側面外観検査トレー、及び外観検査トレー連結体
【課題】外観検査装置のＸＹステージ上に水平にセットした外観検査トレーの上面に設けた各収容凹所内に収容された検査対象物の側面の外観状況を、上方に配置された撮像装置等によって精度よく撮像、観察して検査精度を高めることができるようにした。
【解決手段】少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した検査対象物５０を収容する第１の収容凹所３を観察面に備えた側面外観検査トレー１であって、第１の収容凹所の内壁には、検査対象物を水平横臥姿勢に対して３０〜９０度の範囲で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部１０が配置されている。
【解決手段】少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した検査対象物５０を収容する第１の収容凹所３を観察面に備えた側面外観検査トレー１であって、第１の収容凹所の内壁には、検査対象物を水平横臥姿勢に対して３０〜９０度の範囲で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部１０が配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電デバイス、半導体パッケージ、光学部品等々の各種検査対象物の外観検査を行う際に使用する外観検査トレーの改良に関し、特に外観検査トレー上に検査対象物を水平に保持した状態では十分に検査することができなかった側面の外観を高精度に検査することを可能とした側面外観検査トレー、及び外観検査トレー連結体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報機器の小型化に対応して、情報機器に組み込まれて使用される表面実装用の圧電デバイス、半導体パッケージ、光学部品等々の各種部品も小型化しており、それらの外面に形成された傷、付着したゴミ等の外観検査が困難化している。検査対象物の種類、形状の違いに応じて検査項目にも種々の相違があるが、外観検査においては検査対象物の外面全体、即ち上下面、及び側面を、肉眼、顕微鏡、撮像装置等により外観検査するのが一般である。
【０００３】
例えば、表面実装型圧電振動子は、底面に実装端子を備えたセラミックパッケージ内に圧電振動素子を気密封止した構成を備えているが、加工工程中に加わる熱衝撃によりパッケージ側面にクラックや傷が形成されることがあり、このようなクラックや傷は当該圧電振動子が不良品化する原因となる。バッチ処理により圧電振動子を量産する工程においては、運搬及び外観検査用を兼ねたトレーの上面に設けた多数の収容凹所内に圧電振動子を水平姿勢にて収容した状態で、次工程への搬送、及び外観検査に供する。しかし、収容凹所内に水平に収容された圧電振動子の側面は、そのままの状態では外観検査することができないため、トレー上の全ての圧電振動子をマグネットシート上にばらばらに放出して側面を検査したり、必要に応じてピンセットにより個々の部品を立設させた上で側面の状態を検査していた。しかし、このような検査方法は極めて効率が悪く、部品が小型化すればするほど実施することが困難であった。特に、検査終了後に個々の部品をピンセットで摘んでトレー上の収容空所内に所定の姿勢となるように戻す作業は多大な労力を要する作業であった。
【０００４】
このようなところから、トレーに収容された多数の部品をばらすことなくそのまま効率よく検査する装置、方法が種々提案されている。
例えば特許文献１、２には、検査対象物を水平な姿勢で収容した複数の収容凹所を上面に備えた外観検査トレーをＸＹステージ上に支持して高精度に位置決め制御すると共に、撮像装置を外観検査トレーの上面と対向した所定位置に静止させた状態で照明装置により照明された検査対象物を上方から撮像して検査対象物の上面全体を観察するようにした外観検査装置が開示されている。
図９（ａ）及び（ｂ）は従来の外観検査トレーの平面図、及び収容凹所の縦断面図であり、この外観検査トレー１００の上面（観察面）には縦横配列で複数の収容凹所１０１が形成されている。収容凹所１０１は、検査対象物１１０としての表面実装型水晶振動子をリッド１１１側を上向きにした水平な姿勢で支持する構成を備えており、この外観検査トレーを外観検査装置の検査ステージ上にセットした状態では上方に位置する撮像装置は検査対象物１１０の上面しか検査することができない。検査対象物１１０の底面側を検査する場合には検査対象物１１０の底面側を上向きにして収容凹所１０１内に収容し直した上で底面を撮像装置によって検査することとなる。
【０００５】
しかし、検査対象物の上面、及び底面を検査する際には、検査対象物の側面は収容凹所１０１の内壁に近接しているために撮像装置によって必要十分な画像情報を収集することが困難である。
特許文献１には、収容凹所内に水平にセットされた検査対象物を四側方から照明しつつ側面の状況を撮像する構成が開示されてはいるが、撮像装置はあくまで検査対象物の上面と対向配置されているため、上方からの撮像角度では検査対象物側面の詳細な状況を撮像することは不可能である。
【０００６】
なお、外観検査トレーは、検査対象物を次工程へ移送したり、運搬、保管するためにも使用されるため、収容凹所内で検査対象物が遊動して位置ずれや姿勢ずれを起こしたり、内壁に衝突することは好ましくない。このため、収容凹所の平面形状を検査対象物のサイズを大幅に超えて広くすることはできない。また、外観検査トレー上に収容可能な検査対象物の個数をできるだけ多くして作業効率、収納効率を高めるためにも収容凹所内に過大な余剰スペースを設けて大型化することは好ましくない。従って、検査対象物の側面と収容凹所内壁との間のスペースは必然的に狭くならざるを得ない傾向があり、上方からの撮像、観察によって検査対象物側面の状況を精度よく検査することには限界がある。
【特許文献１】特開２００３−２３２７５０公報
【特許文献２】特開２００３−３２２６２５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように従来の検査方法においては、外観検査トレー上面の収容凹所内に検査対象物をその上面、又は底面を上向きにして水平に支持した状態でセットすると共に、撮像装置、顕微鏡、肉眼等によって上方から検査対象物の外観情報を収集していたに過ぎないため、収容凹所の内側壁に近接配置された側面に対する外観検査は困難、或いは不十分にならざるを得なかった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、外観検査装置のＸＹステージ上に水平にセットした外観検査トレーの上面に設けた各収容凹所内に収容された検査対象物の側面の外観状況を、上方に配置された撮像装置等によって精度よく撮像、観察して検査精度を高めることができるようにした側面外観検査トレー、及び外観検査トレー連結体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る側面外観検査トレーは、少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した検査対象物を収容する第１の収容凹所を備えた側面外観検査トレーであって、前記第１の収容凹所の内壁には、前記検査対象物を水平横臥姿勢に対して３０〜９０度の範囲で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部が配置されていることを特徴とする。
検査対象物が姿勢制御部内に着座した際の傾斜角度を３０〜５０度の範囲とすれば、上方からの側面検査が可能となる。傾斜角度を５０度以上〜９０度の範囲とすれば、更に上方からの側面検査を効果的に実施することができる。
【０００９】
第２の発明に係る側面外観検査トレーでは、前記姿勢制御部は、縦断面形状が略Ｌ字状、或いは略Ｖ字状となるように連結した少なくとも２つの支持面から構成されており、前記姿勢制御部を構成する一方の支持面は、前記検査対象物の上面、又は下面を支持し、他方の支持面は該検査対象物の側面を支持し、一方の支持面の水平面に対する角度範囲が３０〜９０度となるように設定したことを特徴とする。
一方の支持面により検査対象物の上面、又は下面（被支持面）を支持することによって検査対象物の傾斜角度がほぼ確定し、他方の支持面により検査対象物の下側の側面を支持することにより、上側に位置する被検査側面の高さ位置が決まる。更に一方の支持面の角度範囲を３０〜９０度の範囲内に設定することによって、検査対象物の被検査側面を上方（側面外観検査トレーの観察面と対向した位置）に位置する撮像装置等との位置関係を最適の範囲内に納めることができる。
【００１０】
第３の発明に係る側面外観検査トレーは、前記一方の支持面の上下幅ｌ１を、前記検査対象物の被支持面の全長Ｌ１よりも短く、しかも（Ｌ１／２）＜ｌ１ の関係を維持するように設定したことを特徴とする。
検査対象物の上下方向長さの中点よりも上方を一方の支持面によって支持することにより、着座時の安定性と、着座後の安定性を確保することができる。
【００１１】
第４の発明に係る側面外観検査トレーは、前記一方の支持面の水平面に対する角度範囲を５０〜９０度とし、前記一方の支持面と対向する第１の収容凹所内壁を円弧状のガイド面としたことを特徴とする。
検査対象物の姿勢を、垂直、或いは垂直に近い急角度まで起き上がらせることにより上側に位置する被検査側面の検査が容易且つ正確となる。
【００１２】
第５の発明に係る側面外観検査トレーは、前記一方の支持面の上部に突起を設けたことを特徴とする。
支点となる突起を設けて、一方の収容凹所内から他方の収容凹所内に検査対象物が落下する際に、必ず突起に引っ掛かって一定方向へほぼ一定の軌跡で回転するように構成しているので、挙動が安定し、安定した着座姿勢を確保できる。また、この突起を設けることにより、収容空所内において検査対象物が落下する距離をできるだけ短くして早い時点で回転させることが可能となる。
【００１３】
第６の発明に係る外観検査トレー連結体は、上記の側面外観検査トレーと、前記検査対象物を略水平姿勢に保持する第２の収容凹所を有した上下面外観検査トレーとを、夫々の観察面同士を対向させて結合することにより各収容凹所同士が連通した方向転換用の収容空所を形成する外観検査トレー連結体であって、前記上下面外観検査トレーを下側位置にして略水平に支持した状態から、前記側面外観検査トレーが下側位置で略水平姿勢となるように回転させた際に、前記第２の収容凹所内に収容されていた前記検査対象物が回転しつつ前記第１の収容凹所内に移動して前記各支持面上に着座するように構成されていることを特徴とする。
上下面外観検査トレー側に検査対象物を収容した状態で、側面外観検査トレーを被せて連結し、上下反転させることにより、全ての第２の収容凹所内の検査対象物を一括して第１の収容凹所内に移載することができる。第１の収容凹所に移載された検査対象物は傾斜、或いは起立した状態で保持されるので、上方からの側面検査を確実に行うことができる。
【００１４】
第７の発明に係る外観検査トレー連結体は、前記両外観検査トレーの間に位置決め手段を兼ねたスペーサを配置することにより前記方向転換用の収容空所の高さ寸法を調整可能に構成したことを特徴とする。
両外観検査トレーを連結した状態で仮固定する手段としてスペーサを用いると共に、このスペーサによって収容空所の高さ寸法も調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る側面外観検査トレーの平面図、第１の収容凹所の拡大平面図、及び第１の収容凹所のＡ−Ａ縦断面図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は上下両面用外観検査トレーの平面図、及び第２の収容凹所の縦断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）は側面外観検査トレーを上下面外観検査トレーの観察面上に組み付けた外観検査トレー連結体の断面図、及び上下反転させた状態を示す断面図であり、図３（ｃ）はスペーサの他の構成例を示す断面図である。
【００１６】
側面外観検査トレー１は、検査対象物５０を収容する第１の収容凹所３を観察面２上に複数備えており、各第１の収容凹所３の内壁には、検査対象物５０を水平横臥姿勢に対して許容角度θ（３０〜９０度）の範囲内で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部１０が配置されている。この許容角度範囲は、側面外観検査トレー１の上方に配置した図示しない撮像装置によって検査対象物５０の側面（外周面）を観察するのに適した角度範囲となっている。即ち、検査対象物の側面のうち検査対象となる側面はできるだけ水平に近い姿勢とすることが、トレー上方に下向きに配置した撮像装置による検査において理想的であるが、被検査側面を水平にした場合は検査対象物が直立状態となるため、後述するように上下面外観検査トレー側に戻すことが少しく困難となる。そこで、検査対象物の姿勢を９０度よりも小さい傾斜姿勢に保持して側面を検査する方が戻す作業においては便利である。撮像装置による側面画像の収集精度、及び上下面外観検査トレーへの戻しのための操作性を考慮すると、理想的な角度範囲は３０〜５０度である。なお、傾斜姿勢が３０度よりも小さい場合には上方からの検査が困難となるため、３０度以上であることが好ましい。
【００１７】
なお、側面を外観検査した後で、第１の収容凹所３内の検査対象物をバラバラにして直接パーツフィーダに投入する場合のように上下面外観検査トレーに戻す必要がない場合には、検査対象物を第１の収容凹所内で９０度の起立姿勢に保持して検査することが可能である。
なお、ここでは検査対象物５０の一例として表面実装型の水晶振動子を用いて説明する。水晶振動子５０は、底面に実装端子５２を備えた箱形のセラミックパッケージ５１内に図示しない水晶振動素子を収容した状態でパッケージ５１の上面開口をリッド５３により封止した構成を備えている。
【００１８】
本発明によって側面の外観検査が可能な検査対象物は、電子部品、光学部品等々、部品の種類を問わず、少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した部品であれば、どのような構成であってもよい。検査対象物の形状に応じて姿勢制御部１０の形状、構造を変化させる必要があることは勿論である。
第１の収容凹所３内に設けた姿勢制御部１０は、縦断面形状が略Ｖ字状、或いはＬ字状となるように連結した少なくとも２つの支持面（平坦面）１１、２０を備えている。一方の支持面（第１の支持面）１１は、検査対象物５０の上面５０ａ、又は下面５０ｂを支持し、他方の支持面（第２の支持面）２０は検査対象物の側面５０ｃを支持することにより、上記許容角度θの範囲内で検査対象物を着座させることができる。
第１の支持面１１により検査対象物５０の上面、又は下面（被支持面）を支持することによって検査対象物の傾斜角度がほぼ確定し、第２の支持面２０により検査対象物の下側の側面を支持することにより、上側に位置する被検査側面の高さ位置が決まる。
【００１９】
図１（ｃ）に示した第１の収容凹所に設けた姿勢制御部１０を構成する第１の支持面１１の上下幅ｌ１は、検査対象物５０の被支持面（上面５０ａ）の全長Ｌ１よりも短く、しかも（Ｌ１／２）＜ｌ１ の関係を維持するように設定されている。つまり、第１の支持面１１の上端部１１ａの高さ位置は、第１の支持面１１上に着座した検査対象物の被支持面５０ａの中間高さ位置よりも上方に位置しているため、検査対象物５０を破線で示すように姿勢制御部１０上に支持した際の着座安定性を確保することができる。
この実施形態に係る第１の支持面１１のように上部に所定幅に亘って切欠き部１２を設けたのは、後述するように上下面外観検査トレー３１上に側面外観検査トレー１を重ねて連結した状態で上下反転させた時に形成される方向転換用の収容空所Ｓ内において、検査対象物をスムーズ且つ一定の安定した挙動にて回転させるためのスペースを確保するためである。また、支持面１１の上端部（角部）１１ａは、検査対象物が回転する際の回転方向、及び最終的な着座姿勢を一義的に規定するための支点として機能することとなる。なお、上端部１１ａを曲面状にすることにより、これと接しつつ回転する検査対象物の移動を更にスムーズ化することができる。
【００２０】
他方の支持面（第１の支持面）２０については、検査対象物５０の被検査側面と対向する反対側の側面を安定して支持し得るように第１の支持面１１との間に形成する角度を設定する。この例では、検査対象物の上下面と側面との間のなす角度が９０度であるため、支持面１１、２０間の角度は９０度、或いは９０度よりも若干広い鈍角（略Ｌ字状）とする。なお、この角度は検査対象物の形状によっては、Ｖ字状（鋭角）状であってもよい。
【００２１】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）に基づいて外観検査トレー連結体と、これを上下反転させる操作について説明する。
まず、外観検査トレー連結体３０は、図１（ａ）に示した側面外観検査トレー１と、検査対象物５０を略水平姿勢に保持する第２の収容凹所３３を観察面３２に有した上下面外観検査トレー３１（図１（ｃ））とを、夫々の観察面２、３２同士を対向させて結合させた構成を備えている。そして、各収容凹所３、３３同士が連通することによって形成された方向転換用の収容空所Ｓを備えている。
なお、両外観検査トレー１、３１を結合させる際に両観察面２、３２間に所要のギャップＧを形成して収容空所Ｓの高さ寸法Ｈを最適な状態に設定するように位置決め手段を兼ねたスペーサ（位置決めピン）４０を介在させることが好ましい。また、スペーサ４０は両観察面２、３２間を連結することにより両トレーを仮固定する仮固定手段としても機能する。
【００２２】
図３（ａ）（ｂ）中に示したスペーサ４０は例えば金属材料、樹脂材料等から構成し、各観察面に設けた嵌合穴２ａ、３２ａ内に嵌合して仮固定手段として機能する上下の嵌合突起４０ａと、トレー間のギャップの値を決めるスペーサとして機能するフランジ４０ｂと、を備える。嵌合穴２ａ、３２ａの設置箇所は任意であるが、例えば図１（ａ）に示すように各トレーの四隅に設けてもよいし、対角線に沿った２箇所に設けても良い。両外観検査トレー１、３１をスペーサ４０を用いて連結させるに際しては何れか一方の外観検査トレーの嵌合穴にスペーサ４０を差し込んでおいた状態で他方の外観検査トレーを被せつつ他方の外観検査トレーに設けた嵌合穴にスペーサ４０の他方の嵌合突起を嵌合させる。これにより両外観検査トレーを仮固定することができる。
なお、各外観検査トレー１、３１の四隅に夫々設けた嵌合穴２ａ、３２ａのうちの対角線に沿った２箇所を図３（ａ）（ｂ）に示したスペーサ４０により仮固定した場合、残りの２隅は図３（ｃ）に示したようなスペーサとしてのみ機能するスペーサ４１によって支持することにより適正なギャップＧを確保することができる。
【００２３】
検査対象物５０の上下面を検査する場合には、第２の収容凹所３３内に検査対象物５０を上向きの水平姿勢でセットした状態で上下面外観検査トレー３１を図示しない外観検査装置のＸＹステージ上にセットして、外観検査トレーの上方に配置された撮像装置（或いは、顕微鏡）によって検査対象物の上面を検査する。裏面についての検査に際しては、この外観検査トレーの観察面上に同様の構成を有した他の上下面外観検査トレーを重ねてから上下反転させることにより、検査対象物の上下を逆にした状態で他の外観検査トレー側に移載し、その後同様の手順によって検査対象物の底面側を検査する。
【００２４】
次に、検査対象物５０の側面を撮像装置により検査する場合には、外観検査トレー連結体３０を一旦構築する必要がある。即ち、外観検査トレー連結体３０の構築に際しては、図３（ａ）に示すように上下面外観検査トレー３１の観察面３２上に、側面外観検査トレー１をその観察面２を下向きにして位置決めした上で、スペーサ４０、４１を用いてギャップＧを確保しつつ仮固定する。この状態では、各収容凹所３、３３同士が対向することにより収容空所Ｓを形成しており、検査対象物５０の厚さ、サイズを考慮して所定のギャップＧを設けることによって検査対象物が収容空所Ｓ内で姿勢を変更しつつ第１の収容凹所３側へ移動し易くなるように配慮する。
【００２５】
次に、図３（ａ）の状態にある外観検査トレー連結体３０を矢印Ｂで示す方向へ回転させると、それに伴って、第２の収容凹所３３内で水平姿勢に保持されていた検査対象物５０は収容空所Ｓ内で矢印ｂ方向へ回転し、（ｂ）のように第１の外観検査トレー１が下側位置にまで反転した時点で支持面１１及び２０上に安定して着座した状態となっている。この際、全ての検査対象物５０が支持面１１、２０上に同様の姿勢で着座した状態となるように、外観検査トレー連結体３０を振動、或いは揺動させるのが好ましい。
この結果、全ての第１の収容凹所３内における検査対象物５０が一方の側面を斜め上向きにした状態で静止するので、上側に位置する上下面外観検査トレー３１を取り外して、側面外観検査トレー１の観察面２を露出させると、外観検査装置による側面の検査が可能な状態となっている。従って、側面外観検査トレー１を図示しない外観検査装置のＸＹステージ上にセットし、上方に配置された撮像装置等によって上向きにセットされた側面を容易に検査することができる。
【００２６】
なお、図３（ａ）に示した実施形態における第１の収容凹所３の幅Ｗ１と、第２の収容凹所３３の幅Ｗ２との関係を、例えばＷ１＝１．０５・Ｗ２〜１．１５・Ｗ２となるように、幅Ｗ１の方を少し大きく設定する。このように設定することにより、図３（ａ）（ｂ）に示したように収容空所Ｓ内における検査対象物の回転と移動がスムーズに行われることとなる。
また、検査対象物５０の対角線長Ｌ２と収容空所Ｓの高さ寸法Ｈとの関係をＨ＜Ｌ２とすることにより、図３（ｂ）のように支持面１１、２０上に一旦接触した検査対象物が外観検査トレー連結体３０の回転停止時の反動によって更に時計回り方向へ回動しようとしたときに第２の収容凹所３３の天井面が検査対象物の角部に当接するため、同方向への回動を阻止することができる。
【００２７】
なお、図３の実施形態では、支持面１１、２０上に着座した状態にある検査対象物５０の上端角部が収容空所Ｓの天井面（第２の収容凹所３３の天井面）と干渉していないが、図３（ｂ）の時点で鎖線で示すように両者が干渉していても、上下面外観検査トレー３１を取り外した際に検査対象物が自重によって両支持面１１、２０上に着座するため問題はない。或いは、上下面外観検査トレー３１を取り外す前に外観検査トレー連結体３０を振動させることによって正しい着座姿勢に移行させることができる。
なお、図４の他の実施形態に示すように、両外観検査トレー間のギャップＧの値さえ適正に設定されていれば、検査対象物５０は図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態にスムーズに移行することができるので、第１の支持面１１の上部に設けた切欠き部１２は必ずしも必要ではない。
【００２８】
また、図５（ａ）（ｂ）は図４の変形例であり、図５（ａ）の実施形態に係る姿勢制御部１０は、第１の支持面１１の上端縁から横方向へ延びる面上に突起１５を設けることにより、上側に位置する第２の収容凹所３３内の検査対象物５０が落下しながら回転する際の回転支点となるようにしている。即ち、図３（ａ）の状態にあった外観検査トレー連結体３０を回転させて図３（ｂ）の状態に移行させる際に、検査対象物５０はいち早く突起１５と当接することにより回転軌跡を一義的に規制され、理想的な軌跡を経て回転しながら第１の収容凹所３側へ移動し図３（ｂ）の着座状態にて静止することができる。特に、突起１５の突出長、形成位置としては、上側に位置する第２の収容凹所３３内の検査対象物５０が落下する距離をできるだけ短くして早い時点で突起１５を支点とした回転を開始し得るように設定するのが作業効率を高める上で好ましい。また、突起１５は第１の収容凹所の奥行き方向全長に亘って延在する突条としてもよいし、幅の短い突起を奥行き方向に所定のピッチで複数個配置した構成としてもよい。
また、支点１５の上端面を曲面状とすることにより、検査対象物の回転をスムーズ化することができる。
なお、図５（ｂ）のように突起１５は第１の支持面１１の上部に設けた切欠き部１２の上面に設けても良い。
【００２９】
次に、図３に示した外観検査トレー連結体３０を用いて検査対象物５０の方向を転換する方法は、次の如きステップにて実施される。
まず、観察面３２を上向きにした状態で各第２の収容凹所３３内に検査対象物５０を略水平に支持した上下面外観検査トレー３１の観察面３２上に、観察面２が対向するように側面外観検査トレー１を結合することにより外観検査トレー連結体３０を形成するステップを実施する。このステップでは、スペーサ４０、４１を用いて両トレー１、３１を仮固定する。
次いで、外観検査トレー連結体３０を所定の方向Ｂに回転させることにより上下反転させて側面外観検査トレー１を下側にして、検査対象物を第１の収容凹所３内に移動させるステップを実施する。この過程で、検査対象物は収容空所Ｓ内において第１の支持面１１の上部や突起１５等によって回転方向、回転姿勢を規制されつつｂ方向へ回転しながら移動し、図３（ｂ）のように両支持面１１、２０上に着座する。
【００３０】
前記ステップの終了時において収容空所Ｓ内の検査対象物の着座姿勢にバラツキがある可能性があるため、人手等によって外観検査トレー連結体３０を揺動、振動させることにより検査対象物を第１の収容凹所内に同一姿勢にて着座させるステップを実施する。
次いで、上下面外観検査トレー３１を取り外して側面外観検査トレー１を図示しない外観検査装置のＸＹステージ上にセットし、撮像装置、或いは顕微鏡を用いて第１の収容凹所３内に斜め上向きにセットされた検査対象物の側面を検査する。
検査終了後には再び上下面外観検査トレー３１を側面外観検査トレー１上に被せて仮固定し、上下反転させる。この上下反転操作により収容空所Ｓ内の検査対象物は図３（ｂ）の状態から図３（ａ）の状態に移行する。
【００３１】
検査対象物５０の他の側面についても順次外観を検査する必要がある場合には、検査対象物５０の平面形状が正方形、或いは円形である場合に限って、同じ側面外観検査トレー１及び上下面外観検査トレー３１を用いて異なった側面を順次斜め上向きにした状態で検査対象物を側面外観検査トレー１の第１の収容凹所内に支持することができる。即ち、図３（ａ）の初期状態において、上下面外観検査トレー３１に対する側面外観検査トレー１の位置関係を９０度ずつずらして取り付けた上で上記の上下反転操作を実施することにより、残りの側面を斜め上向きに支持した状態での外観検査が可能となる。
検査対象物５０の平面形状が長方形であり、対向する２つの側面（クラック等が発生し易い２側面）だけを検査すればよい場合には、上下面外観検査トレー３１に対する側面外観検査トレー１の取付け姿勢を１８０度回転させることにより、同一の側面外観検査トレー１を使用して２側面を検査することが可能となる。
なお、検査対象物５０の平面形状が長方形、その他の多角形、楕円形、或いは異形である場合には、側面外観検査トレー１として異なった側面を支持するのに適した形状の姿勢制御部１０を備えた専用トレーを用意すればよい。
【００３２】
次に、図６（ａ）及び（ｂ）は収容空所内において検査対象物を９０度の姿勢で起立させる場合の第１の収容凹所の構成例を示す平面図、及び収容空所の縦断面図である。
この実施形態に係る側面外観検査トレー１の第１の収容凹所３内に設けた姿勢制御部１０は、垂直に延びる第１の支持面１１と、第１の支持面１１の下端部から水平に延びる第２の支持面２０と、を備え、更に第１の支持面２０の端部から円弧状に上向きに延びるガイド面２５と、を備えている。第１の支持面１１は垂直面として設定されている。
収容空所Ｓの高さ寸法Ｈは、検査対象物５０の対角線長Ｌ２よりも大きく設定されているので、外観検査トレー連結体３０の上下反転時に、検査対象物５０は収容空所内を落下しながら９０度回転することができる。
【００３３】
この実施形態では、第１の支持面１１の上部に切欠き部１２を設けることにより、外観検査トレー連結体３０を上下反転させる際に、第１の支持面１１の上端部１１ａを支点として検査対象物５０が一定の軌跡を経て回転し、最終的に９０度の起立状態で着座するように構成しているが、図５に示した如き突起１５を設けたり、スペーサ４０によりギャップＧを調整することにより上下反転中における収容空所Ｓ内での検査対象物の挙動を安定させるようにしてもよい。
なお、検査対象物５０を姿勢制御部１０内で９０度未満、５０度以上の角度範囲内の姿勢に支持する場合には、第１の支持面１１の角度をその角度範囲内に設定すればよい。この場合も円弧状のガイド面２５を設けることが好ましい。
【００３４】
図７（ａ）乃至（ｄ）は図６に示した外観検査トレー連結体３０を用いて、第２の収容凹所３３内に水平姿勢で支持されていた検査対象物を回転させて第１の収容凹所３内に起立状態で着座させる手順を示している。
まず、図７（ａ）に示したように第２の収容凹所３３内に検査対象物５０を水平に支持した状態にある上下面外観検査トレー３１を下側に配置した状態で、外観検査トレー連結体３０を（ｂ）（ｃ）に示すように順次矢印方向へ回転させることにより、側面外観検査トレー１を下側に配置した状態とする。図７（ａ）の初期状態から（ｂ）の９０度回転した状態へ移行する過程で検査対象物５０は一旦切欠き部１２の上面１２ａに落下してから（ｂ）の状態に移行する。この際、円弧状のガイド面２５が検査対象物５０の端部をスムーズにガイドしながら回転させる。１８０度回転した（ｃ）の状態では検査対象物５０は両支持面１１、２０によって起立状態に支持されている。更に（ｄ）に示すように上側に位置する上下面外観検査トレー３１を取り外した際には、検査対象物５０の検査対象となる側面が上向きの状態となっている。この状態で側面外観検査トレー１を外観検査装置にセットして撮像装置、顕微鏡等によって検査することにより、検査対象物の側面を精度よく検査することができ、クラック等の欠陥の見落としをなくすることができる。
検査終了後に検査対象物を上下面外観検査トレー３１側へ移載する場合には、図８（ａ）に示すように側面外観検査トレー１に対して上下面外観検査トレー３１を組付けて外観検査トレー連結体３０を再び構築した状態で回転させて、順次図８（ｂ）（ｃ）（ｄ）のように上下反転させればよい。
【００３５】
以上のように本発明の側面外観検査トレーによれば、外観検査トレーに設けた収容凹所内に、検査対象物をその側面外観を検査するのに適した姿勢にて保持する姿勢制御部を設けたので、外観検査装置のＸＹステージ上に水平にセットした外観検査トレーの上面に設けた各収容凹所内に収容された検査対象物の側面の外観状況を、上方に配置された撮像装置等によって精度よく撮像、観察して検査精度を高めることができる。従って、クラック、傷等の存在を見落とす確率を大幅に低減することができる。
また、本発明の外観検査トレー連結体、或いは検査対象物の方向転換方法によれば、個々の検査対象物を収容凹所内にピンセット等を用いて移載する必要がなく、一括した上下反転操作を行うだけで移載が完了するので、作業効率を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る側面外観検査トレーの平面図、第１の収容凹所の拡大平面図、及び第１の収容凹所のＡ−Ａ縦断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は上下両面用外観検査トレーの平面図、及び第２の収容凹所の縦断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は側面外観検査トレーを上下面外観検査トレーの観察面上に組み付けた外観検査トレー連結体の断面図、及び上下反転させた状態を示す断面図、（ｃ）はスペーサの他の構成例を示す断面図である。
【図４】他の実施形態に係る収容空所の構成説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は図４の変形実施形態の説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は収容空所内において検査対象物を９０度の姿勢で起立させる場合の第１の収容凹所の構成例を示す平面図、及び収容空所の縦断面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は外観検査トレー連結体を用いて検査対象物を回転、移動させて第１の収容凹所内に起立状態で着座させる手順を示した図である。
【図８】（ａ）乃至（ｅ）は第１の収容凹所内に起立状態で着座した検査対象物を上下面外観検査トレー側へ戻す手順を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は従来の外観検査トレーの平面図、及び収容凹所の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…側面外観検査トレー、２…観察面、２ａ…嵌合穴、３…収容凹所、１０…姿勢制御部、１１…第１の支持面、１１ａ…上端部、１２ａ…上面、１５…突起（支点）、２０…第２の支持面、２５…ガイド面、３０…外観検査トレー連結体、３１…上下面外観検査トレー、３２…観察面、３３…収容凹所、４０…スペーサ、４０ａ…嵌合突起、４０ｂ…フランジ、４１…スペーサ、５０…検査対象物、５０ａ…上面（被支持面）、５０ｂ…下面、５０ｃ…側面、５１…セラミックパッケージ、５２…実装端子、５３…リッド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電デバイス、半導体パッケージ、光学部品等々の各種検査対象物の外観検査を行う際に使用する外観検査トレーの改良に関し、特に外観検査トレー上に検査対象物を水平に保持した状態では十分に検査することができなかった側面の外観を高精度に検査することを可能とした側面外観検査トレー、及び外観検査トレー連結体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報機器の小型化に対応して、情報機器に組み込まれて使用される表面実装用の圧電デバイス、半導体パッケージ、光学部品等々の各種部品も小型化しており、それらの外面に形成された傷、付着したゴミ等の外観検査が困難化している。検査対象物の種類、形状の違いに応じて検査項目にも種々の相違があるが、外観検査においては検査対象物の外面全体、即ち上下面、及び側面を、肉眼、顕微鏡、撮像装置等により外観検査するのが一般である。
【０００３】
例えば、表面実装型圧電振動子は、底面に実装端子を備えたセラミックパッケージ内に圧電振動素子を気密封止した構成を備えているが、加工工程中に加わる熱衝撃によりパッケージ側面にクラックや傷が形成されることがあり、このようなクラックや傷は当該圧電振動子が不良品化する原因となる。バッチ処理により圧電振動子を量産する工程においては、運搬及び外観検査用を兼ねたトレーの上面に設けた多数の収容凹所内に圧電振動子を水平姿勢にて収容した状態で、次工程への搬送、及び外観検査に供する。しかし、収容凹所内に水平に収容された圧電振動子の側面は、そのままの状態では外観検査することができないため、トレー上の全ての圧電振動子をマグネットシート上にばらばらに放出して側面を検査したり、必要に応じてピンセットにより個々の部品を立設させた上で側面の状態を検査していた。しかし、このような検査方法は極めて効率が悪く、部品が小型化すればするほど実施することが困難であった。特に、検査終了後に個々の部品をピンセットで摘んでトレー上の収容空所内に所定の姿勢となるように戻す作業は多大な労力を要する作業であった。
【０００４】
このようなところから、トレーに収容された多数の部品をばらすことなくそのまま効率よく検査する装置、方法が種々提案されている。
例えば特許文献１、２には、検査対象物を水平な姿勢で収容した複数の収容凹所を上面に備えた外観検査トレーをＸＹステージ上に支持して高精度に位置決め制御すると共に、撮像装置を外観検査トレーの上面と対向した所定位置に静止させた状態で照明装置により照明された検査対象物を上方から撮像して検査対象物の上面全体を観察するようにした外観検査装置が開示されている。
図９（ａ）及び（ｂ）は従来の外観検査トレーの平面図、及び収容凹所の縦断面図であり、この外観検査トレー１００の上面（観察面）には縦横配列で複数の収容凹所１０１が形成されている。収容凹所１０１は、検査対象物１１０としての表面実装型水晶振動子をリッド１１１側を上向きにした水平な姿勢で支持する構成を備えており、この外観検査トレーを外観検査装置の検査ステージ上にセットした状態では上方に位置する撮像装置は検査対象物１１０の上面しか検査することができない。検査対象物１１０の底面側を検査する場合には検査対象物１１０の底面側を上向きにして収容凹所１０１内に収容し直した上で底面を撮像装置によって検査することとなる。
【０００５】
しかし、検査対象物の上面、及び底面を検査する際には、検査対象物の側面は収容凹所１０１の内壁に近接しているために撮像装置によって必要十分な画像情報を収集することが困難である。
特許文献１には、収容凹所内に水平にセットされた検査対象物を四側方から照明しつつ側面の状況を撮像する構成が開示されてはいるが、撮像装置はあくまで検査対象物の上面と対向配置されているため、上方からの撮像角度では検査対象物側面の詳細な状況を撮像することは不可能である。
【０００６】
なお、外観検査トレーは、検査対象物を次工程へ移送したり、運搬、保管するためにも使用されるため、収容凹所内で検査対象物が遊動して位置ずれや姿勢ずれを起こしたり、内壁に衝突することは好ましくない。このため、収容凹所の平面形状を検査対象物のサイズを大幅に超えて広くすることはできない。また、外観検査トレー上に収容可能な検査対象物の個数をできるだけ多くして作業効率、収納効率を高めるためにも収容凹所内に過大な余剰スペースを設けて大型化することは好ましくない。従って、検査対象物の側面と収容凹所内壁との間のスペースは必然的に狭くならざるを得ない傾向があり、上方からの撮像、観察によって検査対象物側面の状況を精度よく検査することには限界がある。
【特許文献１】特開２００３−２３２７５０公報
【特許文献２】特開２００３−３２２６２５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように従来の検査方法においては、外観検査トレー上面の収容凹所内に検査対象物をその上面、又は底面を上向きにして水平に支持した状態でセットすると共に、撮像装置、顕微鏡、肉眼等によって上方から検査対象物の外観情報を収集していたに過ぎないため、収容凹所の内側壁に近接配置された側面に対する外観検査は困難、或いは不十分にならざるを得なかった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、外観検査装置のＸＹステージ上に水平にセットした外観検査トレーの上面に設けた各収容凹所内に収容された検査対象物の側面の外観状況を、上方に配置された撮像装置等によって精度よく撮像、観察して検査精度を高めることができるようにした側面外観検査トレー、及び外観検査トレー連結体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の発明に係る側面外観検査トレーは、少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した検査対象物を収容する第１の収容凹所を備えた側面外観検査トレーであって、前記第１の収容凹所の内壁には、前記検査対象物を水平横臥姿勢に対して３０〜９０度の範囲で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部が配置されていることを特徴とする。
検査対象物が姿勢制御部内に着座した際の傾斜角度を３０〜５０度の範囲とすれば、上方からの側面検査が可能となる。傾斜角度を５０度以上〜９０度の範囲とすれば、更に上方からの側面検査を効果的に実施することができる。
【０００９】
第２の発明に係る側面外観検査トレーでは、前記姿勢制御部は、縦断面形状が略Ｌ字状、或いは略Ｖ字状となるように連結した少なくとも２つの支持面から構成されており、前記姿勢制御部を構成する一方の支持面は、前記検査対象物の上面、又は下面を支持し、他方の支持面は該検査対象物の側面を支持し、一方の支持面の水平面に対する角度範囲が３０〜９０度となるように設定したことを特徴とする。
一方の支持面により検査対象物の上面、又は下面（被支持面）を支持することによって検査対象物の傾斜角度がほぼ確定し、他方の支持面により検査対象物の下側の側面を支持することにより、上側に位置する被検査側面の高さ位置が決まる。更に一方の支持面の角度範囲を３０〜９０度の範囲内に設定することによって、検査対象物の被検査側面を上方（側面外観検査トレーの観察面と対向した位置）に位置する撮像装置等との位置関係を最適の範囲内に納めることができる。
【００１０】
第３の発明に係る側面外観検査トレーは、前記一方の支持面の上下幅ｌ１を、前記検査対象物の被支持面の全長Ｌ１よりも短く、しかも（Ｌ１／２）＜ｌ１ の関係を維持するように設定したことを特徴とする。
検査対象物の上下方向長さの中点よりも上方を一方の支持面によって支持することにより、着座時の安定性と、着座後の安定性を確保することができる。
【００１１】
第４の発明に係る側面外観検査トレーは、前記一方の支持面の水平面に対する角度範囲を５０〜９０度とし、前記一方の支持面と対向する第１の収容凹所内壁を円弧状のガイド面としたことを特徴とする。
検査対象物の姿勢を、垂直、或いは垂直に近い急角度まで起き上がらせることにより上側に位置する被検査側面の検査が容易且つ正確となる。
【００１２】
第５の発明に係る側面外観検査トレーは、前記一方の支持面の上部に突起を設けたことを特徴とする。
支点となる突起を設けて、一方の収容凹所内から他方の収容凹所内に検査対象物が落下する際に、必ず突起に引っ掛かって一定方向へほぼ一定の軌跡で回転するように構成しているので、挙動が安定し、安定した着座姿勢を確保できる。また、この突起を設けることにより、収容空所内において検査対象物が落下する距離をできるだけ短くして早い時点で回転させることが可能となる。
【００１３】
第６の発明に係る外観検査トレー連結体は、上記の側面外観検査トレーと、前記検査対象物を略水平姿勢に保持する第２の収容凹所を有した上下面外観検査トレーとを、夫々の観察面同士を対向させて結合することにより各収容凹所同士が連通した方向転換用の収容空所を形成する外観検査トレー連結体であって、前記上下面外観検査トレーを下側位置にして略水平に支持した状態から、前記側面外観検査トレーが下側位置で略水平姿勢となるように回転させた際に、前記第２の収容凹所内に収容されていた前記検査対象物が回転しつつ前記第１の収容凹所内に移動して前記各支持面上に着座するように構成されていることを特徴とする。
上下面外観検査トレー側に検査対象物を収容した状態で、側面外観検査トレーを被せて連結し、上下反転させることにより、全ての第２の収容凹所内の検査対象物を一括して第１の収容凹所内に移載することができる。第１の収容凹所に移載された検査対象物は傾斜、或いは起立した状態で保持されるので、上方からの側面検査を確実に行うことができる。
【００１４】
第７の発明に係る外観検査トレー連結体は、前記両外観検査トレーの間に位置決め手段を兼ねたスペーサを配置することにより前記方向転換用の収容空所の高さ寸法を調整可能に構成したことを特徴とする。
両外観検査トレーを連結した状態で仮固定する手段としてスペーサを用いると共に、このスペーサによって収容空所の高さ寸法も調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る側面外観検査トレーの平面図、第１の収容凹所の拡大平面図、及び第１の収容凹所のＡ−Ａ縦断面図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は上下両面用外観検査トレーの平面図、及び第２の収容凹所の縦断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）は側面外観検査トレーを上下面外観検査トレーの観察面上に組み付けた外観検査トレー連結体の断面図、及び上下反転させた状態を示す断面図であり、図３（ｃ）はスペーサの他の構成例を示す断面図である。
【００１６】
側面外観検査トレー１は、検査対象物５０を収容する第１の収容凹所３を観察面２上に複数備えており、各第１の収容凹所３の内壁には、検査対象物５０を水平横臥姿勢に対して許容角度θ（３０〜９０度）の範囲内で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部１０が配置されている。この許容角度範囲は、側面外観検査トレー１の上方に配置した図示しない撮像装置によって検査対象物５０の側面（外周面）を観察するのに適した角度範囲となっている。即ち、検査対象物の側面のうち検査対象となる側面はできるだけ水平に近い姿勢とすることが、トレー上方に下向きに配置した撮像装置による検査において理想的であるが、被検査側面を水平にした場合は検査対象物が直立状態となるため、後述するように上下面外観検査トレー側に戻すことが少しく困難となる。そこで、検査対象物の姿勢を９０度よりも小さい傾斜姿勢に保持して側面を検査する方が戻す作業においては便利である。撮像装置による側面画像の収集精度、及び上下面外観検査トレーへの戻しのための操作性を考慮すると、理想的な角度範囲は３０〜５０度である。なお、傾斜姿勢が３０度よりも小さい場合には上方からの検査が困難となるため、３０度以上であることが好ましい。
【００１７】
なお、側面を外観検査した後で、第１の収容凹所３内の検査対象物をバラバラにして直接パーツフィーダに投入する場合のように上下面外観検査トレーに戻す必要がない場合には、検査対象物を第１の収容凹所内で９０度の起立姿勢に保持して検査することが可能である。
なお、ここでは検査対象物５０の一例として表面実装型の水晶振動子を用いて説明する。水晶振動子５０は、底面に実装端子５２を備えた箱形のセラミックパッケージ５１内に図示しない水晶振動素子を収容した状態でパッケージ５１の上面開口をリッド５３により封止した構成を備えている。
【００１８】
本発明によって側面の外観検査が可能な検査対象物は、電子部品、光学部品等々、部品の種類を問わず、少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した部品であれば、どのような構成であってもよい。検査対象物の形状に応じて姿勢制御部１０の形状、構造を変化させる必要があることは勿論である。
第１の収容凹所３内に設けた姿勢制御部１０は、縦断面形状が略Ｖ字状、或いはＬ字状となるように連結した少なくとも２つの支持面（平坦面）１１、２０を備えている。一方の支持面（第１の支持面）１１は、検査対象物５０の上面５０ａ、又は下面５０ｂを支持し、他方の支持面（第２の支持面）２０は検査対象物の側面５０ｃを支持することにより、上記許容角度θの範囲内で検査対象物を着座させることができる。
第１の支持面１１により検査対象物５０の上面、又は下面（被支持面）を支持することによって検査対象物の傾斜角度がほぼ確定し、第２の支持面２０により検査対象物の下側の側面を支持することにより、上側に位置する被検査側面の高さ位置が決まる。
【００１９】
図１（ｃ）に示した第１の収容凹所に設けた姿勢制御部１０を構成する第１の支持面１１の上下幅ｌ１は、検査対象物５０の被支持面（上面５０ａ）の全長Ｌ１よりも短く、しかも（Ｌ１／２）＜ｌ１ の関係を維持するように設定されている。つまり、第１の支持面１１の上端部１１ａの高さ位置は、第１の支持面１１上に着座した検査対象物の被支持面５０ａの中間高さ位置よりも上方に位置しているため、検査対象物５０を破線で示すように姿勢制御部１０上に支持した際の着座安定性を確保することができる。
この実施形態に係る第１の支持面１１のように上部に所定幅に亘って切欠き部１２を設けたのは、後述するように上下面外観検査トレー３１上に側面外観検査トレー１を重ねて連結した状態で上下反転させた時に形成される方向転換用の収容空所Ｓ内において、検査対象物をスムーズ且つ一定の安定した挙動にて回転させるためのスペースを確保するためである。また、支持面１１の上端部（角部）１１ａは、検査対象物が回転する際の回転方向、及び最終的な着座姿勢を一義的に規定するための支点として機能することとなる。なお、上端部１１ａを曲面状にすることにより、これと接しつつ回転する検査対象物の移動を更にスムーズ化することができる。
【００２０】
他方の支持面（第１の支持面）２０については、検査対象物５０の被検査側面と対向する反対側の側面を安定して支持し得るように第１の支持面１１との間に形成する角度を設定する。この例では、検査対象物の上下面と側面との間のなす角度が９０度であるため、支持面１１、２０間の角度は９０度、或いは９０度よりも若干広い鈍角（略Ｌ字状）とする。なお、この角度は検査対象物の形状によっては、Ｖ字状（鋭角）状であってもよい。
【００２１】
次に、図３（ａ）及び（ｂ）に基づいて外観検査トレー連結体と、これを上下反転させる操作について説明する。
まず、外観検査トレー連結体３０は、図１（ａ）に示した側面外観検査トレー１と、検査対象物５０を略水平姿勢に保持する第２の収容凹所３３を観察面３２に有した上下面外観検査トレー３１（図１（ｃ））とを、夫々の観察面２、３２同士を対向させて結合させた構成を備えている。そして、各収容凹所３、３３同士が連通することによって形成された方向転換用の収容空所Ｓを備えている。
なお、両外観検査トレー１、３１を結合させる際に両観察面２、３２間に所要のギャップＧを形成して収容空所Ｓの高さ寸法Ｈを最適な状態に設定するように位置決め手段を兼ねたスペーサ（位置決めピン）４０を介在させることが好ましい。また、スペーサ４０は両観察面２、３２間を連結することにより両トレーを仮固定する仮固定手段としても機能する。
【００２２】
図３（ａ）（ｂ）中に示したスペーサ４０は例えば金属材料、樹脂材料等から構成し、各観察面に設けた嵌合穴２ａ、３２ａ内に嵌合して仮固定手段として機能する上下の嵌合突起４０ａと、トレー間のギャップの値を決めるスペーサとして機能するフランジ４０ｂと、を備える。嵌合穴２ａ、３２ａの設置箇所は任意であるが、例えば図１（ａ）に示すように各トレーの四隅に設けてもよいし、対角線に沿った２箇所に設けても良い。両外観検査トレー１、３１をスペーサ４０を用いて連結させるに際しては何れか一方の外観検査トレーの嵌合穴にスペーサ４０を差し込んでおいた状態で他方の外観検査トレーを被せつつ他方の外観検査トレーに設けた嵌合穴にスペーサ４０の他方の嵌合突起を嵌合させる。これにより両外観検査トレーを仮固定することができる。
なお、各外観検査トレー１、３１の四隅に夫々設けた嵌合穴２ａ、３２ａのうちの対角線に沿った２箇所を図３（ａ）（ｂ）に示したスペーサ４０により仮固定した場合、残りの２隅は図３（ｃ）に示したようなスペーサとしてのみ機能するスペーサ４１によって支持することにより適正なギャップＧを確保することができる。
【００２３】
検査対象物５０の上下面を検査する場合には、第２の収容凹所３３内に検査対象物５０を上向きの水平姿勢でセットした状態で上下面外観検査トレー３１を図示しない外観検査装置のＸＹステージ上にセットして、外観検査トレーの上方に配置された撮像装置（或いは、顕微鏡）によって検査対象物の上面を検査する。裏面についての検査に際しては、この外観検査トレーの観察面上に同様の構成を有した他の上下面外観検査トレーを重ねてから上下反転させることにより、検査対象物の上下を逆にした状態で他の外観検査トレー側に移載し、その後同様の手順によって検査対象物の底面側を検査する。
【００２４】
次に、検査対象物５０の側面を撮像装置により検査する場合には、外観検査トレー連結体３０を一旦構築する必要がある。即ち、外観検査トレー連結体３０の構築に際しては、図３（ａ）に示すように上下面外観検査トレー３１の観察面３２上に、側面外観検査トレー１をその観察面２を下向きにして位置決めした上で、スペーサ４０、４１を用いてギャップＧを確保しつつ仮固定する。この状態では、各収容凹所３、３３同士が対向することにより収容空所Ｓを形成しており、検査対象物５０の厚さ、サイズを考慮して所定のギャップＧを設けることによって検査対象物が収容空所Ｓ内で姿勢を変更しつつ第１の収容凹所３側へ移動し易くなるように配慮する。
【００２５】
次に、図３（ａ）の状態にある外観検査トレー連結体３０を矢印Ｂで示す方向へ回転させると、それに伴って、第２の収容凹所３３内で水平姿勢に保持されていた検査対象物５０は収容空所Ｓ内で矢印ｂ方向へ回転し、（ｂ）のように第１の外観検査トレー１が下側位置にまで反転した時点で支持面１１及び２０上に安定して着座した状態となっている。この際、全ての検査対象物５０が支持面１１、２０上に同様の姿勢で着座した状態となるように、外観検査トレー連結体３０を振動、或いは揺動させるのが好ましい。
この結果、全ての第１の収容凹所３内における検査対象物５０が一方の側面を斜め上向きにした状態で静止するので、上側に位置する上下面外観検査トレー３１を取り外して、側面外観検査トレー１の観察面２を露出させると、外観検査装置による側面の検査が可能な状態となっている。従って、側面外観検査トレー１を図示しない外観検査装置のＸＹステージ上にセットし、上方に配置された撮像装置等によって上向きにセットされた側面を容易に検査することができる。
【００２６】
なお、図３（ａ）に示した実施形態における第１の収容凹所３の幅Ｗ１と、第２の収容凹所３３の幅Ｗ２との関係を、例えばＷ１＝１．０５・Ｗ２〜１．１５・Ｗ２となるように、幅Ｗ１の方を少し大きく設定する。このように設定することにより、図３（ａ）（ｂ）に示したように収容空所Ｓ内における検査対象物の回転と移動がスムーズに行われることとなる。
また、検査対象物５０の対角線長Ｌ２と収容空所Ｓの高さ寸法Ｈとの関係をＨ＜Ｌ２とすることにより、図３（ｂ）のように支持面１１、２０上に一旦接触した検査対象物が外観検査トレー連結体３０の回転停止時の反動によって更に時計回り方向へ回動しようとしたときに第２の収容凹所３３の天井面が検査対象物の角部に当接するため、同方向への回動を阻止することができる。
【００２７】
なお、図３の実施形態では、支持面１１、２０上に着座した状態にある検査対象物５０の上端角部が収容空所Ｓの天井面（第２の収容凹所３３の天井面）と干渉していないが、図３（ｂ）の時点で鎖線で示すように両者が干渉していても、上下面外観検査トレー３１を取り外した際に検査対象物が自重によって両支持面１１、２０上に着座するため問題はない。或いは、上下面外観検査トレー３１を取り外す前に外観検査トレー連結体３０を振動させることによって正しい着座姿勢に移行させることができる。
なお、図４の他の実施形態に示すように、両外観検査トレー間のギャップＧの値さえ適正に設定されていれば、検査対象物５０は図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態にスムーズに移行することができるので、第１の支持面１１の上部に設けた切欠き部１２は必ずしも必要ではない。
【００２８】
また、図５（ａ）（ｂ）は図４の変形例であり、図５（ａ）の実施形態に係る姿勢制御部１０は、第１の支持面１１の上端縁から横方向へ延びる面上に突起１５を設けることにより、上側に位置する第２の収容凹所３３内の検査対象物５０が落下しながら回転する際の回転支点となるようにしている。即ち、図３（ａ）の状態にあった外観検査トレー連結体３０を回転させて図３（ｂ）の状態に移行させる際に、検査対象物５０はいち早く突起１５と当接することにより回転軌跡を一義的に規制され、理想的な軌跡を経て回転しながら第１の収容凹所３側へ移動し図３（ｂ）の着座状態にて静止することができる。特に、突起１５の突出長、形成位置としては、上側に位置する第２の収容凹所３３内の検査対象物５０が落下する距離をできるだけ短くして早い時点で突起１５を支点とした回転を開始し得るように設定するのが作業効率を高める上で好ましい。また、突起１５は第１の収容凹所の奥行き方向全長に亘って延在する突条としてもよいし、幅の短い突起を奥行き方向に所定のピッチで複数個配置した構成としてもよい。
また、支点１５の上端面を曲面状とすることにより、検査対象物の回転をスムーズ化することができる。
なお、図５（ｂ）のように突起１５は第１の支持面１１の上部に設けた切欠き部１２の上面に設けても良い。
【００２９】
次に、図３に示した外観検査トレー連結体３０を用いて検査対象物５０の方向を転換する方法は、次の如きステップにて実施される。
まず、観察面３２を上向きにした状態で各第２の収容凹所３３内に検査対象物５０を略水平に支持した上下面外観検査トレー３１の観察面３２上に、観察面２が対向するように側面外観検査トレー１を結合することにより外観検査トレー連結体３０を形成するステップを実施する。このステップでは、スペーサ４０、４１を用いて両トレー１、３１を仮固定する。
次いで、外観検査トレー連結体３０を所定の方向Ｂに回転させることにより上下反転させて側面外観検査トレー１を下側にして、検査対象物を第１の収容凹所３内に移動させるステップを実施する。この過程で、検査対象物は収容空所Ｓ内において第１の支持面１１の上部や突起１５等によって回転方向、回転姿勢を規制されつつｂ方向へ回転しながら移動し、図３（ｂ）のように両支持面１１、２０上に着座する。
【００３０】
前記ステップの終了時において収容空所Ｓ内の検査対象物の着座姿勢にバラツキがある可能性があるため、人手等によって外観検査トレー連結体３０を揺動、振動させることにより検査対象物を第１の収容凹所内に同一姿勢にて着座させるステップを実施する。
次いで、上下面外観検査トレー３１を取り外して側面外観検査トレー１を図示しない外観検査装置のＸＹステージ上にセットし、撮像装置、或いは顕微鏡を用いて第１の収容凹所３内に斜め上向きにセットされた検査対象物の側面を検査する。
検査終了後には再び上下面外観検査トレー３１を側面外観検査トレー１上に被せて仮固定し、上下反転させる。この上下反転操作により収容空所Ｓ内の検査対象物は図３（ｂ）の状態から図３（ａ）の状態に移行する。
【００３１】
検査対象物５０の他の側面についても順次外観を検査する必要がある場合には、検査対象物５０の平面形状が正方形、或いは円形である場合に限って、同じ側面外観検査トレー１及び上下面外観検査トレー３１を用いて異なった側面を順次斜め上向きにした状態で検査対象物を側面外観検査トレー１の第１の収容凹所内に支持することができる。即ち、図３（ａ）の初期状態において、上下面外観検査トレー３１に対する側面外観検査トレー１の位置関係を９０度ずつずらして取り付けた上で上記の上下反転操作を実施することにより、残りの側面を斜め上向きに支持した状態での外観検査が可能となる。
検査対象物５０の平面形状が長方形であり、対向する２つの側面（クラック等が発生し易い２側面）だけを検査すればよい場合には、上下面外観検査トレー３１に対する側面外観検査トレー１の取付け姿勢を１８０度回転させることにより、同一の側面外観検査トレー１を使用して２側面を検査することが可能となる。
なお、検査対象物５０の平面形状が長方形、その他の多角形、楕円形、或いは異形である場合には、側面外観検査トレー１として異なった側面を支持するのに適した形状の姿勢制御部１０を備えた専用トレーを用意すればよい。
【００３２】
次に、図６（ａ）及び（ｂ）は収容空所内において検査対象物を９０度の姿勢で起立させる場合の第１の収容凹所の構成例を示す平面図、及び収容空所の縦断面図である。
この実施形態に係る側面外観検査トレー１の第１の収容凹所３内に設けた姿勢制御部１０は、垂直に延びる第１の支持面１１と、第１の支持面１１の下端部から水平に延びる第２の支持面２０と、を備え、更に第１の支持面２０の端部から円弧状に上向きに延びるガイド面２５と、を備えている。第１の支持面１１は垂直面として設定されている。
収容空所Ｓの高さ寸法Ｈは、検査対象物５０の対角線長Ｌ２よりも大きく設定されているので、外観検査トレー連結体３０の上下反転時に、検査対象物５０は収容空所内を落下しながら９０度回転することができる。
【００３３】
この実施形態では、第１の支持面１１の上部に切欠き部１２を設けることにより、外観検査トレー連結体３０を上下反転させる際に、第１の支持面１１の上端部１１ａを支点として検査対象物５０が一定の軌跡を経て回転し、最終的に９０度の起立状態で着座するように構成しているが、図５に示した如き突起１５を設けたり、スペーサ４０によりギャップＧを調整することにより上下反転中における収容空所Ｓ内での検査対象物の挙動を安定させるようにしてもよい。
なお、検査対象物５０を姿勢制御部１０内で９０度未満、５０度以上の角度範囲内の姿勢に支持する場合には、第１の支持面１１の角度をその角度範囲内に設定すればよい。この場合も円弧状のガイド面２５を設けることが好ましい。
【００３４】
図７（ａ）乃至（ｄ）は図６に示した外観検査トレー連結体３０を用いて、第２の収容凹所３３内に水平姿勢で支持されていた検査対象物を回転させて第１の収容凹所３内に起立状態で着座させる手順を示している。
まず、図７（ａ）に示したように第２の収容凹所３３内に検査対象物５０を水平に支持した状態にある上下面外観検査トレー３１を下側に配置した状態で、外観検査トレー連結体３０を（ｂ）（ｃ）に示すように順次矢印方向へ回転させることにより、側面外観検査トレー１を下側に配置した状態とする。図７（ａ）の初期状態から（ｂ）の９０度回転した状態へ移行する過程で検査対象物５０は一旦切欠き部１２の上面１２ａに落下してから（ｂ）の状態に移行する。この際、円弧状のガイド面２５が検査対象物５０の端部をスムーズにガイドしながら回転させる。１８０度回転した（ｃ）の状態では検査対象物５０は両支持面１１、２０によって起立状態に支持されている。更に（ｄ）に示すように上側に位置する上下面外観検査トレー３１を取り外した際には、検査対象物５０の検査対象となる側面が上向きの状態となっている。この状態で側面外観検査トレー１を外観検査装置にセットして撮像装置、顕微鏡等によって検査することにより、検査対象物の側面を精度よく検査することができ、クラック等の欠陥の見落としをなくすることができる。
検査終了後に検査対象物を上下面外観検査トレー３１側へ移載する場合には、図８（ａ）に示すように側面外観検査トレー１に対して上下面外観検査トレー３１を組付けて外観検査トレー連結体３０を再び構築した状態で回転させて、順次図８（ｂ）（ｃ）（ｄ）のように上下反転させればよい。
【００３５】
以上のように本発明の側面外観検査トレーによれば、外観検査トレーに設けた収容凹所内に、検査対象物をその側面外観を検査するのに適した姿勢にて保持する姿勢制御部を設けたので、外観検査装置のＸＹステージ上に水平にセットした外観検査トレーの上面に設けた各収容凹所内に収容された検査対象物の側面の外観状況を、上方に配置された撮像装置等によって精度よく撮像、観察して検査精度を高めることができる。従って、クラック、傷等の存在を見落とす確率を大幅に低減することができる。
また、本発明の外観検査トレー連結体、或いは検査対象物の方向転換方法によれば、個々の検査対象物を収容凹所内にピンセット等を用いて移載する必要がなく、一括した上下反転操作を行うだけで移載が完了するので、作業効率を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係る側面外観検査トレーの平面図、第１の収容凹所の拡大平面図、及び第１の収容凹所のＡ−Ａ縦断面図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は上下両面用外観検査トレーの平面図、及び第２の収容凹所の縦断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は側面外観検査トレーを上下面外観検査トレーの観察面上に組み付けた外観検査トレー連結体の断面図、及び上下反転させた状態を示す断面図、（ｃ）はスペーサの他の構成例を示す断面図である。
【図４】他の実施形態に係る収容空所の構成説明図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は図４の変形実施形態の説明図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は収容空所内において検査対象物を９０度の姿勢で起立させる場合の第１の収容凹所の構成例を示す平面図、及び収容空所の縦断面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は外観検査トレー連結体を用いて検査対象物を回転、移動させて第１の収容凹所内に起立状態で着座させる手順を示した図である。
【図８】（ａ）乃至（ｅ）は第１の収容凹所内に起立状態で着座した検査対象物を上下面外観検査トレー側へ戻す手順を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は従来の外観検査トレーの平面図、及び収容凹所の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…側面外観検査トレー、２…観察面、２ａ…嵌合穴、３…収容凹所、１０…姿勢制御部、１１…第１の支持面、１１ａ…上端部、１２ａ…上面、１５…突起（支点）、２０…第２の支持面、２５…ガイド面、３０…外観検査トレー連結体、３１…上下面外観検査トレー、３２…観察面、３３…収容凹所、４０…スペーサ、４０ａ…嵌合突起、４０ｂ…フランジ、４１…スペーサ、５０…検査対象物、５０ａ…上面（被支持面）、５０ｂ…下面、５０ｃ…側面、５１…セラミックパッケージ、５２…実装端子、５３…リッド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した検査対象物を収容する第１の収容凹所を備えた側面外観検査トレーであって、
前記第１の収容凹所の内壁には、前記検査対象物を水平横臥姿勢に対して３０〜９０度の範囲で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部が配置されていることを特徴とする側面外観検査トレー。
【請求項２】
前記姿勢制御部は、縦断面形状が略Ｌ字状、或いは略Ｖ字状となるように連結した少なくとも２つの支持面から構成されており、
前記姿勢制御部を構成する一方の支持面は、前記検査対象物の上面、又は下面を支持し、他方の支持面は該検査対象物の側面を支持し、
前記一方の支持面の水平面に対する角度範囲が３０〜９０度となるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の側面外観検査トレー。
【請求項３】
前記一方の支持面の上下幅ｌ１を、前記検査対象物の被支持面の全長Ｌ１よりも短く、しかも（Ｌ１／２）＜ｌ１の関係を維持するように設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の側面外観検査トレー。
【請求項４】
前記一方の支持面の水平面に対する角度範囲を５０〜９０度とし、前記一方の支持面と対向する第１の収容凹所内壁を円弧状のガイド面としたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の側面外観検査トレー。
【請求項５】
前記一方の支持面の上部に突起を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の側面外観検査トレー。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の側面外観検査トレーと、前記検査対象物を略水平姿勢に保持する第２の収容凹所を有した上下面外観検査トレーとを、夫々の観察面同士を対向させて結合することにより各収容凹所同士が連通した方向転換用の収容空所を形成する外観検査トレー連結体であって、
前記上下面外観検査トレーを下側位置にして略水平に支持した状態から、前記側面外観検査トレーが下側位置で略水平姿勢となるように回転させた際に、前記第２の収容凹所内に収容されていた前記検査対象物が回転しつつ前記第１の収容凹所内に移動して前記各支持面上に着座するように構成されていることを特徴とする外観検査トレー連結体。
【請求項７】
前記両外観検査トレーの間に位置決め手段を兼ねたスペーサを配置することにより前記方向転換用の収容空所の高さ寸法を調整可能に構成したことを特徴とする請求項６に記載の外観検査トレー連結体。
【請求項１】
少なくとも対向する上面及び下面と、該上面及び下面の各外周縁間を結ぶ側面と、を有した検査対象物を収容する第１の収容凹所を備えた側面外観検査トレーであって、
前記第１の収容凹所の内壁には、前記検査対象物を水平横臥姿勢に対して３０〜９０度の範囲で傾斜、或いは起立させた姿勢にて保持する姿勢制御部が配置されていることを特徴とする側面外観検査トレー。
【請求項２】
前記姿勢制御部は、縦断面形状が略Ｌ字状、或いは略Ｖ字状となるように連結した少なくとも２つの支持面から構成されており、
前記姿勢制御部を構成する一方の支持面は、前記検査対象物の上面、又は下面を支持し、他方の支持面は該検査対象物の側面を支持し、
前記一方の支持面の水平面に対する角度範囲が３０〜９０度となるように設定したことを特徴とする請求項１に記載の側面外観検査トレー。
【請求項３】
前記一方の支持面の上下幅ｌ１を、前記検査対象物の被支持面の全長Ｌ１よりも短く、しかも（Ｌ１／２）＜ｌ１の関係を維持するように設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の側面外観検査トレー。
【請求項４】
前記一方の支持面の水平面に対する角度範囲を５０〜９０度とし、前記一方の支持面と対向する第１の収容凹所内壁を円弧状のガイド面としたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の側面外観検査トレー。
【請求項５】
前記一方の支持面の上部に突起を設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の側面外観検査トレー。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の側面外観検査トレーと、前記検査対象物を略水平姿勢に保持する第２の収容凹所を有した上下面外観検査トレーとを、夫々の観察面同士を対向させて結合することにより各収容凹所同士が連通した方向転換用の収容空所を形成する外観検査トレー連結体であって、
前記上下面外観検査トレーを下側位置にして略水平に支持した状態から、前記側面外観検査トレーが下側位置で略水平姿勢となるように回転させた際に、前記第２の収容凹所内に収容されていた前記検査対象物が回転しつつ前記第１の収容凹所内に移動して前記各支持面上に着座するように構成されていることを特徴とする外観検査トレー連結体。
【請求項７】
前記両外観検査トレーの間に位置決め手段を兼ねたスペーサを配置することにより前記方向転換用の収容空所の高さ寸法を調整可能に構成したことを特徴とする請求項６に記載の外観検査トレー連結体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−８２７７６（Ｐ２００８−８２７７６Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６１１１２（Ｐ２００６−２６１１１２）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００３１０４）エプソントヨコム株式会社 (1,528)
【Ｆターム（参考）】
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