ｃの全部が透明
支持板１１中を全反射を繰り返して進行するよう投射方
向、すなわち入射面１６の（頃斜角度θが設定されてい
る。

第４図は、検査光Ｃの全部が透明支持板１１中を全反射
しつつ進行する原理を示している。

なお同図には前記液膜２４は省略しているが、原理的に
は液膜は透明支持板１１の一部とみなすことができる。

第４図（１）では、透明支持板１１と外気１７との境界
面１８に対し検査光ＣがＤｉ界角度より小さな角度αで
入射している。この場合は検査光Ｃの一部が境界面１８
で屈折して角度βで外気１７中へ進み、他の一部が境界
面１８で全反射して透明支持板１１の内部を進行するこ
とになる。

第４図（２）では、透明支持板１１と外気１７との境界
面１８に対し検査光Ｃが臨界角と一致する角度αで入射
している。この場合は検査光Ｃの一部が境界面１８で屈
折して角度β（＝９０”　）で境界面１８に沿って外気
１７中を進み、他の一部が境界面１８で全反射して透明
支持板１１の内部を進行することになる。

第４図（３）では、透明支持板１１と外気１７との境界
面１８に対し検査光Ｃが臨界角より大きな角度αで入射
している。この場合は検査光Ｃの全部が境界面１８で全
反射して透明支持板１１の内部を進行することになる。

従って板厚が一定の透明支持板１１中において、外気と
の一方の境界面（例えば下面）に対し検査光Ｃが臨界角
より大きな角度αで入射するよう透明支持板１１の入射
面１６の傾斜角度θを設定すれば、検査光Ｃは透明支持
板１１の上下の境界面で全反射しつつ透明支持板ｌｌ中
を進行することになる。

なおこの実施例の場合、単一の入射面１６に対し一個の
光源１２を設けているが、これに限らず、２以上の入射
面１６を設定して、それぞれに光源を対向位置させても
よい。

つぎに撮像装置１３は、前記透明支持板１１の下方に配
置され、検査対象の部品１を透明支持板１１を介して観
測可能にその視野１９が設定されている。この撮像装置
１３で得た画像信号は画像処理装置１４に与えられて２
値化などの処理が行われた後、その２値画像からリード
２の変形の有無を検査して部品１の良否が判別される。

上記構成の部品検査装置において、液膜２４で覆われた
透明支持板１１の支持面１５上に検査対象の部品１を載
置した後、光源１２および撮像装置１３を作動させてリ
ード２の検査を実行する。

いま検査対象の部品１が、第２図に示す如く、多数本の
り−ド２のうち１本のリード２′が変形した不良品であ
ると想定すると、正常なり−ド２については支持面１５
や液膜２４と完全に接触するが、変形したリード２′つ
いては支持面１５や液膜２４と完全に接触せず、例えば
先端部が支持面１５より浮き上がる。

この場合に仮に適正なり−ド２に高さのばらつきがあっ
てリード２が支持面Ｉ５よりわずかに浮き上がっても、
この微小間隙の方は液膜２４にて埋められ、リード２の
高さの誤差は吸収されることになる。

光源１２を発した検査光Ｃは透明支持板１１へ入射した
後、透明支持板１１中を全反射しつつ進行するが、支持
面１５または液膜２４と接触したり−上２０部分に検査
光Ｃが当たると、検査光Ｃはその接触部分で乱反射して
全反射の状態が乱される。その結果、乱反射光ｄが透明
支持板１１の下面を通過して撮像装置１３の方向へ進む
ため、その乱反射光ｄが撮像装置１３で観測され、前記
リード２の完全な画像が生成される。

第５図および第６図は、上記の乱反射の原理を示してい
る。

第５図は、透明支持板１１と外気１７との境界面１８（
正確には液膜２４と外気との境界面１８）に対し検査光
Ｃが臨界角より大きな角度で入射する状態を拡大して示
しである。この検査光Ｃは境界面１日で全反射するが、
この場合に検査光Ｃは、図中、Ｐで示すごとく、光の波
長程度だけ境界面１８を突き出た後、外気１７から透明
支持板１１中へ戻るような反射作用をを行うものである
。その結果、第６図に示すように境界面１８上に物体２
０が接触していると、この突き出た検査光Ｃがその物体
２０表面の粗面２１で乱反射し、前記したような現象を
呈するのである。

つぎに浮きが生じたリード２′の部分に検査光Ｃが至る
と、支持面１５または液膜２４と接触するリード２′の
基端部分では検査光Ｃは乱反射するが、液膜２４から浮
いたリード２′の先端部分では検査光Ｃは境界面で全反
射して透明支持板ｌｌ中を通過してしまう。このため基
端部分の乱反射光ｄのみが撮像装置１３で観測され、前
記リード２′の不完全な画像が生成される。

第３図は、上記設定例における画像２２を示すもので、
２３は浮きのないリード２の完全な画像部分を示し、２
３′は浮きの生じたリード２′の不完全な画像部分を示
している。従って適正なリードの画像が得られるか否か
により部品１の良否を判別し得る。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、透明支持板の支持面で検査部品
を支持し、外周の入射面より検査光を投射して透明支持
板中を全反射を繰り返して進行させ、前記透明支持板の
下方より透明支持板を介して検査部品を観測するように
したから、支持面と接触する部品の検査部位については
検査光が乱反射し、一方、浮きなどに起因して支持面と
接触しない検査部位については前記乱反射光は発生せず
、検査部品の良否を容易に判別できる。

二のような部品検査装置よれば、検査に際して部品の正
確な位置決めが必要でなく、また検査準備に殆ど手数を
要せず部品検査に着手でき、高精度かつ高能率の検査を
実現できる。また支持面に液膜を設けるようにしたから
、複数のリードを有する部品を検査するような場合に、
仮にリードの高さにばらつきがあっても、その誤差は液
膜にて吸収されるため、部品を支持面へ押し付けるなど
の操作を必要とせずに、適正な検査を行うことができる
。さらに液膜の存在により支持面との接触面積が増すか
ら明解な画像が得られ、検査精度を向上できる。さらに
また支持面に傷などが存在しても液膜にてその傷が埋め
られるため、傷がリードと誤って観測されるのを防止で
きるという幾多の顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる部品検査装置の概
略構成を示す説明図１第２図は部品の検査状況を拡大し
て示す正面図、第３図はこの発明の部品検査装置により
得られた画像の一例を示す説明図、第４図は光の全反射
の原理を説明するための説明図、第５図および第６図は
この発明の詳細な説明するための説明図、第７図は検査
対象の部品の一例を示す正面図、第８図は従来の部品検
査装置の一例を示す平面図である。 １０・・・・部品検査装置　　　１１・・・・透明支持
板１２・・・・光源　　　　　　　１３・・・・損傷装
置２４・・・・液膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明支持板と光源と撮像装置とを有する部品検査装置で
   あって、 透明支持板は、上面を検査部品を支持する支持面となし
   かつ支持面に液膜を設けると共に、外周のいずれか端面
   を検査光の入射面となし、光源は、前記入射面に向けて
   配置され、前記透明支持板中を検査光が全反射を繰り返
   して進行するよう検査光の投射方向が設定され、 撮像装置は、前記透明支持板の下方に配置され、検査部
   品を透明支持板を介して観測可能に視野が設定されて成
   る部品検査装置。