説明

検査装置システム

【課題】 1のシステムで複数の検査ができ、かつ、プリント配線板の製造工程に適用できる検査装置システムを提供する。
【解決手段】 検査装置システム1は、被対象物であるプリント配線板αを搭載して搬送する搬送レール装置20と、搬送レール装置20の上方に設置され、プリント配線板αのはんだ実装状態を検査するはんだ状態検査装置30と、搬送レール装置20の下方に設置され、プリント配線板αの反りの状態を検査する反り検査装置40を有する。更に検査装置システム1は、はんだ状態検査装置30及び反り検査装置40の夫々から検査終了の旨を受信した場合に、搬送レール装置20の搬送を制御する搬送レール制御部50とを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査装置システムに係り、特に複数の検査が可能な検査装置システムに関する。
【背景技術】
【0002】
プリント配線板上に電子部品を実装して得られるプリント回路板(以下、便宜上「プリント配線板」とも言う。)の製造過程として代表的なものに以下の工程がある。第1にプリント配線板上の電極部分にはんだペーストを塗布するはんだ印刷工程、第2にはんだペーストが塗布されたプリント配線板に電子部品を実装する部品実装工程、第3に電子部品が実装されたプリント配線板をリフロー炉で加熱してはんだ接続を行う加熱過程がある。
【0003】
ここで各工程の後には当該工程により不具合が発生していないかを検出する検査が行われる。例えば、はんだ印刷工程の後には、はんだ状態検査装置によりはんだ印刷されたプリント配線板の画像を取得し、未はんだ部分を検出することが行われる。
【0004】
近年のプリント配線板は、両面実装が多用されている。即ち、両面実装を行う場合には、上述したはんだ印刷工程、部品実装工程、加熱工程を夫々2回ずつ経ることとなる。従って、プリント配線板の検査を各工程の後に行うこととすれば、検査の工程としては少なくもと6つの検査工程が必要となる。
【0005】
例えば、特許文献1には、プリント配線板表裏の配線パターンの欠陥を同時に独立に検査できる技術が開示されている。
【特許文献1】特開平5−256790号公報(3頁、図1参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した特許文献1は、あくまでプリント配線板表裏の配線パターンの欠陥を同時に行うことを目的としたに過ぎず、この検査のみをプリント配線板の製造工程に組み入れたとしても、他の検査が必要なため、必ずしも品質が確保されたプリント配線板(プリント回路板)を効率的に得られるとは限らない。また、プリント配線板の製造工程で行う検査システムを実現するにはプリント配線板が搬送される搬送レール装置の動きも考慮して全体の製造工程を設計する必要がある。
【0007】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたもので、1のシステムで複数の検査ができ、かつ、プリント配線板の製造工程に適用できる検査装置システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の検査装置システムは、被対象物であるプリント配線板を搭載して搬送する搬送レール装置と、前記搬送レール装置の上方に設置され、前記プリント配線板の第1の状態を検査する第1の検査装置と、前記搬送レール装置の下方に設置され、前記プリント配線板の第2の状態を検査する第2の検査装置と、前記第1の検査装置及び前記第2の検査装置の夫々から検査終了の旨を受信した場合に、前記搬送レール装置の搬送を制御する制御部とを有することを特徴としている。
【0009】
また、本発明の他の検査装置システムは、筐体と、前記筐体を水平方向に貫通し、被対象物であるプリント配線板を搭載して搬送する搬送レール装置と、前記筐体の内部であって、前記搬送レール装置の上方に設置され、前記プリント配線板の第1の状態を検査する第1の検査装置と、前記筐体の内部であって、前記搬送レール装置の下方に設置され、前記プリント配線板の第2の状態を検査する第2の検査装置と、前記第1の検査装置及び前記第2の検査装置の夫々から検査終了の旨を受信した場合に、前記搬送レール装置の搬送を制御する制御部とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
1のシステムで複数の検査ができ、かつ、プリント配線板の製造工程に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る検査装置システムの外観を示した概念図である。図2は、図1のA−A断面を示した図である。
【0012】
図1に示すように、本発明の実施の形態である検査装置システム1は、筐体10と、搬送レール装置20と、第1の検査装置30と、第2の検査装置40と、搬送レール制御部50とから構成されている。
【0013】
筐体10は、搬送レール装置20の一部と、第1の検査装置30と、第2の検査装置40と、搬送レール制御部50とを収容する。筐体10は、第1の検査装置30を固定するための上面板11と、第1の検査装置30を搭載するための第1の装置設置板12と、第2の検査装置40を搭載するための第2の装置設置板13と、搬送レール制御部50を搭載するための底面板14とを有する。上面板11、第1の装置設置板12、第2の装置設置板13、底面板14は、4本の枠体15で支持されている。
【0014】
図2に示すように、搬送レール装置20は、レール21と、ベルト22とを有する。レール21はL字状の断面を有したレールであり、本実施の形態ではレール21は2本設けられている。レール21は、筐体10を水平方向に貫通する。ベルト22は、環状の弾性部材からなり、レール21のL字状の凹部に搭載される。搬送レール装置20は、ベルト22の駆動によりベルト22上に搭載されたプリント配線板αを搬送する。
【0015】
第1の検査装置30は、筐体10の内部であって、搬送レール装置20の上方に設置されている。第1の検査装置30は、取付板31と、ピン連結部32と、ガイドピン33と、ステージ34と、カメラ35とを有する。4本のガイドピン33は、鉛直に設けられ、上端は取付板31の四隅で夫々支持され、下端は、2つのピン連結部32の両端で夫々支持されている。平板のステージ34は、その四隅でガイドピン33に軸受(不図示)にて支持されている。これによりステージ34は鉛直方向に移動が可能となる。
【0016】
カメラ35は、ステージ34上を移動可能な機構で支持されている。カメラ35は、自身が回転することで所定の視点角度を確保することができる。カメラ35がこのように制御されることで、例えば後述するプリント配線板αの第2の面902(図5参照)の状態(第1の状態)を検査することとなる。
【0017】
第2の検査装置40は、筐体10の内部であって、搬送レール装置20の下方に設置されている。第2の検査装置40は、取付板41と、ピン連結部42と、ガイドピン43と、ステージ44と、カメラ45とを有する。4本のガイドピン43は、鉛直に設けられ、下端は取付板41の四隅で夫々支持され、上端は、2つのピン連結部42の両端で夫々支持されている。平板のステージ44は、その四隅でガイドピン43に軸受(不図示)にて支持されている。これによりステージ44は鉛直方向に移動が可能となる。
【0018】
カメラ45は、ステージ44上を移動可能な機構で支持されている。カメラ45は、自身が回転することで所定の視点角度を確保することができる。カメラ45がこのように制御されることで、例えば後述するプリント配線板αの第1の面901(図5参照)の状態(第2の状態)を検査することとなる。
【0019】
図2に示すように、第1の装置設置板12は、カメラ45によりプリント配線板αの検査が可能なように開口12aを有している。また、第1の検査装置30及び、第2の検査装置40は、締結部材16により筐体10と脱着可能に取り付けられている。
【0020】
搬送レール制御部50は、底面板14上に設置され、第1の検査装置30及び第2の検査装置40より検査終了の旨を受信することで搬送レール装置20へ搬送開始の旨を指示する役目を担う。
【0021】
次に、検査装置システム1の機能を説明する。
【0022】
図3は、検査装置システム1の機能ブロック図を示したものである。図3に示すように、検査装置システム1は、搬送レール装置20と、第1の検査装置としてのはんだ状態検査装置30と、第2の検査装置としての反り検査装置40と、搬送レール制御部50から構成されている。第1の検査装置30と第2の検査装置40は、搬送レール制御部50と接続されている。搬送レール制御部50は、搬送レール装置20とも接続さている。
【0023】
次に各装置の要素を説明する。
【0024】
搬送レール装置20は、レール21と、ベルト22と、ベルト制御部23と、ベルト駆動部24とから構成される。ベルト22はレール21上に搭載され、レール21上にプリント配線板αが搭載される。ベルト制御部23は、ベルト駆動部24を制御する。ベルト駆動部24は、ベルト22を駆動する。従って、ベルト駆動部24は、ベルト制御部23からの指示によりベルト駆動部24を駆動させる。これによりベルト22が駆動する。ベルト22の駆動によりベルト22に搭載されたプリント配線板αが搬送される。
【0025】
搬送レール装置20は、搬送レール制御部50から搬送開始の指示を受信することで搬送を開始する。即ち、ベルト制御部23は、ベルト駆動部24を制御するものの、搬送の開始は、搬送レール制御部50からの所定の信号を受信することで行う。
【0026】
第1の検査装置30は、主制御部311と、はんだ状態検出部312と、表示部313と、記憶部314と、ステージ制御部341と、カメラ制御部351と、ステージ34と、カメラ35とを主たる構成要素とする。
【0027】
ここで、主制御部311と、はんだ状態検出部312と、表示部313と、記憶部314と、ステージ制御部341と、カメラ制御部351と、カメラ35は、夫々バスBに接続されている。また、ステージ制御部341は、ステージ34にも接続している。カメラ制御部351は、カメラ35にも接続している。
【0028】
主制御部311は、第1の検査装置30全体を制御する。はんだ状態検出部312は、カメラ35により撮像した画像からはんだの塗布の状態(第1の状態)を検査する。表示部313は、第1の検査装置30の検査環境の設定状態や検査結果を表示する。記憶部314は、検査環境の設定状態や撮像画像等の諸データを記憶する。ステージ制御部341は、ステージ34の軸受を制御してステージ34鉛直方向の動きを制御する。カメラ制御部351はカメラ35の水平方向の動き、及び回転を制御する。はんだ状態検査装置30は、1のプリント配線板αの検査が終了すると、その旨を搬送レール制御部50に送信する。
【0029】
反り検査装置40は、主制御部411と、反り検出部412と、表示部413と、記憶部414と、ステージ制御部441と、カメラ制御部451と、ステージ44と、カメラ45とを主たる構成要素とする。
【0030】
ここで、主制御部411と、反り検出部412と、表示部413と、記憶部414と、ステージ制御部441と、カメラ制御部451と、カメラ45は、夫々バスBに接続されている。また、ステージ制御部441は、ステージ44にも接続している。カメラ制御部451は、カメラ45にも接続している。
【0031】
主制御部411は、反り検査装置40全体を制御する。反り検出部412は、カメラ45により撮像した画像からプリント配線板αの反りの状態(第2の状態)を検査する。表示部413は、反り検査装置40の検査環境の設定状態や検査結果を表示する。記憶部414は、検査環境の設定状態や撮像画像等の諸データを記憶する。ステージ制御部441は、ステージ44の軸受を制御してステージ44鉛直方向の動きを制御する。カメラ制御部451はカメラ45の水平方向の動き、及び回転を制御する。反り検査装置40は、1のプリント配線板αの検査が終了すると、その旨を搬送レール制御部50に送信する。
【0032】
搬送レール制御部50は、受信部501と、記憶部502と、レール駆動判断部503と、送信部504とを主たる構成要素とする。各要素は相互に接続されている。
【0033】
受信部501は、はんだ状態検査装置30及び反り検査装置40から検査終了の旨の信号を受信する。記憶部502は、受信データ等の諸データを記憶する。レール駆動判断部503は、受信部501が受信した信号を基に搬送レール制御部50の駆動開始を判断する。送信部504は、搬送レール装置20への駆動開始の旨の信号を送信する。
【0034】
次に、検査装置システム1における搬送レール装置20のプリント配線板αの搬送方法について説明する。図4は、搬送レール制御部50における搬送レール装置20の制御の流れを示したフローチャートである。図5は、プリント配線板αの検査の様子を示した概念図である。
【0035】
図5における被検査対象であるプリント配線板αは、第1の面901上に電極930を有し、第2の面902に電極950を有している。そして、既に第1の面901には、はんだ印刷機ではんだ940が塗布され、部品実装機で電子部品910及び電子部品920が実装され、かつリフロー炉で加熱して第1の面901の面のはんだ実装が完了している。その後、第2の面902の部品実装の為、第2の面902上の電極950にはんだ印刷がされた場合を想定している。
【0036】
図4に示すように、まず搬送レール制御部50は、第1の検査装置であるはんだ状態検査装置30から検査終了の信号を受信したか否かを判断する(ステップS10)。ここではんだ状態検査装置30は、プリント配線板αの第2の面902を撮像し、はんだ状態を検査する。はんだ状態検査装置30による検査が終了すると、その旨を搬送レール制御部50に送信することとなっている。
【0037】
従って、レール駆動判断部503は、受信部501がはんだ状態検査装置30から検査終了の信号を受信したか否を判断する。その結果、検査終了の信号を受信していないと判断した場合には(ステップS10のNo)、この信号を受信するまで後述の処理を行わない。
【0038】
一方、検査終了の信号を受信したと判断した場合には(ステップS10のYes)、次に搬送レール制御部50は、第2の検査装置である反り検査装置40から検査終了の信号を受信したか否かを判断する(ステップS20)。即ち、レール駆動判断部503は、受信部501が反り検査装置40から検査終了の信号を受信したか否を判断する。
【0039】
反り検査装置40は、プリント配線板αの第1の面901を撮像し、プリント配線板αの反りの状態を検査する。反り検査装置40による検査が終了すると、その旨を搬送レール制御部50に送信することとなっている。
【0040】
その結果、検査終了の信号を受信していないと判断した場合には(ステップS20のNo)、この信号を受信するまで後述の処理を行わない。
【0041】
一方、検査終了の信号を受信したと判断した場合には(ステップS20のYes)、搬送開始信号を送信する(ステップS30)。即ち、レール駆動判断部503は、送信部504に命令し、搬送レール装置20へ搬送開始の信号を送信する。
【0042】
搬送レール装置20がこの信号を受信すると、ベルト制御部23はベルト駆動部24へ駆動の開始を指示する。この指示により、ベルト22が駆動しプリント配線板αが搬送される。従って、次のプリント配線板が検査装置システム1内に搬送されることとなる。
【0043】
図6は、検査装置システム1を組み込んだプリント配線板製造システムを示した外観図である。本プリント配線板製造システム100は、はんだ印刷機2と、検査装置システム1と、部品実装機3と、実装後検査装置4と、リフロー炉5と、加熱後検査装置6とから構成される。
【0044】
例えば、図5に示したプリント配線板αの第2の面902のはんだ960の塗布をはんだ印刷機2で行った場合、検査装置システム1においてはんだ状態検査と、反り検査装置とを同時期に行うことができる。搬送レール装置20による次のプリント配線板の搬送は、検査装置システム1内でのはんだ状態検査と、反り検査の検査が終了するのを待ってから行われる。
【0045】
従って、検査装置システム1を上述した構成にすることで、1のシステムで複数の検査ができ検査工程を効率化することできる。また、本システムは第1の検査装置30及び第2の検査装置40の検査終了と、搬送レール装置20によるレールの搬送との同期が取られているため、本システムを直接プリント配線板の製造工程に適用できる。
【0046】
更に、第1の検査装置30及び、第2の検査装置40は、締結部材16により筐体10と脱着可能で取り付けられている。従って、第1の検査装置30、第2の検査装置40は、上述したはんだ状態検査装置や反り検査装置に限られず、部品の実装状態の検査装置やはんだ接合状態の検査装置等、他の検査装置と置き換えることができ、プリント配線板の製造工程の自由度が確保される。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本発明の実施の形態に係る検査装置システムの外観を示した概念図。
【図2】図1のA−A断面を示した図。
【図3】検査装置システム1の機能ブロック図。
【図4】搬送レール制御部50における搬送レール装置20の制御の流れを示したフローチャート。
【図5】プリント配線板αの検査の様子を示した概念図。
【図6】検査装置システム1を組み込んだプリント配線板製造システムを示した外観図。
【符号の説明】
【0048】
1 検査装置システム
10 筐体
11 上面板
12 第1の装置設置板
13 第2の装置設置板
14 底面板
15 枠体
16 締結部材
100 プリント配線板製造システム
2 はんだ印刷機
20 搬送レール装置
21 レール
22 ベルト
23 ベルト制御部
24 ベルト駆動部
3 部品実装機
30 第1の検査装置(はんだ状態検査装置)
31,41 取付板
32,42 ピン連結部
33,43 ガイドピン
34,44 ステージ
35,45 カメラ
311,411 主制御部
312 はんだ状態検出部
313,413 表示部
314,414 記憶部
341,441 ステージ制御部
351,451 カメラ制御部
4 実装後検査装置
40 第2の検査装置(反り検査装置)
412 反り検出部
5 リフロー炉
50 搬送レール制御部
501 受信部
502 記憶部
503 レール駆動判断部
504 送信部
6 加熱後検査装置
900 基板
901 第1の面
902 第2の面
910,920 電子部品
930,950 電極
940,960 はんだ
α プリント配線板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被対象物であるプリント配線板を搭載して搬送する搬送レール装置と、
前記搬送レール装置の上方に設置され、前記プリント配線板の第1の状態を検査する第1の検査装置と、
前記搬送レール装置の下方に設置され、前記プリント配線板の第2の状態を検査する第2の検査装置と、
前記第1の検査装置及び前記第2の検査装置の夫々から検査終了の旨を受信した場合に、前記搬送レール装置の搬送を制御する制御部と
を有することを特徴とする検査装置システム。
【請求項2】
前記第1の検査装置における前記第1の状態の検査は、前記プリント配線板上のはんだの塗布の状態の検査であることを特徴とする請求項1に記載の検査装置システム。
【請求項3】
前記第2の検査装置における前記第2の状態の検査は、前記プリント配線板の反りの状態の検査であることを特徴とする請求項1に記載の検査装置システム。
【請求項4】
前記第1の検査装置と、前記第2の検査装置とが同時期に行われることを特徴とする請求項1に記載の検査装置システム。
【請求項5】
筐体と、
前記筐体を水平方向に貫通し、被対象物であるプリント配線板を搭載して搬送する搬送レール装置と、
前記筐体の内部であって、前記搬送レール装置の上方に設置され、前記プリント配線板の第1の状態を検査する第1の検査装置と、
前記筐体の内部であって、前記搬送レール装置の下方に設置され、前記プリント配線板の第2の状態を検査する第2の検査装置と、
前記第1の検査装置及び前記第2の検査装置の夫々から検査終了の旨を受信した場合に、前記搬送レール装置の搬送を制御する制御部と
を有することを特徴とする検査装置システム。
【請求項6】
前記第1の検査装置は前記筐体から脱着可能であることを特徴とする請求項5に記載の検査装置システム。
【請求項7】
前記第2の検査装置は前記筐体から脱着可能であることを特徴とする請求項5に記載の検査装置システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−66541(P2008−66541A)
【公開日】平成20年3月21日(2008.3.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−243406(P2006−243406)
【出願日】平成18年9月7日(2006.9.7)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】