KR0141444B1

KR0141444B1 - 전자부품의 외관검사장치 및 외관검사방법

Info

Publication number: KR0141444B1
Application number: KR1019940014440A
Authority: KR
Inventors: 노부후미 토쿠라
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1998-07-01
Also published as: JP3189500B2; CN1081793C; KR950001279A; JPH0712749A; US5686994A; TW237591B; CN1104329A

Abstract

본 발명은 프린트기판에 탑재된 전자부품의 탑재착오의 유무나, 전자부품의 전극을 프린트기판의 랜드에 접착하는 땜납의 납땜상태의 좋고 나쁨을 검사하기 위한 전자부품의 외관검사장치 및 외관검사방법에 관한 것으로서, 프린트기판에 납땜한 전자부품의 외관검사에 요하는 시간을 대폭적으로 단축하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로한 것이며, 그 구성에 있어서, 프린트기판(1)에 땜납에 의해서 접착된 전자부품(P1∼P4)을 바로위로부터 관찰하는 카메라(7)를 배치하고, 이 전자부품(P1∼P4)을 향해서 조사광을 조사한다. 카메라(7)의 시야에 겹쳐지도록 설정된 조사에어리어에 위쪽으로부터 레이저발진기(9)로부터 레이저광을 조사하고, 이 조사에어리어의 비스듬히 위쪽에 수광부(15A∼15D)를 배설하고, 이 수광부에 의해 레이저발진기(9)로부터 조사되어서 땜납에 의해 반사된 레이저광의 반사광을 수광한다. 프린트기판(1)을 XY테이블(2)에 의해 카메라(7)나 레이저발진기(9)에 대해서 상대적으로 수평방향으로 이동시킨다. 카메라(7)에 의한 전자부품의 화상데이터의 도입과, 레이저광에 의한 땜납의 높이분포 계측을 동시에 행하므로서, XY테이블의 이동회수를 적게하고, 검사시간을 단축하게한 것을 특징으로 한것이다.

Description

전자부품의 외관검사장치 및 외관검사방법

제1도는 본 발명의 일실시예의 전자부품의 외관검사장치의 사시도

제2도는 동 전자부품의 외관검사장치의 단면도

제3도는 동 전자부품의 외관검사장치에 사용하는 제1의 필터와 제2의 필터의 특성도

제4도는 동전자부품의 외관검사장치에 의해 검사하는 전자부품이 탑재된 프린트 기판의 특성평면도

제5도는 동전자부품의 외관검사장치에 의한 전자부품의 외관검사의 순서도

제6도는 동전자부품의 외관검사장치에 의한 전자부품의 외관검사의 타임차아트

제7도는 종래의 전자부품의 외관검사장치의 측면도

제8도는 종래의 전자부품의 외관검사장치에 의해 검사하는 전자부품의 탑재된 프린트기판의 평면도

제9도는 종래의 전자부품의 외관검사장치에 의한 전자부품의 외관검사의 타임차아트

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 프린트기판(2) : XY테이블

(3) : X테이블(4) : Y테이블

(5) : 박스(6) : 거울통

(7) : 카메라(8) : 줌기구

(9) : 레이저발진기(10) : 레이저주사부

(11) : 제1의 필터(12) : 빔스플리터

(13) : 광원(14A) : 상단의 플레이트

(14B) : 하단의 플레이트

(15A), (15B), (15C), (15D) : 레이저광의 수광부

(16) : 제2의 필터(17) : 집광렌즈

(18) : 수광소자(20) : 컴퓨터제어부

(21) : A/D변환부(22) : 화상메모리

(23) : 촬상제어기(24) : 줌제어기

(25) : 높이계측부(26) : XY테이블제어기

(27) : 판정부(28) : 중앙처리장치(CPU)

(29) : 리이드온리메모리(ROM)(30) : 랜덤액세스메모리(RAM)

(31) : CRT 제어기(32) : 키이보오드제어기

(33) : 음극선관(CRT)(34) : 컴퓨터키이보오드

(35) : 버스라인(P1), (P2), (P3), (P4) : 전자부품

(S1), (S2), (S3), (S4) : 땜납

본 발명은, 프린트기판에 탑재된 전자부품의 탑재착오의 유무나, 전자부품의 전극을 프린트기판의 랜드에 접착하는 땜납의 납땜상태의 좋고 나쁨을 검사하기 위한 전자부품의 외관검사장치 및 외관검사방법에 관한 것이다.

LC, LSI, 칩콘데서, 칩저항등의 전자부품은, 프린트기판에 납땜하게된후, 외관검사가 행하여진다. 외관검사는, 전자부품의 탑재착오의 유무의 검사와, 전자부품의 전극을 프린트기판의 랜드(전극)에 접착하는 땜납의 납땜상태의 좋고 나쁨의 검사로 대별된다.

또, 탑재착오의 검사의 검사항목으로서는, 전자부품의 유무, 전자부품의 위치어긋남, 전자부품의 앞뒤반전, 전자부품의 좌우반전, 전자부품의 일어서기, 전자부품의 품종의 확인등이 있다. 또, 납땜상태의 검사항목으로서는, 땜납과다, 땜납과소, 땜납브리지의 유무등이 있다.

전자부품의 외관검사장치로서는, 카메라와, 레이저광을 조사하는 레이저발진기를 사용한 높이계측장치가 많이 사용되고 있다. 카메라는, 시야내의 계측대상물의 면정보를 일괄해서 입수할 수 있으므로 정보량이 많다고하는 장점을 가지고 있으나, 높이정보는 입수할 수없는 단점을 가지고 있다. 이에 대해서, 레이저발진기를 사용한 높이계측장치는, 계측대상물의 면정보를 일괄해서 입수할 수 없으므로 정보량은 적다고하는 단점을 가지고 있으나, 계측대상물의 포인트마다 높이를 정밀하게 계측할 수 있다고 하는 장점을 가지고 있다.

그래서 본출원인은, 먼저, 카메라와 레이저발진기를 사용한 높이계측장치를 병용한 전자부품의 외관검사장치를 제안하였다(일본국 특개평 3-48755호 공보). 이것은, 프린트기판을 얹어놓는 XY테이블의 위쪽에 카메라를 배설하고, 이 카메라의 옆쪽에 높이계측장치를 배설해서 구성되어 있다.

이 종래의 외관검사장치에 의한 외관검사방법을 제7도 내지 제9도를 참조하면서 설명한다.

제7도는, 종래의 전자부품의 외관검사장치의 측면도이다. XY테이블(2)는 프린트기판(1)을 수평방향으로 이동시키는 것으로, 위쪽의 카메라(101)을 배치하고, 카메라(101)의 옆쪽에 높이계측장치(102) 배치하고 있다. 높이계측장치(102)는, 레이저광을 조사하는 레이저조사부(103)과, 프린트기판(1)에 탑재된 전자부품 P1, P2, P3, P4 또는 땜납의 표면에서 반사한 반사레이저광을 수광하는 수광부(104)를 내장하고 있다.

카메라(101)의 시야 A와 레이저조사부(103)으로부터의 레이저광의 조사에어리어 B는, 서로 겹치지 않도록 떨어진 위치에 설치되어 있다.

제8도는, XY테디블(2)위에 얹어놓은 프린트기판(1)의 평면도이다. 프린트기판(1)에는 다품종의 전자부품 P1, P2, P3, P4가 탑재되어 있다. 제8도에 있어서, XY테이블(2)를 구동해서 제1번째의 전자부품 P1을 카메라의 시야(A)의 안으로 위치시킨다.

다음에, 카메라로 이 전자부품 P1이나 이 전자부품 P1의 전극을 프린트기판(1)의 랜드에 접착하는 땜납 S1을 관찰해서 그 화상데이터를 도입하고, 이 화상데이터를 컴퓨터에 의해서 해석하므로서, 전자부품 P1의 유무나 위치어긋남, 또는 납땜상태의 좋고 나쁨등을 판정한다.

제1번째의 전자부품 P1의 검사를 종료하였으면, 재차 XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 X방향이나 Y방향으로 수평이동시키고, 제2번째의 전자부품 P2를 카메라의 시야A에 위치시킨다. 다음에, 카메라로 이 전자부품 P2를 관찰하고, 제1번째의 전자부품 P1과 마찬가지의 외관검사를 행한다. 이하 마찬가지로해서, 제3번째의 전자부품 P3, 제4번째의 전자부품 P4의 외관검사를 행한다. 제8도에 있어서, 실선화살표는 카메라에 의한 검사순서를 표시하고 있다. 또한, 제8도에서는, 전자부품의 수를 4개로 하고 있으나, 4개가 아니더라도 되는 것은 말할 것도 없다.

이상과 같이 해서 카메라에 의한 모든 전자부품이 외관검사를 종료하였으면, 다음에, 높이계측장치에 의해 납땜상태의 검사를 행한다. 이 검사는 다음과 같이 해서 행하여진다. 즉, XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 X방향이나 Y방향으로 수평이동시키고, 제1번째의 전자부품 P1을 레이저광의 조사에어리어 B안으로 위치시킨다. 그리고, 땜납 S1에 레이저광을 조사하고, 그 반사광을 수광부에서 수광해서, 땜납 S1의 높이의 분포를 계측하고, 계측결과를 컴퓨터에 의해서 해석하므로서, 납땜상태의 좋고 나쁨을 판정한다. 상기한 바와 같이, 레이저광을 사용한 높이 계측 장치는 계측대상물의 높이를 정밀하게 계측할 수 있는 장점을 가지고 있으므로, 땜납의 높이의 분포를 정밀하게 계측해서 납땜상태의 좋고 나쁨을 판정하는 검사장치로서 매우 뛰어나다.

제1번째의 전자부품 P1의 검사를 종료하였으면, 재차 XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 X방향이나 Y방향으로 수평이동시키고, 제2번째의 전자부품 P2를 레이저광의 조사에어리어 B에 위치시키고, 땜납 S2에 레이저광을 조사해서 납땜상태를 검사한다. 이하 마찬가지로해서, 제3번째의 전자부품 P3, 제4번째의 전자부품 P4납땜상태의 검사를 행한다. 또한, 제8도에 있어서, 파선화살표는 높이 계측장치에 의한 검사순서를 표시하고 있다.

제9도는, 상기한 외관검사장치에 의한 외관검사의 타임차아트를 표시하고 있다. 도시한 바와 같이, 종래의 전자부품의 외관검사장치는, XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 X방향이나 Y방향으로 수평이동시키면서, 카메라에 의한 전자부품의 외관 검사를 행하고, 모든 전자부품 P1, P2, P3, P4에 대해서 카메라에 의한 외관검사를 종료하였으면, 재차 XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 X방향이나 Y방향으로 수평이동시키면서, 높이계측장치에 의해 모든 전자부품의 납땜상태를 검사하고 있었다.

제9도에 있어서, 시간 tl1, tl2, tl3, tl4는 프린트기판(1)을 수평이동시키기 위한 XY테이블(2)의 구동시간, 시간 t21, t22, t23, t24는 카메라에 의한 각각의 전자부품 P1, P2, P3, P4의 화상도입시간, 시간 t31, t32, t33, t34는 높이계측장치에 의한 땜납의 높이계측시간, t41, t42, t43, t44는 컴퓨터의 제어부에 의한 판정시간이다.

도시한 바와 같이 컴퓨터에 의한 판정시간은, XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 수평이동시키고 있는 동안에 행하여 지므로, 택트타임의 장단에 영향을 주지않는다.

그러나, 이와 같은 종래의 전자부품의 외관검사장치에서는, 카메라로 각 전자부품 P1, P2, P3, P4의 화상을 도입하거나, 레이저광을 각전자부품 P1, P2, P3, P4의 땜납 S1, S2, S3, S4에 조사할때마다, XY테이블(2)를 구동해서 각 전자부품 P1, P2, P3, P4를 카메라의 시야 A나 레이저광의 조사에어리어 B에 위치결정하지 않으면 안되기 때문에, XY테이블(2)의 구동회수가 많고, 1매의 프린트기판(1)의 외관검사를 행하는데에, 긴 시간을 요한다고 하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점은, 높이계측장치에 의해 납땜상태의 검사를 행한 후, 카메라로 전자부품의 외관검사를 행하게 해도 마찬가지로 발생한다.

본 발명의 목적은, 프린트기판에 납땜하게된 전자부품의 외관검사에 요하는 시간을 대폭적으로 단축하는 일이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전자부품 외관검사장치는, 프린트기판에 땜납에 의해서 접착된 전자부품을 바로위로부터 관찰하는 카메라와, 이 전자부품을 향해서 조명광을 조사하는 광원과, 상기 카메라의 시야에 겹쳐지도록 설정된 조사에어리어에 위쪽으로부터 계측광을 조사하는 광조사기와, 조사에어리어의 비스듬히 위쪽에 배설되어어서 광조사기로부터 조사되어서 땜납에 방사된 계측광의 반사광을 수광하는 수고아부와, 프린트기판을 카메라나 광조사기에 대해서 상대적으로 수평방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하고 있다. 이 구성에 의해, 카메라의 시야와 계측광의 조사에어리어는 겹쳐져 있으므로, 이동수단을 구동해서 전자부품을 카메라의 시야내에 위치 결정하면, 전자부품은 계측광의 조사에어리어내에도 위치결정된다. 따라서, 이동수단을 구동해서 프린트기판을 수평이동시키는 일없이, 프린트기판을 정지시킨채로, 카메라에 의한 전자부품이나 땜납의 외관검사와, 계측광에 의한 납땜상태의 검사를 행할 수 있다. 이때문에, 이동수단의 구동회수를 반감할 수 있고, 1매의 프린트기판의 외관검사에 요하는 시간을 대폭으로 단축할 수 있다.

또, 본 발명의 전자부품의 외관검사방법은, 프린트기판의 위쪽에 설치된 카메라의 시야와 레이저발진기로부터 조사된 레이저광의 조사에어리어가 서로 겹쳐지도록 설정하고 이동수단을 구동해서 상기 프린트기판을 상기 카메라나 레이저발진기에 대해서 상대적으로 수평이동시키므로서, 이 프린트기판에 땜납에 의해서 접착된 전자부품을 상기 시야내 및 조사에어리어내에 위치시키는 제1의 스텝과, 상기 카메라에 의해 이 전자부품의 화상데이터를 도입하여 메모리에 등록하는 동시에, 땜납의 높이를 레이저광에 의해 계측해서, 그결과 입수된 높이데이터를 메모리에 등록하는 제2의 스텝과, 상기 이동수단을 구동해서 상기 프린트기판을 상기 카메라 및 레이저발진기에 대해서 상대적으로 수평방향으로 이동시켜서, 상기 프린트기판에 땜납에 의해서 접착된 다음의 전자부품을 상기 시야내 및 상기 조사에어리어내에 위치시키는 동시에 이 이동 수단이 구동하고 있는 동안에, 상기 메모리에 등록된 데이터에 의거해서 판정부에 의해 전자부품 및 땜납의 외관이 좋고 나쁨을 판정하는 제3의 스텝을 가지고 있다.

이 방법에 의해, 제1스텝에서, 이동수단을 구동해서 전자부품을 카메라의 시야내에 위치결정하면, 전자부품은 계측광의 조사에어리어내에도 위치결정되고, 제2스텝에서, 전자부품의 화상데이터의 도입과 땜납의 높이의 계측을 동시에 행할 수 있고, 또, 제3스텝에서, 이동수단이 구동하고 있는 동안에, 전자부품 및 땜납의 외관의 좋고 나쁨을 판정할 수 있어, 이동수단의 구도회수를 반감할 수 있고, 1매의 프린트 기판의 외관검사에 요하는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 제1도 및 제2도를 참조하면서 설명한다.

제1도는 전자부품의 외관검사장치의 사시도, 제2도는 이 전자부푸므이 외관검사 장치의 단면도이다. 도면에 표시한 바와 같이, 프린트기판(1)은 XY테이블(2)위에 얹어놓고 있다. XY테이블(2)는, X테이블(3)과 Y테이블(4)를 구비하고 있으며, X방향 모터 MX를 구동하면서, 프린트기판(1)은 X방향으로 수평이동하고, 또, Y방향모터 MY를 구동하면, 프린트기판(1)은 Y방향으로 수평이동한다.

XY테이블(2)의 위쪽에는 박스(5)가 배설되어 있으며, 박스(5)의 상부에는 거울통(6)을 설치하고 있다. 거울통(6)의 상부에는 카메라(7)과 줌기구(8)이 배설되어 있다.

이 카메라(7)은 전하결합디바이스(CCD)카메라이며, 이 카메라(7)에 내장된 수광소자에 명암의 농담화상을 도입한다. 또, 줌기구(8)은, 카메라(7)이 명료한 화상을 도입할 수 있도록, 카메라(7)의 초점심도를 조정한다.

거울통(6)의 평부분에는, 레이저발진기(9)와 레이저주사부(10)을 배설하고 있다. 거울통(6)의 내부의 상부에는, 제2도에 표시한 바와 같이, 제1의 필터(11)을 설치하고 있으며, 제1의 필터(11)의 바로 아래에는 빔스플리터(12)를 설치하고 있다.

빔스플리터(12)에 대치해서, 하아프미러를 사용할 수도 있다. 카메라(7)은 프린트기판(1)의 바로위에 배설되어 있으며, 이때문에, 카메라(7)의 광로는 프린트기판(1)에 대해서 수직이며, 카메라(7)은 프린트기판(1)에 탑재된 전자부품 P1, P2, P3, P4를 바로 위로부터 관찰한다. 또, 레이저발진기(9)로부터 조사된 스포트형상의 레이저광은, 레이저주사부(10)에서 X방향이나 Y방향으로 스캐닝되고, 카메라(7)의 광로상에 배설된 빔스플리터(12)에서 아래쪽으로 반사되어, 카메라(7)의 광로를 따라서, 프린트기판(1)에 대해서 수직 또는 거의 수직으로 조사된다.

제2도에 있어서, 박스(5)의 내부의 상부에는, 발광다이오드로 이루어진 광원(13)이 장착된 상단의 플레이트(14A)와 하단의 플레이트(14B)가 배설되어 있다. 상단의 플레이트(14A)에 형성된 광원(13)과, 하단의 플레이트(14B)에 형성된 광원(13)을 선택적으로 점등시키므로서, 프린트기판(1)에 대해서 조사광의 조사각도를 변경한다. 또, 카메라의 수직인 광로의 주위에는, 이광로를 중심으로한 동일 원주상에 4개의 수광부 15A, 15B, 15C, 15D가 방사형상으로 배설되어있다(제1도참조). 4개의 수광부(15A), (15B), (15C), (15D)는 모두 동일구조로서, 제2의 필터(16)과, 집광렌즈(17)과, 수광소자(18)로 구성하고 있다.

땜납 S에 의해서 반사된 레이저광은, 4개의 수광부(15A), (15B), (15C), (15D)의 각각의 수광소자(18)에 입사한다. 수광소자(18)은, 이것에 입사된 레이저광의 위치에서부터 레이저광의 반사포오트, 즉 계측포인트의 높이를 계측한다. 여기서, 카메라(7)의 시야와 레이저발진기(9)로부터 조사된 레이저광의 조사에어리어가 서로 겹쳐지도록, 카메라(7)의 광로와 레이저광의 광로는 설정되어있다.

제3도는, 제1의 필터(11)과 제2의 필터(16)의 특성을 표시하고 있다. 제3도에 있어서, 곡선 a는 광원(13)에 의한 조명광의 파장분퍼, 곡선 b는 레이저광의 파장분포, 곡선 f1은 제1의 필터(11)의 광투과특성, 곡선 f2는 제2의 필터(16)의 광투과 특성을 표시하고 있다. 광원(13)에 의한 조명광이 피이크로 되는 파장은 680㎚, 레이저광이 피이크로 되는 파장은 810㎚이다. 또, 제1의 필터(11)은 730㎚이하의 파장의 광의 투과율이 높고, 따라서, 광원(13)에 의한 조명광은 투과하나, 레이저광은 차단한다. 또, 제2의 필터(16)은 780㎚이상의 파장이 광의 투과율이 높고, 따라서, 레이저광은 투과하나, 광원(13)에 의한 조명광은 차단한다. 따라서, 카메라(7)에는 광원(13)에 의한 조명광만이 입사하고, 레이저광의 입사는 저지하게되어, 레이저광이 화상도입의 노이즈로 되지 않도록 하고 있다. 또, 수광소자(18)에는 레이저광만이 입사하고, 광원(13)에 의한 조명광의 입사는 저지하게되어, 광원(13)에 의한 조명광이 높이 계측의 노이즈로 되지 않도록 하고 있다.

제2도에 있어서, 컴퓨터의 제어부(20)은 다음과 같이 구성되어 있다. 카메라(7)은 A/D변환부(21)에 접속되어 있으며, A/D변환부(21)은 카메라(7)로부터 송출되어온 애널로그화상데이터를 디지틀화상데이터로 변환한다. 이 디지틀화상데이터는 화상 메모리(22)에 등록된다. 카메라(7)은 촬상제어기(23)에 접속되어 있다. 촬상제어기(23)은, 중앙처리장치(CPU)(28)의 지령에 의거해서 카메라(7)의 화상도입타이밍이나 광원(13)의 점등, 소등을 제어한다.

줌기구(8)은 줌제어기(24)에 접속되어있다. 줌제어기(24)는, CPU(28)의 지령에 의거해서 카메라(7)의 배율이나 초점심도를 조정한다. 또, 레이저주사부(10) 및 수광부(15A), (15B), (15C), (15D)는 높이 계측부(25)에 접속되어 있다. 높이계측부(25)는 레이저주사부(10)을 제어하고, 또, 수광소자(18)에서 검출한 레이저광의 입사위치에 의거해서 계측포인트의 높이를 계산한다. 계산된 높이는 랜덤액세스메모리(RAM)(30)에 격납된다. XY테이블제어기(26)은, 소망의 전자부품 P1, P2, P3, P4가 카메라(7)의 시야내에 위치하도록, XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 수평이동시킨다.

판정부(27)은, 화상메모리(22)에 등록된 화상데이터나 RAM(30)에 등록된 높이의 데이터에 의거해서, 전자부품(P1), (P2), (P3), (P4)의 유무, 위치어긋남이나 납땜상태의 좋고나쁨을 판정한다. 이 판정결과는 RAM(30)에 격납된다.

리이드온리메모리(ROM)(29)에는 촬상제어기(23), 줌제어기(24), XY테이블제어기(26)을 제어하는 프로그램데이터등이 격납되어 있다. CPU(28)은 이 프로그램데이터에 따라서 외관검사장치전체를 제어한다. CRT제어기(31)은 디스플레이인 음극선과(CRT)(33)을 제어한다. 또, 키이보오드제어기(32)는, 컴퓨터의 키이보오드(34)를 제어한다.

상기한 각수단은, 버스라인(35)에 의해 접속되어 있다.

이 전자부품의 외관검사장치는 상기와 같이 구성되어 있고, 다음에 전자부품의 외관 검사방법에 대해서 설명한다.

제4도는, XY테이블(2)에 얹어놓은 검사대상이 되는 프린트기판(1)의 평면도를 표시하고 있다. 프린트기판(1)에는 여러가지의 품종의 전자부품(P1), (P2), (P3), (P4)가 탑재되어 있다. 또, 전자부품(P1), (P2), (P3), (P4)의 전극은 땜납(S1), (S2), (S3), (S4)에 의해 프린트기판(1)의 전극에 장착되어 있다. 이 프린트기판(1)은, 제7도에 표시한 종래의 프린트기판(1)과 동일하다. 또한, 제4도에서는, 전자부품의 수를 4개로 하고 있으나, 4개로 한정되는 것은 아니다. 제4도에 있어서, 시야 A는 카메라(7)의 시야를 표시하고 있고, 조사에어리어 B는 레이저광의 조사에어리어를 표시하고 있다.

제1도 및 제2도에 표시한 바와 같이, 카메라(7)의 광로의 주위에 레이저광의 수광부(15A), (15B), (15C), (15D)를 배치하고 있으므로, 카메라(7)의 시야 A내에 조사된 레이저광의 반사광을 수광부(15A), (15B), (15C), (15D)에 의해 확실하게 검출할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 시야 A 및 조사에어리어의 B의 내부에, 1개의 전자부품을 도입하고 있으나, 복수개의 전자부품을 동시에 도입해도 되는 것이다.

제5도는 검사의 순서도, 제6도는 외관검사의 타임차아트를 표시하고 있다. 제5도에 있어서, 스텝 101에서, XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 X방향이나 Y방향으로 수평이동시키므로서, 먼저 제1번째에 검사하는 전자부품 P1을 카메라(7)의 시야 A내에 위치결정한다.

XY테이블(2)가 구동을 정지하였다면, 스텝 102에서, CUP(28)로부터 촬상제어기(23)에 대해서, 카메라(7)에 의한 화상도입지령이 출력된다. 카메라(7)에 도입된 전자부품(P1)의 화상데이터는, A/D변환기(21)에 의해 디지틀데이터로 변환되어, 화상메모리(22)에 등록된다. 또, 이와동시에, 스텝(103)에서, CPU(28)로부터 높이계측부(25)에 대해서, 레이저발진기(9) 및 수광소자(18)에 의한 높이데이터의 도입지령이 출력된다.

그결과, 레이저발진기(9)로부터 레이저광이 조사되어서, 땜납(S1)의 높이분포의 데이터가 입수된다. 입수된 높이분포의 데이터는 RAM(30)에 격납된다. 이 경우, 제4도에 표시한 바와 같이 카메라(7)의 사야 A와 레이저광의 조사에어리어 B는 겹쳐지고 있으므로, XY테이블(2)를 구동하지 않고 프린트기판(1)을 정지시킨채로, 카메라(7)에 의해 전자부품(P1)의 화상데이터를 도입하는 동시에, 레이저광에 의해 이 전자부품(P1)의 땜납(S1)의 높이분포를 계측할 수 있다.

이상과 같이해서 제1번째의 전자부품(P1)의 데이터의 도입이 종료한 것을 CPU(28)이 확인하였으면, 스텝(104)에서, CPU(28)로부터 XY테이블제어기(26)에 대해서, XY테이블(2)의 구동지령이 출력된다. 그 결과, XY테이블(2)는 구동해서 프린트기판(1)이 수평이동하고 있는 동안에, 스텝 105에서, 판정부(27)에 전자부품(P1)의 외관의 좋고 나쁨이나 납땜상태의 좋고나쁨의 판정지령이 출력되고, 스텝 106에서, CPU(28)은 그 판정결과를 수취한다. 이 판정결과는 스텝107에서, RAM(30)에 등록된다. 이상의 동작이 종료하였으면, XY테이블(2)는 구동을 정지해서 스텝(102)로 복귀하고, 전자부품(P2), (P3), (P4)에 대해서 각각 상기 각 스텝이 반복된다.

또한, 카메라(7)에 의한 전자부품이나 땜납의 외관검사방법으로서는, 예를 들면, 일본국 특개평 4-1512호공보에 기재된 방법이 있다. 또, 레이저광에 의한 납땜상태의 검사방법으로서는, 일본국 특개평 3-183906호공보에 기재된 방법이 있다. 이 전자부품의 외관검사장치는, 이와 같은 주지검사방법을 그대로 사용할 수 있다.

제6도는 본 발명의 전자부품의 외관검사방법의 타임차아트이다. 제6도에 있어서, 시간 t11, t12, t13, t14는 프린트기판(1)을 수평이동시키기 위한 XY테이블(2)의 구동시간 t21, t22, t23, t24는 카메라에 의한 전자부품 P1, P2, P3, P4의 화상도입시간, 시간 t31, t32, t33, t34는 레이저발진기에 의한 땜납의 높이계측시간, 시간 t41, t42, t43, t44는 컴퓨터의 제어부에 의한 판정시간이다.

본 발명에서는, 제4도에 표시한 바와 같이 카메라(7)의 사야 A와 레이저광의 조사 에어리어 B는 겹쳐져 있으므로, XY테이블(2)를 구동하지 않고 프린트기판(1)을 정지시킨채로, 카메라(7)에 의해 전자부품 P1의 화상데이터를 도입하는 동시에, 레이저광에 의해 이 전자부품 P1의 땜납(S1)의 높이분포를 계측할 수 있다. 즉 화상도입시간 t21, t22, t23, t24와 높이 계측시간 t31, t32 , t33, t34는 동일 타이밍이다. 따라서, 제8도에 표시한 종래의 방법과 비교해서, XY테이블(2)를 구동해서 프린트기판(1)을 이동시키는 회수는 반감하고, 1매의 프린트기판(1)의 검사에 요하는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 레이저광은 땜납의 높이를 계측하는 것이나, 레이저광에 의해 전자부품의 높이를 계측해서, 그 계측결과에 의해, 전자부품의 유무나 위치어긋남등을 검사할 수도 있다. 또 프린트기판(1)을 고정하고, 카메라(7)이나 레이저발진기(9)등의 광학계를 이동수단에 의해 X방향이나 Y방향으로 수평이동시켜도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 카메라의 시야와 계측광(레이저광)의 조사에어리어는 합치하므로, XY테이블을 구동해서 전자부품을 카메라의 시야내로 위치 결정하면, 이 전자부품은 계측광의 조사에어리어내에도 위치결정되므로, XY테이블을 구동해서 프린트기판을 수평이동시키는 일없이, 프린트기판을 정지시킨채로, 카메라에 의한 전자부품이나 땜납의 외관검사와, 계측광에 의한 납땜상태의 검사를 행할 수 있었다. 따라서, 종래의 방법과 비교해서 XY테이블의 구동회수를 반감할 수 있어, 1매의 프린트기판의 외관검사에 요하는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.

Claims

프린트기판에 땜납에 의해서 접착된 전자부품을 바로 위로부터 관찰하는 카메라와, 상기 전자부품을 향해서 조명광을 조사하는 조명장치와, 상기프린트기판의 계측포인트를 향해서 계측광을 조사하는 광조사장치와, 상기 프린트기판의 비스듬히 위쪽에 배치되어서, 상기 계측포인트에서 반사된 계측광의 반사광을 수광하는 광검출기와, 상기 프린트기판과 상기 카메라와 상기 광조사장치를 상대적으로 수평방향으로 이동시키는 이동수단을 구비하고, 상기 카메라의 시야와 상기 계측광의 조사에어리어가 상기 프린트기판위에서 겹쳐지도록 상기 카메라와 상기 광조사장치가 배치되고, 상기 전자부품의 상기 계측포인트가 이 겹쳐진 에어리어에 위치하도록 상기 이동수단이 상기 프린트기판과 상기 카메라와 상기 광조사장치를 이동시키는 것을 특징으로 하는 전자부품의 외관검사장치.
제1항에 있어서, 광조사장치가 레이저발진기인 것을 특징으로 하는 전자부품의 외관검사장치.
제1항에 있어서, 조명장치의 조명광의 파장과, 광조사장치의 계측광의 파장을 다르게 하고, 카메라의 광로상에 계측광이 카메라에 입사하는 것을 저지하는 제1의 필터를 설치하고, 광검출기의 광로상에 상기 조명광이 입사하는 것을 지지하는 제2의 필터를 설치한 것을 특징으로 하는 전자부품의 외관검사장치.
프린트기판의 위쪽에 설치된 케마라의 시야와 레이저발진기로부터 조사된 계측광의 조사에어리어가 서로 겹쳐지도록 설정하고, 이동수단을 구동해서 상기 프린트 기판을 상기 카메라와 레이저발진기에 대해서 상대적으로 수평이동시키므로서, 이 프린트기판에 땜납에 의해서 접착된 전자부품을 상기 시야내 및 조사에어리어내에 위치시키는 제1의 스탭과, 상기 카메라에 의해 이 전자부품의 화상데이터를 도입하여 메모리에 등록하고, 또한, 이 전자부품 및 땜납의 높이를 상기 계측광에 의해 계측해서, 그 결과 입수된 높이 데이터를 메모리에 등록하는 제2의 스탭과, 상기 이동수단을 구동해서 상기 프린트기판을 상기 카메라 및 레이저발진기에 대해서 상대적으로 수평방향으로 이동시켜서, 상기 프린트기판에 접착된 다른 전자 부품을 상기 시야내 및 상기 조사에어리어내에 위치시키고, 또한 이 이동수단이 구동하고 있는 동안에, 상기 데이터에 의해서 판정수단에 의해 전자부품 또는 땜납의 외관이 좋고 나쁨을 판정하는 제3의 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 외관검사방법.