JPS59192902A - 基板取付部品の位置検査装置 - Google Patents
基板取付部品の位置検査装置Info
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- JPS59192902A JPS59192902A JP58065321A JP6532183A JPS59192902A JP S59192902 A JPS59192902 A JP S59192902A JP 58065321 A JP58065321 A JP 58065321A JP 6532183 A JP6532183 A JP 6532183A JP S59192902 A JPS59192902 A JP S59192902A
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- JP
- Japan
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- light
- board
- reflected light
- substrate
- component
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
この発明は基板に取付けられた部品の搭載状態の異常の
有無を検査する基板取付部品の位簡の検査装置に関する
。
有無を検査する基板取付部品の位簡の検査装置に関する
。
家電製品に用いられる基板では、第1図(a)、れるよ
うになり、その取付方法を第1図および第2図(a)〜
(d)によシ説明する。第2図(a)において、基板2
の部品接続位置に導体2−1が印刷されており2つの印
刷導体2−1の間には白色のマーキング2−3が施され
ている。第2図(b・)に示すよ゛うにリフロー半田2
−2が印刷導体2−1の上に塗布される“。第2図(c
)では、このリフ。
うになり、その取付方法を第1図および第2図(a)〜
(d)によシ説明する。第2図(a)において、基板2
の部品接続位置に導体2−1が印刷されており2つの印
刷導体2−1の間には白色のマーキング2−3が施され
ている。第2図(b・)に示すよ゛うにリフロー半田2
−2が印刷導体2−1の上に塗布される“。第2図(c
)では、このリフ。
ロー半田2−2の上に部品1の接続端子1−1が重ねら
れ、この状態で高温炉で溶着させ第2図(j)となる。
れ、この状態で高温炉で溶着させ第2図(j)となる。
このようにチップ部品を使用することは、取付の自動化
が容易で装置の小型化ができるなどの利点があるが、取
付位置の不正確さが生じやすく、場合によっては部品の
脱落さえ起こる。
が容易で装置の小型化ができるなどの利点があるが、取
付位置の不正確さが生じやすく、場合によっては部品の
脱落さえ起こる。
従来のチップ部品の位置ずれ、脱落の検査方法を第3図
により説明する。
により説明する。
第3図において、レーザビーム7はX方向に被検基板2
のX方向の長さ以上の幅を走査し、かつ被検基板2けY
方向に一定速度で搬送されている、受光素子9は受光レ
ンズ8を介して被検基板2に取り付けられたチップ部品
1の核レーザビーム7の反射光7−1を被検基板2より
の反射光7−2とを反射光の到達点の相異により弁別し
受光する。該受光素子9よりの電気信号とあらかじめ知
らされているチップ部品1の位置情報とを比較し、部品
1があるべき位置に反射光7−1が受光されていれば、
チップ部品1が正常に塔載されているとする方法である
。
のX方向の長さ以上の幅を走査し、かつ被検基板2けY
方向に一定速度で搬送されている、受光素子9は受光レ
ンズ8を介して被検基板2に取り付けられたチップ部品
1の核レーザビーム7の反射光7−1を被検基板2より
の反射光7−2とを反射光の到達点の相異により弁別し
受光する。該受光素子9よりの電気信号とあらかじめ知
らされているチップ部品1の位置情報とを比較し、部品
1があるべき位置に反射光7−1が受光されていれば、
チップ部品1が正常に塔載されているとする方法である
。
チップ抵抗は表面と裏面の色が異なシ表面は白色である
が裏面は黒色であるため、自動塔載された基板のチップ
抵抗の上面は半数が黒色どなっている。このため従来の
方法では、上面が黒色であるチップ抵抗の反射光の強度
が弱く反射光の在存が認められず、検出率が低下する欠
点があシ、自動塔載されたチップ抵抗も検査できる位置
および脱落の自動検査装置が望まれる所以である。
が裏面は黒色であるため、自動塔載された基板のチップ
抵抗の上面は半数が黒色どなっている。このため従来の
方法では、上面が黒色であるチップ抵抗の反射光の強度
が弱く反射光の在存が認められず、検出率が低下する欠
点があシ、自動塔載されたチップ抵抗も検査できる位置
および脱落の自動検査装置が望まれる所以である。
この発明は上述した自動塔載されたチップ抵抗を含む部
品の位置検査を光学センサにより自動的に検査する装置
を提供することを目的とする。
品の位置検査を光学センサにより自動的に検査する装置
を提供することを目的とする。
この発明における基板取付部品の脱落および位置ずれの
検査装置は、基板上方よシレーザビームを投射し、その
反射光によ多部品の存在および位置を認識するもので、
これを第4図乃至第5図により説明する。
検査装置は、基板上方よシレーザビームを投射し、その
反射光によ多部品の存在および位置を認識するもので、
これを第4図乃至第5図により説明する。
第4図において、6はこの発明に、よる基板取付部品の
位置検査装置における光学系を示すもので、レーザ光源
4より発せられるレーザビーム7は投光レンズ5によシ
絞られ、振動ミラー6により掃引され、搬送ステージ1
0に装着された被検基板2をX方向に走査する。前記被
検基板2のY方向の走査は、搬送ステージ10の移動に
より行なわれる0 被検基板2に投光されるレーザビーム7は必要な分解能
かえられるように投光レンズ5で適当な大きさのスポッ
トに絞られており、チップ部品1または被検基板上のマ
ーキング2−3の上面で反射するが、チップ部品1とマ
ーキング2゜−3とでは反射光の方向および強度が異な
るのでこれを利用してマーキング2−6を弁別する。こ
の場合上記レーザスポット径が小さく、かつマーキング
の形状が部品形状に似せであるのでチップ部品1の位置
ずれも識別する。チップ部品1の識別には予め記憶した
マーキング位置の情報とマーキング2−6からの反射光
とを比較し、マーキング2−3からの反射光であると判
断した場合、チップ部品1は脱落している力・、位置が
ずれていると判定する0 上記反射光の特徴および受光方式を第5図(”a)によ
シ説明する0 第5図(a)に訃いて、レーザビーム7がマーキング2
−6に投射されたときの反射光7−2は受光レンズ8で
集光されて、受光素子9に入射する。しかしチップ部品
の上面1−2よりの反射光7−1(図示は実線)は、被
検基板2とチップ部品の上面1−2の高さの差りを利用
して受光レンズ8と受光素子9の位置関係を適当にとり
、受光素子9に到達しない。これによりチップ部品1と
マーキング2−3の反射光を弁刃1」できる。前述のよ
うに記憶されたマーキング位置情報と上記マーキング2
−6の反射光7−2の検出情報との比較によシチソプ部
品1の有無が識別される。。
位置検査装置における光学系を示すもので、レーザ光源
4より発せられるレーザビーム7は投光レンズ5によシ
絞られ、振動ミラー6により掃引され、搬送ステージ1
0に装着された被検基板2をX方向に走査する。前記被
検基板2のY方向の走査は、搬送ステージ10の移動に
より行なわれる0 被検基板2に投光されるレーザビーム7は必要な分解能
かえられるように投光レンズ5で適当な大きさのスポッ
トに絞られており、チップ部品1または被検基板上のマ
ーキング2−3の上面で反射するが、チップ部品1とマ
ーキング2゜−3とでは反射光の方向および強度が異な
るのでこれを利用してマーキング2−6を弁別する。こ
の場合上記レーザスポット径が小さく、かつマーキング
の形状が部品形状に似せであるのでチップ部品1の位置
ずれも識別する。チップ部品1の識別には予め記憶した
マーキング位置の情報とマーキング2−6からの反射光
とを比較し、マーキング2−3からの反射光であると判
断した場合、チップ部品1は脱落している力・、位置が
ずれていると判定する0 上記反射光の特徴および受光方式を第5図(”a)によ
シ説明する0 第5図(a)に訃いて、レーザビーム7がマーキング2
−6に投射されたときの反射光7−2は受光レンズ8で
集光されて、受光素子9に入射する。しかしチップ部品
の上面1−2よりの反射光7−1(図示は実線)は、被
検基板2とチップ部品の上面1−2の高さの差りを利用
して受光レンズ8と受光素子9の位置関係を適当にとり
、受光素子9に到達しない。これによりチップ部品1と
マーキング2−3の反射光を弁刃1」できる。前述のよ
うに記憶されたマーキング位置情報と上記マーキング2
−6の反射光7−2の検出情報との比較によシチソプ部
品1の有無が識別される。。
ここで、レーザビーム7の投射方向に関して、信号のS
/Nを良好とするために、次の自己慮をブる。すなわち
、第5図(a)においてレーザビーム7の方向を鉛直線
iより、受光素子9と反対側に若干の角度8傾斜させて
おく、これにより部品の側面1−6およびチップ部品1
の取付部の基板部分2−4にレーザビームが投射されず
、有害無用の反射光が生じない。
/Nを良好とするために、次の自己慮をブる。すなわち
、第5図(a)においてレーザビーム7の方向を鉛直線
iより、受光素子9と反対側に若干の角度8傾斜させて
おく、これにより部品の側面1−6およびチップ部品1
の取付部の基板部分2−4にレーザビームが投射されず
、有害無用の反射光が生じない。
以下この発明による基板取付部品の位置検査装置の実施
例について図により説明する。
例について図により説明する。
第4図において、光学系乙については既述したところで
ある。ここでは被検基板2の装置および、Y方向の移動
について述べる。
ある。ここでは被検基板2の装置および、Y方向の移動
について述べる。
既述したようにマーキング2−3の識別には記憶された
位置情報を利用するが該位置情報の表示方法は被検基板
2の一隅を原点Oとする座標表示によるもので、したが
って被検基板2ぼ高精度の位置決された状態とすること
が絶対8裡である。これを実現する方法として、第4図
Ω搬送ステージ10に工夫がなされている。すなわち図
示のように長方形の搬送ステージ1002辺10−1.
10−2の高さを他より高くとフで段差を設け、段差の
交点0に基板2の上記−隅を圧着させて高精度の位置決
めを行う。圧着の方法は上記原点0の対角点に押えバネ
10−3を設けこの点で矢印の方向に被検基板2を押し
出すものである。
位置情報を利用するが該位置情報の表示方法は被検基板
2の一隅を原点Oとする座標表示によるもので、したが
って被検基板2ぼ高精度の位置決された状態とすること
が絶対8裡である。これを実現する方法として、第4図
Ω搬送ステージ10に工夫がなされている。すなわち図
示のように長方形の搬送ステージ1002辺10−1.
10−2の高さを他より高くとフで段差を設け、段差の
交点0に基板2の上記−隅を圧着させて高精度の位置決
めを行う。圧着の方法は上記原点0の対角点に押えバネ
10−3を設けこの点で矢印の方向に被検基板2を押し
出すものである。
搬送ステージ10は別途移動機構で精度の高いステップ
送りが行なわれこの制御は公知の技術で行なわれるもの
である。
送りが行なわれこの制御は公知の技術で行なわれるもの
である。
次に受光素子9に関する実施例の説明に移る。
第5図(b)は受光素子9として用いるリニヤアレイセ
ンサを示すもので、中心線Cを走査X方向に一致させて
おき、また受光素子9の有効長が被検基板2の走査方向
の長さに相当するものを使用する。前記した被検基板2
の座標のX座標と、リニヤアレイセンサの受光素点9−
1とが対応でき、記憶された位置情報との比較が行ない
つる。
ンサを示すもので、中心線Cを走査X方向に一致させて
おき、また受光素子9の有効長が被検基板2の走査方向
の長さに相当するものを使用する。前記した被検基板2
の座標のX座標と、リニヤアレイセンサの受光素点9−
1とが対応でき、記憶された位置情報との比較が行ない
つる。
一例として実用された装置の設計数値を挙げると、リニ
ャアレ−イセンサの受光素点p−1のピッチは基板2上
に換算して0.24 mmであシ一方チップ部品1の取
付位置の必要精度は±0.5+nm程度ゼ十分な分解能
が得られている。ついでにX方向の移動ピンチについて
みると、X方向と同様に0.24 mmとし、マーキン
グ2−3の検出には、次に述べるように、?:j7)X
、Y方向のピッチに合せた三リヤ内の16点で行ない、
部品の有無を判定している。
ャアレ−イセンサの受光素点p−1のピッチは基板2上
に換算して0.24 mmであシ一方チップ部品1の取
付位置の必要精度は±0.5+nm程度ゼ十分な分解能
が得られている。ついでにX方向の移動ピンチについて
みると、X方向と同様に0.24 mmとし、マーキン
グ2−3の検出には、次に述べるように、?:j7)X
、Y方向のピッチに合せた三リヤ内の16点で行ない、
部品の有無を判定している。
第6図は被検基板2上のチップ部品1とマー。
キング2−3および光学系乙による反射光の検出点p1
〜p16の関係を示すもので、マーキング2−6ノ中心
点pの座標を(Xn、Yn )とし、この値は設計値に
従ってすべてのれについて予め記憶される。
〜p16の関係を示すもので、マーキング2−6ノ中心
点pの座標を(Xn、Yn )とし、この値は設計値に
従ってすべてのれについて予め記憶される。
一方、マーキング2−3の反射光の判定の検出点は16
ケ所とし、受光素子の分解能dおよび、Y方向のピンチ
dを考慮して士d/2離れた、pl”’?p16の16
点について行ない、16点の検出点中、。
ケ所とし、受光素子の分解能dおよび、Y方向のピンチ
dを考慮して士d/2離れた、pl”’?p16の16
点について行ない、16点の検出点中、。
反射光7−2が、ある複数個あった時マーキング2−6
を検出したと判定する。実施例では4〜9個の範囲とし
だ。マーキング2−6を検出した時・はチップ部品1の
位置ずれか脱落であると識別する。
を検出したと判定する。実施例では4〜9個の範囲とし
だ。マーキング2−6を検出した時・はチップ部品1の
位置ずれか脱落であると識別する。
第7図はこの発明による基板取付部品の位置検査装置の
実施例における概略ブロック図を示す。光学系3におい
ては既述のようにレーザビーム7の走査によりチップ部
品の有無に対応したマーキングの電気信号が出力される
○信号処理部11においては、第8図に示すフローチャ
ートに従ってマーキングの有無が検出され、プリンタ1
3に出力される。チーブ装置12はマーキイグ位置の設
計値(Xn、Yn)を予め信号処理部11に入力するた
めに用いる。
実施例における概略ブロック図を示す。光学系3におい
ては既述のようにレーザビーム7の走査によりチップ部
品の有無に対応したマーキングの電気信号が出力される
○信号処理部11においては、第8図に示すフローチャ
ートに従ってマーキングの有無が検出され、プリンタ1
3に出力される。チーブ装置12はマーキイグ位置の設
計値(Xn、Yn)を予め信号処理部11に入力するた
めに用いる。
第8図において、先ず装置に電源が投入され、上記デー
タ (XnXYn)が記憶される。ついで被検基板が搬
送ステージ10にセットされ、押金口により検査が開始
される。
タ (XnXYn)が記憶される。ついで被検基板が搬
送ステージ10にセットされ、押金口により検査が開始
される。
上記電気信号の処理は、レーザビームのX方向の1走査
に行なわれるもので、1走査線上の反射光は受光素子9
の対応する位置の素点にそれぞれ記憶される。このよう
々1走査が終了すると別途設けられた終点センナの信号
により、・搬送ステージ10のY方向の移動が行なわれ
、むの移動中に、チップ部品取付位置の異常チェックが
並行して行なわれる、すなわち、受光素子9は自己走査
機能を有しており、上記記憶された部品位置に対する素
点情報は時系列信号で取り出され、上記し7た(Xn、
Yn)の記憶情報との比較が行なわれる。比較の結果
マーキングと判定したら部品無しとシ2、その部品番号
を1時記憶し、次のレーザビームの走査に移る○しがし
マーキングと判定しなくともやはり次のレーザビームの
走査に移る。
に行なわれるもので、1走査線上の反射光は受光素子9
の対応する位置の素点にそれぞれ記憶される。このよう
々1走査が終了すると別途設けられた終点センナの信号
により、・搬送ステージ10のY方向の移動が行なわれ
、むの移動中に、チップ部品取付位置の異常チェックが
並行して行なわれる、すなわち、受光素子9は自己走査
機能を有しており、上記記憶された部品位置に対する素
点情報は時系列信号で取り出され、上記し7た(Xn、
Yn)の記憶情報との比較が行なわれる。比較の結果
マーキングと判定したら部品無しとシ2、その部品番号
を1時記憶し、次のレーザビームの走査に移る○しがし
マーキングと判定しなくともやはり次のレーザビームの
走査に移る。
このようにして、基板全面の走査が終了すると、レーザ
ビームの走査は停止し、上記1時記憶した異常塔載部品
の部品番号をプリントアラ1 トし、検査が終
了する。
ビームの走査は停止し、上記1時記憶した異常塔載部品
の部品番号をプリントアラ1 トし、検査が終
了する。
以上において、受光素子9よりのマーキング位置信号と
記憶情報の比較のだめの回路礪成は公知の技術によシ容
易に実現できるので省略する。
記憶情報の比較のだめの回路礪成は公知の技術によシ容
易に実現できるので省略する。
以上述べたように、この発明における基板取付部品の位
置検査装置によれば、当初述べたよ。
置検査装置によれば、当初述べたよ。
うに自動塔載装置を用いて組立てられ、高密度に部品が
集積された基板について、チップ抵抗の表裏に関係なく
、部品の位置ずれまたは脱落などの異常塔載が高速、高
精度で検出されて、゛そのデータがプリントアウトされ
るもので、従来の装置に比べて検出率の高い検査が行な
いえ(a)、(b)、(c)および(d)はチップ部品
をノ・ンダ付けによシ基板に取シ付ける方法を示す同第
3図は従来の検査装置の光学系の配置構成図第4図はこ
の発明による基板取付部品の位置検査。
集積された基板について、チップ抵抗の表裏に関係なく
、部品の位置ずれまたは脱落などの異常塔載が高速、高
精度で検出されて、゛そのデータがプリントアウトされ
るもので、従来の装置に比べて検出率の高い検査が行な
いえ(a)、(b)、(c)および(d)はチップ部品
をノ・ンダ付けによシ基板に取シ付ける方法を示す同第
3図は従来の検査装置の光学系の配置構成図第4図はこ
の発明による基板取付部品の位置検査。
装置の一実施例である光学系の概略構成を示す構成図第
5図(a)は第4図におけるレーザビっムの入射光と部
品およびマーキングよりの反射光ならびに該反射光に対
する受光レンズおよび受光素子の配置構成図、第5図(
b)はリニヤアレイセンサによる受光素子の構造と配置
を示す同第6図マーキング位置における部品と該マニキ
ングに対するレーザビームによる反射光を検出する16
点p1〜T”16の関係図第7図はこの発明による井板
取付部品の位置検査装置の実施例における全体のブロッ
ク図、第8図は第7図における検査過程を述べるフロー
チャートである。
5図(a)は第4図におけるレーザビっムの入射光と部
品およびマーキングよりの反射光ならびに該反射光に対
する受光レンズおよび受光素子の配置構成図、第5図(
b)はリニヤアレイセンサによる受光素子の構造と配置
を示す同第6図マーキング位置における部品と該マニキ
ングに対するレーザビームによる反射光を検出する16
点p1〜T”16の関係図第7図はこの発明による井板
取付部品の位置検査装置の実施例における全体のブロッ
ク図、第8図は第7図における検査過程を述べるフロー
チャートである。
1・・ ・チップ部品、
2 ・・被検基板、
6・ ・光学系、
4・・・・・レーザ光源、
5・・・・投光レンズ、
6 ・振動ミラー、
7 ・・レーザビーム、
8− 受光レンズ、
9 ・ 受光素子、
10 搬送ス丁−ジ、
11−−信処理部、
第 2 図
(C) (〆)
羊 4− 肥
羊 y 図
(し)
子 ろ 図
早 7 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 レーザ光源、投光レンズ、振動ミラーよりなり、被
検基板の垂直方向に対しである小さい角度から投光でき
、かつ該被検基板上でX方向に、該基板の長さの範囲に
レーザスポットを走査でき投光部と、上記基板上のマー
キングよシの上記スポットの反射光を受光でき、上記基
板上に取り付けられたチップ部品上面よりの反射光を排
除して受光しない受光レンズとりニヤアレイセンサを用
いた受光素子よりなる受光部とにより構成された光学系
を有し さらに上記被検基板の定められた1隅を高イi
?度に位置決めし7て装着でき、上記X方向のスポット
の走査の終了毎にY方向に移動できる搬送ステージを有
することを特徴とする基板取付部品の位置検査装置。 2 搬送ステージが長方形ででかつ該長方形の2辺に沿
っである一定の幅の部分が他の部分より適当な高さの段
差を有し、該段差の交点に被検基板の上記定められた1
隅を圧着できる押えバネを有することを特徴とする特許
請求範囲第1項に記載した基板取付部品の位置検査装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58065321A JPS59192902A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 基板取付部品の位置検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58065321A JPS59192902A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 基板取付部品の位置検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59192902A true JPS59192902A (ja) | 1984-11-01 |
Family
ID=13283524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58065321A Pending JPS59192902A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 基板取付部品の位置検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59192902A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63225117A (ja) * | 1987-03-14 | 1988-09-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 光走査型変位測定装置 |
| JPH01277812A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-08 | Laser Tec Kk | 顕微鏡装置 |
| JPH04303660A (ja) * | 1991-01-05 | 1992-10-27 | Man Roland Druckmas Ag | 印刷された用紙の品質管理用の色整合コンソール |
| US5166753A (en) * | 1989-07-17 | 1992-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for inspecting electronic devices mounted on a circuit board |
| JPH06171069A (ja) * | 1992-12-04 | 1994-06-21 | Tokyo Kikai Seisakusho Ltd | 自動見当調整方法及び自動見当調整装置 |
| JPWO2008012890A1 (ja) * | 2006-07-27 | 2009-12-17 | 株式会社S&Sエンジニアリング | 自走台車の水平分岐装置 |
| CN111922401A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-11-13 | 维嘉数控科技(苏州)有限公司 | 一种pcb铣边机定位组件、定位方法及pcb铣边机 |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58065321A patent/JPS59192902A/ja active Pending
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