电子元件的外观检查装置及外观检查方法制造方法及图纸

通过配置从正上方观察焊接在印刷电路板上的电子元件的摄像机，向该电子元件照射照明光，用激光发生器自上方向设定成与摄像机视野重叠的照射域照射激光，并在该照射域的斜上方配置光接收部，用它接收受激光发生器照射后焊锡反射的激光反射光。通过ＸＹ试验台使印刷电路板相对摄像机、激光发生器水平向移动。通过同时进行用摄像机的电子元件的图像数据摄取及用激光的焊锡高度分布测量，能减少ＸＹ试验台的移动次数，缩短检查时间。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于检查印刷电路板上所装电子元件有否装错、将电子元件的电极接至印刷电路板的焊接座的焊锡的焊接状态良好与否的。IC、LSI、片状电容器、片状电阻等电子元件焊接至印刷电路板后，要进行外观检查。外观检查大致分为检查电子元件有无装错和检查电子元件的电极接至印刷电路板的焊接座(电极)的焊锡的焊接状态良好与否。作为装错检查的检查项目，要进行有无电子元件、电子元件偏位、电子元件的正反面倒，左右倒、电子元件的竖起、电子元件品种的确认等。作为焊接状态的检查项目要进行有无焊锡过多、过少、焊锡桥接的检查。目前大多用摄像机和采用照射激光的激光发生器的高度测量装置作为电子元件的外观检查装置。摄像机能统观视野内测量对象物的表面信息，具有信息量多的长处，缺点是不能获得高度信息。与此相反，采用激光发生器的高度测量装置，因不能统观测量对象物的表面信息，存在信息量少的缺点，但具有能精密测量测量对象物各点高度的长处。因此，本申请人以前曾提出将摄像机和采用激光发生器的高度测量装置合并使用的电子元件的外观检查装置的技术方案(日本特许公开号平3-48755号公报)。该装置通过在装载印刷电路板的XY试验台上方配置摄像机，再在该摄像机的一侧配置高度测量装置而构成。现参见图7至图9说明用这种以往外观检查装置的外观检查方法。图7是以往电子元件的外观检查装置的侧视图。XY试验台2用来使印刷电路板1水平方向上移动，其上方配置摄像机101，摄像机101的一侧配置高度测量装置102。高度测量装置102内装有照射激光的激光照射部103、装在印刷电路板上的电子元件P1、P2、P3、P4或者接收焊锡表面反射的反射激光的光接收部104。将摄像机101的视野A与来自激光照射部103的激光照射域B设在互不重叠的分离位置上。图8是装在XY试验台2上的印刷电路板1的俯视图。多种电子元件P1、P2、P3、P4装在印刷电路板1上。图8中通过驱动XY试验台2使第1个电子元件P1位于摄像机的视野A内，接着用摄像机观察该电子元件P1、将该电子元件P1的电极接在印刷电路板1的焊接座上的焊锡S1，取入该图像数据，用计算机分析该图像数据，判断电子元件P1的有无、偏位或焊接状态的良好与否。若第1个电子元件P1的检查结束，就再次驱动XY试验台2使印刷电路板1沿X方向、Y方向水平移动，让第2个电子元件P2位于摄像机的视野A内。接着，用摄像机观察该电子元件P2，进行与第1个电子元件P1相同的外观检查。以下同样地进行第3个电子元件P3、第4个电子元件P4的外观检查。图8中，实线箭号表示摄像机的检查顺序。另外，图8中，电子元件个数为4，当然也可以不为4个。若如上所述，利用摄像机的所有电子元件的外观检查结束，接下，就用高度测量装置进行焊接状态的检查。该检查如下那样进行。即，驱动XY试验台2，使印刷电路板1沿X方向、Y方向水平移动，让第1个电子元件P1位于激光照射域B内。并将激光照射至焊锡S1，以光接收部接收其反射光，测量焊锡S1的高度分布，用计算机分析测量结果，判断焊接状态良好与否。如上所述，由于采用激光的高度测量装置具有能精密测量被测物高度的长处，因此，作为通过精密测量焊锡的高度分布，判断焊接状态良好与否的检查装置，是很出色的。若第1个电子元件P1的检查结束，则再驱动XY试验台2，使印刷电路板1沿X方向、Y方向水平移动，让第2个电子元件P2位于激光照射域B内，将激光照射至焊锡S2，检查焊接状态。以下同样地进行第3个电子元件P3、第4个电子元件P4焊接状态检查。图8中，虚线箭号表示高度测量装置的检查顺序。图9表示采用上述外观检查装置的外观检查时序图。如图所示，以往的电子元件的外观检查装置，是一边驱动XY试验台2使印刷电路板1沿X方向、Y方向水平移动，一边进行摄像机的电子元件的外观检查，若所有电子元件P1、P2、P3、P4结束摄像机的外观检查，则边再驱动XY试验台2使印刷电路板1沿X方向、Y方向水平移动，边用高度测量装置检查所有的电子元件的焊接状态。图9中，时间t11、t12、t13、t14是用于使印刷电路板1水平移动的XY试验台2的驱动时间，时间t21、t22、t23、t24是摄像机的各电子元件P1、P2、P3、P4的图像取入时间，时间t31、t32、t33、t34是高度测量装置的焊锡高度测量时间，时间t41、t42、t43、t44是计算机控制部的判断时间。如图所示，因计算机的判断时间正处于驱动XY试验台2使印刷电路板1水平移动阶段之中，所以不影响生产节拍时间的长短。然而，这种以往电子元件的外观检查装置要用摄像机取入各电子元件P1、P2、P3、P4的图像，并将激光逐一照射各电子元件P1、P2、P3、P4的焊锡S1、S2、S3、S4，同时，必须驱动XY试验台2使各电子元件P1、P2、P3、P4定位于摄像机的视野A及激光照射域B内，因此存在着XY试验台2的驱动次数多，为检查一块印刷电路板1的外观得化很长时间的问题。这种问题，对于用高度测量装置检查焊接状态后再用摄像机检查电子元件的外观，也同样存在。本专利技术的目的在于大幅度缩短用于焊接在印刷电路板上的电子元件外观检查所需时间。为实现此目的，本专利技术的电子元件的外观检查装置具有(1)从正上方观察以焊锡接在印刷电路板上的电子元件的摄像机;(2)向该电子元件照射照明光的光源;(3)自上方向设定成与上述摄像机视野重叠的照射域照射测量光的光照射器;(4)配置于照射域的斜上方、并接收受光照射器照射后焊锡所反射的测量光的反射光的光接收部;(5)使印刷电路板相对摄像机、光照射器水平方向移动的移动构件。根据此结构，摄像机的视野和测量光的照射域重叠，因此，若驱动移动构件使电子元件定位于摄像机的视野内，则电子元件也定位在测量光的照射域内。从而可以不驱动移动构件使印刷电路板水平移动，让印刷电路板在停止状态下直接进行利用摄像机的电子元件、焊锡的外观检查和测量光的焊接状态的检查。所以能使移动构件的驱动次数减半，大幅度缩短检查一块印刷电路板所需的时间。本专利技术的电子元件的外观检查方法具有以下三个步骤(1)第一步骤使置于印刷电路板上方的摄像机的视野和来自激光发生器的照射激光的照射域设定成互相重叠，通过驱动移动构件使上述印刷电路板相对上述摄像机、激光发生器水平移动，并使以焊锡接在该印刷电路板上的电子元件位于上述视野内和照射域内;第二步骤在以上述摄像机摄取该电子元件的图像数据，登记在存贮器内的同时，用激光测量焊锡的高度，结果将获得的高度数据登记在存贮器内;(3)第三步骤驱动上述移动构件，使上述印刷电路板相对上述摄像机和激光发生器水平方向移动，让以焊锡接在上述印刷电路板上的下一个电子元件位于上述视野内和上述照射域内，同时在驱动该移动构件的过程中，由判断部根据上述存贮器所登记的数据判断电子元件及焊锡的外观是否良好。用此方法，在第一步骤中，若驱动移动构件使电子元件定位于摄像机的视野内，则电子元件也被定位在测量光的照射域内，在第二步骤中，电子元件的图像数据取入和焊锡的高度测量能同时进行，并在第三步骤中，能在驱动移动构件的过程中，判断电子元件和焊锡的外观是否良好，能使移动构件的驱动次数减半，大幅度缩短检查一块印刷电路板的外观所需时间。附图说明图1是本专利技术一实施例电子元件的外观检查本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子元件的外观检查装置，其特征是具有：（１）从正上方观察以焊锡接在印刷电路板上的电子元件的摄像机；（２）向该电子元件照射照明光的光源；（３）自上方向设定成与上述摄像机视野重叠的照射域照射测量光的光照射器；（４）配置于照射域的斜上方、并接收受上述光照射器照射后焊锡所反射的测量光的反射光的光接收部；（５）使上述印刷电路板相对上述摄像机、光照射器水平方向移动的移动构件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戸倉畅史，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]