| 【発明の名称】 |
プローブ、部品検査装置及び部品検査方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】斉藤 隆
【氏名】鶴 俊太郎
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、プローブ、部品検査装置及び部品検査方法に関し、簡易な構成により短時間で欠品を検査することができる部品検査装置、この部品検査装置に適用するプローブ、この種の部品検査装置を用いた部品検査方法を提案する。
【解決手段】当接した電子部品により押圧されて棒状部材２１が変位すると、スイッチ機構（１７、２４）が接点を切り換えるようにプローブ１１を構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】板状部材に植立するように保持される筒状部材と、前記筒状部材の軸方向に変位可能に、前記筒状部材に挿通されて保持される棒状部材と、前記棒状部材の一端が前記筒状部材の一端より突出するように、前記棒状部材を押圧する弾性部材と、前記弾性部材の押圧に抗して前記棒状部材が変位すると、接点を切り換えるスイッチ機構とを備えることを特徴とするプローブ。
【請求項２】前記スイッチ機構は、前記筒状部材の他端に形成されて、前記棒状部材を挿通する第１の接点部材と、前記第１の接点部材に対応して、前記棒状部材に形成された第２の接点部材とを有することを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】前記棒状部材又は前記筒状部材は、前記スイッチ機構の接点の切り換えにより点灯又は消灯する光源を有することを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４】実装基板に配置した部品の欠品を検査する部品検査装置において、前記部品検査装置は、プローブを植立するように保持し、前記実装基板と対向するように保持される板状部材と、前記板状部材を前記実装基板側に可動する可動機構とを有し、前記プローブは、前記板状部材に植立するように保持される筒状部材と、前記筒状部材の軸方向に変位可能に、前記筒状部材に挿通されて保持される棒状部材と、前記棒状部材の一端が前記筒状部材の一端より突出するように、前記棒状部材を押圧する弾性部材と、前記実装基板に配置された部品により、前記弾性部材の押圧に抗して前記棒状部材が変位すると、接点を切り換えるスイッチ機構とを有することを特徴とする部品検査装置。
【請求項５】前記スイッチ機構は、前記筒状部材の他端に形成されて、前記棒状部材を挿通する第１の接点部材と、前記第１の接点部材に対応して、前記棒状部材に形成された第２の接点部材を有することを特徴とする請求項４に記載の部品検査装置。
【請求項６】前記棒状部材又は前記筒状部材は、前記スイッチ機構の接点の切り換えにより点灯又は消灯する光源を有することを特徴とする請求項４に記載の部品検査装置。
【請求項７】前記スイッチ機構の接点の切り換えにより警報を発することを特徴とする請求項４に記載の部品検査装置。
【請求項８】実装基板に配置した部品の欠品を検査する部品検査方法において、前記実装基板に配置した部品の欠品を検査する部品検査装置を半田付け処理の前後に配置し、前記半田付け処理の前後で、それぞれ部品の欠品を検査することを特徴とする部品検査方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プローブ、部品検査装置及び部品検査方法に関し、例えば実装基板に配置された電子部品の欠品検査に適用することができる。本発明は、電子部品に当接して電子部品により押圧されて棒状部材が変位すると、スイッチ機構が接点を切り換えるようにプローブを構成することにより、またこのプローブを用いて部品検査装置を構成することにより、簡易な構成により短時間で欠品を検査することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子部品の実装工程においては、画像認識装置を用いて実装基板に実装された電子部品の欠品を検査するようになされている。
【０００３】すなわちこの種の検査に適用される画像認識装置は、画像処理の手法を適用して、事前に入力した検査基準の画像と検査対象でなる実装基板の画像とを比較することにより、電子部品の欠品を検出するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで画像認識装置においては、１部品毎に検査するため、検査に時間を要する問題がある。また構成が煩雑になる問題もある。
【０００５】この種の検査を簡易な構成により短時間で実行することができれば、この種の検査装置の適用範囲を拡大して、種々の電子機器の信頼性を一段と向上できると考えられる。
【０００６】本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成により短時間で欠品を検査することができる部品検査装置、この部品検査装置に適用するプローブ及びこの種の部品検査装置を適用した部品検査方法を提案しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するため本発明においては、筒状部材の軸方向に変位可能に保持される棒状部材が変位すると、接点を切り換えるスイッチ機構を有するようにプローブを構成する。
【０００８】このプローブを用いて部品検査装置を構成する。
【０００９】また部品検査方法において、半田付け処理の前後で、それぞれ部品の欠品を検査する。
【００１０】棒状部材が変位すると、接点を切り換えるスイッチ機構を有するようにプローブを構成すれば、プローブを検査対象に押し付けて、部品が正しく配置されて棒状部材が部品により押圧される場合と、欠品により棒状部材が押圧されない場合とを識別することができる。
【００１１】これによりこのプローブを用いて部品検査装置を構成して、プローブを検査対象に押圧するだけで、簡易かつ短時間で欠品検査することができる。
【００１２】またこの種の欠品の検査を半田付け処理の前後で実行すれば、半田付け前においては、事前に欠品を検出でき、半田付け後においては、半田付けの際に脱落した部品を検出でき、その分信頼性を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１４】図２は、本発明の実施の形態に係る部品検査装置を示す斜視図である。この部品検査装置１は、電子部品の実装工程において、半田付け処理の直前及び直後に配置され、それぞれ電子部品の欠品を検査する。
【００１５】すなわちこの電子部品の実装工程では、平行に保持された１対のレール２に沿って、実装基板３を順次移動させ、図示しないマウント機により、この実装基板３に電子部品を配置して仮留めした後、半田付け装置により半田付けする。部品検査装置１は、このレール２に沿って移動する実装基板３を検査対象として（以下、検査基板と呼ぶ）、電子部品の欠品を検査する。
【００１６】ここで部品検査装置１は、部品検査装置１全体の動作を制御する本体４と、検査基板３と対向するように保持された治具５と、この治具５を検査基板３側に可動する可動機構６とにより構成される。
【００１７】本体４は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、レール２に沿って移動する検査基板３を所定の検査位置にて停止制御した後、可動機構６を制御して治具５を可動する。さらに治具５より得られる検査結果を取り込み、この検査結果より必要に応じて警報を発し、また何ら欠品が検出されない検査基板３については、続く工程に送出する。
【００１８】可動機構６は、検査基板３と対向するように固定枠７に治具５を保持し、本体４の制御により動作するシリンダ８により、ガイド棒９に沿ってこの固定枠７を可動させる。これにより可動機構６は、検査基板３が検査位置に停止すると、治具５をこの検査基板３側に可動するようになされている。
【００１９】治具５は、この電子部品の実装工程で製造する検査基板３に応じて、板状部材でなるベース基板１０の所定位置にプローブ１１を配置して形成され、固定枠７に固定される。
【００２０】ここでベース基板１０は、何ら電子部品を配置していない検査基板３と同一の配線基板が適用され、欠品を検査する電子部品の実装位置に所定の貫通穴が形成される。プローブ１１は、この貫通穴に差し込まれてベース基板１０に保持される。これにより治具５は、簡易に作成できるようになされている。
【００２１】図１に示すように、プローブ１１は、固定部１２に可動部１３が挿通されて形成される。固定部１２は、外周にネジ山が形成された筒状部材でなるスリーブ１４を有し、このスリーブ１４は、絶縁性の樹脂を射出成形して形成される。固定部１２は、このスリーブ１４がベース基板１０に形成された貫通穴に差し込まれた後、外周のネジ山に嵌合するナット１５、１６によりベース基板１０を挟持し、これによりベース基板１０より所定長さだけスリーブ１４の一端が突出してベース基板１０に植立するように保持される。
【００２２】さらに固定部１２は、検査基板３側と逆側のスリーブ１４の端面に金属製の袋ナット１７が差し込まれて固定される。ここで袋ナット１７は、スリーブ１４の内周より大径で、スリーブ１４の内周と同軸の貫通穴が形成される。固定部１２は、スリーブ１４の内周と貫通穴でなる円柱形状の中空部分に可動部１３が挿通され、これにより可動部１３を軸方向に変位可能に保持する。
【００２３】さらに袋ナット１７は、例えば半田付けによりリード線１８が接続され、抵抗１９を介して本体４の電源２０に接続される（図４）。これにより袋ナット１７は、可動部１３が変位すると接点を切り換えるスイッチ機構の１の接点を構成するようになされている。
【００２４】可動部１３は、金属製の材料により形成された棒状部材でなる可動部本体２１を有し、この可動部本体２１が、固定部１２に形成された円柱形状の中空部分に挿通されて、軸方向に変位可能に保持される。
【００２５】可動部１３は、可動部本体２１の検査基板３側の先端に当接片２２が配置される。これにより可動部１３は、本体４の制御によりベース基板１０が検査基板３側に可動して、当接片２２が電子部品の背に突き当たると、当接片２２が電子部品により押圧され、図３において矢印ａにより示すように、この図において上方向に電子部品の高さに対応した距離Ｘだけ移動するようになされている。当接片２２は、このように電子部品に当接した際に、電子部品を損傷しないようにナイロン端子により構成される。
【００２６】また可動部１３は、スリーブ１４の検査基板３側の端面と当接片２２との間にコイルスプリング２３が配置される。これにより可動部１３は、コイルスプリング２３により当接片２２がスリーブ１４の端面より検査基板３側に押圧されて保持される。さらに可動部１３は、袋ナット１７側の外周にネジ山が形成され、このネジ山に嵌合するナット２４、２５により、検査基板３側へ脱落しないように固定部２０に保持される。
【００２７】これにより可動部１３は、このナット２４、２５により当接片２２の突出量を調整して、当接片２２の押圧力を調整できるようになされている。またいわゆるダブルナットにより、検査の繰り返しによってナット２４、２５が緩まないようになされている。またナット１５、１６によるスリーブ１４の突出量の調整と共に、ナット２４、２５による当接片２２の突出量を調整して、ベース基板１０に対する当接片２２の突出量を調整できるようになされている。
【００２８】可動部１３は、このナット２４、２５のうちの袋ナット１７と接触するナット２４が、接点でなる袋ナット１７に対応する接点を構成する。かくするにつき袋ナット１７とこのナット２４による接点は、当接片２２が電子部品に当接して電子部品により押圧されると、コイルスプリング２３の押圧に抗して可動部１３が変位することにより、接触が断たれる。これによりこの接点１７、２４は、当接片２２が電子部品により押圧されると、開状態に切り換わるスイッチ機構を構成するようになされている。
【００２９】さらに可動部１３は、可動部本体１１のナット２４、２５側の先端に発光ダイオード２６が配置される。発光ダイオード２６は、一端が可動部本体２１に接続され、またこの一端がリード線２７を介して、本体４に接続される。また他端がリード線２８を介して、袋ナット１７に接続される。
【００３０】これらによりプローブ１１においては、図４に示すように、発光ダイオード２６を並列に接続したスイッチ機構を有する回路が形成され、当接片２２が電子部品により押圧されて、可動部１３が変位すると、このスイッチ機構の接点１７、２４が開状態に切り換わることにより、発光ダイオード２６が電源２０により駆動されて点灯するようになされている（図４（Ａ））。またこれとは逆に欠品検査の箇所で当接片２２が電子部品に当接しない場合には、接点１７、２４が閉状態に保持され、発光ダイオード２６が消灯したままの状態に保持されるようになされている（図４（Ｂ））。かくするにつき本体４は、この接点１７、２４の状態を検出して必要に応じて警報を発することになる。
【００３１】以上の構成において、検査基板３は（図２）、電子部品が配置されて仮留めされた後、レール２に沿って移動し、部品検査装置１により検査位置で停止される。
【００３２】ここで検査基板３は、対向するように保持された治具５が接近するように可動し、この治具５の接近により、治具５に配置されたプローブ１１の先端が欠品を検査する電子部品の実装位置に接近する。
【００３３】この検査基板３は、実装位置に電子部品が正しく配置されている場合、この電子部品の背にプローブ１１の当接片２２が突き当たり（図３）、この電子部品がプローブ１１の可動部１３を押し上げる。これにより検査基板３は、袋ナット１７及びナット２４による接点の接触を断ち、発光ダイオード２６を点灯させる（図４（Ａ））。これにより検査基板３は、電子部品が正しく配置されていることがオペレータにより確認される。
【００３４】またスイッチ、可変抵抗等の電子部品であって、いわゆる部品浮きの電子部品が、当接片２２により検査基板３に押圧され、これにより部品浮きによる検査基板３の不良が防止される。
【００３５】これに対して実装位置に電子部品が配置されていない場合、すなわち欠品の場合、検査基板３は、プローブ１１の可動部１３を押し上げることができず、これにより袋ナット１７及びナット２４による接点が接触した状態に保持される（図４（Ｂ））。これにより検査基板３は、欠品の箇所で発光ダイオード２６が点灯せず、オペレータにより欠品の存在がその欠品箇所と共に確認される。
【００３６】また検査基板３は、この一連のプローブ１１による欠品の検査結果が、部品検査装置１の本体４に取り込まれ、ここで１箇所でも欠品が検出されるとブザーによる警報が発せられる。これにより検査基板３は、オペレータにより欠品の存在が確認される。
【００３７】検査基板３は、この半田付け処理前における電子部品の欠品検査に続いて、半田付け装置により半田付けされた後、同様の部品検査装置により欠品が検査される。
【００３８】これにより検査基板３は、半田付け前の検査により、マウント機の誤作動等による欠品が検出されるのに対し、半田付け後の検査により、半田付け処理により発生した欠品が検出され、十分な信頼性により続く工程に搬送される。
【００３９】このようにして一連の検査基板を処理する工程において、処理する実装基板を切り換える場合、部品検査装置は、続いて処理する検査基板と対応するように治具５が変更される。
【００４０】ここでこの治具５は、何ら電子部品を配置していない検査基板と同一の配線基板を用いて、欠品を検査する電子部品の実装位置に貫通穴を形成して、プローブ１１を配置するだけで作成でき、これにより簡易に作成でき、ラインの切り換えに速やかに対応することができる。
【００４１】以上の構成によれば、電子部品により押圧されて可動部１３が変位するとスイッチ機構が接点を切り換えるようにプローブ１１を構成することにより、またこのプローブ１１をベース基板１０に配置して部品検査装置１を構成することにより、簡易な構成により短時間で電子部品の欠品を検査することができる。
【００４２】またスリーブ１４の他端に配置した袋ナット１７と棒状部材に配置したナット２３によりスイッチ機構の接点を構成することにより、プローブ１１を密接して配置でき、これにより多くの欠品を一括して検査することができる。
【００４３】またスリーブ１４の突出量を、ナット１５、１６により調整可能にベース基板１０に取り付けることにより、さらには可動部１３の突出量を、ナット２４、２５により調整できることにより、高さの異なる種々の電子部品の欠品を検査することができる。さらにこれらのナット１５、１６、２４、２５を調整して突出片２２による押圧力を調整でき、これにより部品浮きした電子部品を適当な押圧力により検査基板に押圧して部品浮きを防止することができる。
【００４４】さらに何ら電子部品を配置していない検査基板３と同一の配線基板でなるベース基板１０に、貫通穴を形成し、この貫通穴にプローブ１１を取り付けるだけの簡易な構成により、検査用の治具を作成することができる。
【００４５】また簡易に部品検査装置を構成できることにより、複数台の部品検査装置を１つのラインに配置することもできる。これにより半田付け処理の前後でそれぞれ欠品を検査することにより、実装基板の信頼性を向上することができる。
【００４６】なお上述の実施の形態においては、可動部が移動すると接点の接触が断たれるようにスイッチ機構を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、可動部が移動すると接点が接触するようにスイッチ機構を構成しても、欠品を検査することができる。
【００４７】また上述の実施の形態においては、当接片が電子部品に当接した際に、発光ダイオードを点灯させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電子部品に当接した際、発光ダイオードを消灯させるようにしてもよい。
【００４８】さらに上述の実施の形態においては、ナットを用いてベース基板にスリーブを保持する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ベース基板とスリーブの摩擦により保持するようにしてもよい。
【００４９】また上述の実施の形態においては、ナット２４、２５により１の接点を構成し、このナット２４、２５により当接片の押圧力又は突出量を調整できるようにする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じてこのナット２４、２５による接点と可動部本体２１を一体化し、高さ調整困難にしてもよい。
【００５０】さらに上述の実施の形態においては、発光ダイオードを可動部に配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、固定部に配置してもよく、また必要に応じて発光ダイオードの配置を省略してもよい。
【００５１】また上述の実施の形態においては、ベース基板を実装基板と同一の配線基板により作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば、アクリル、ベーク等の板材を用いてもよい。
【００５２】さらに上述の実施の形態においては、部品検査装置を電子部品の欠品検査に適用する場合について述べたが、本発明は電子部品に限らず、種々の部品の欠品検査、さらには部品の高さ等の形状を検査する場合にも広く適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、当接した部品により押圧されて棒状部材が変位すると、スイッチ機構が接点を切り換えるようにプローブを構成することにより、簡易な構成により短時間で欠品を検査することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１８５
【氏名又は名称】ソニー株式会社
【識別番号】５９１１６６４８８
【氏名又は名称】株式会社サンキ産業
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】多田 繁範
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７４０８５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３４２３３７ |
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