(57)【要約】【課題】大幅なコスト増大を招くことなく、ＩＣチップなどの小部品の接着状態を高い精度で検査する。【解決手段】可撓性を有する板状部材（薄板基板１）の表面に板状の小部品（ＩＣチップ２）が接着されてなる部品（ＩＣカード用基本部品３）における小部品の接着状態を検査する検査装置において、小部品が湾曲するように板状部材を湾曲させる湾曲手段（折曲治具６，１０）と、小部品の近傍の板状部材に線状の光線を投光する投光手段（ラインライトガイド９，１２）と、投光手段により板状部材に投影された投影線のパターンを認識するパターン認識手段（カメラ７，１１、コンピュータ８）と、前記投影線の形状により前記小部品の接着状態を判断する判断手段（コンピュータ８）とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する板状部材の表面に板状の小部品が接着されてなる部品における前記小部品の接着状態を検査する検査方法において、前記小部品が湾曲するように前記板状部材を湾曲させる湾曲工程と、前記小部品の近傍の板状部材に線状の光線を投光する投光工程と、前記投光工程により前記板状部材に投影された投影線のパターンを認識するパターン認識工程と、前記投影線の形状により前記小部品の接着状態を判断する判断工程とを備えたことを特徴とする部品接着状態の検査方法。
【請求項２】
前記板状部材がほぼ方形板状をなし、前記小部品がほぼ方形板状をなしており、当該小部品の各辺が前記板状部材の各辺にほぼ平行になるように接着され、前記湾曲工程は、前記板状部材を長辺及び短辺をそれぞれ別々に円弧状に湾曲させる２つの工程からなり、前記投光工程では湾曲させていない方の辺に沿うように光線を投光することを特徴とする請求項１記載の部品接着状態の検査方法。
【請求項３】
前記投光工程では、前記小部品を挟んだほぼ平行な少なくとも２本の光線を投光することを特徴とする請求項１記載の部品接着状態の検査方法。
【請求項４】
可撓性を有する板状部材の表面に板状の小部品が接着されてなる部品における前記小部品の接着状態を検査する検査装置において、前記小部品が湾曲するように前記板状部材を湾曲させる湾曲手段と、前記小部品の近傍の板状部材に線状の光線を投光する投光手段と、前記投光手段により前記板状部材に投影された投影線のパターンを認識するパターン認識手段と、前記投影線の形状により前記小部品の接着状態を判断する判断手段とを備えたことを特徴とする部品接着状態の検査装置。
【請求項５】
前記板状部材がほぼ方形板状をなし、前記小部品がほぼ方形板状をなしており、当該小部品の各辺が前記板状部材の各辺にほぼ平行になるように接着され、前記湾曲手段は、前記板状部材を長辺及び短辺をそれぞれ別々に円弧状に湾曲させる２つの手段からなり、前記投光手段では湾曲させていない方の辺に沿うように光線を投光することを特徴とする請求項４記載の部品接着状態の検査装置。
【請求項６】
前記投光手段では、前記小部品を挟んだほぼ平行な少なくとも２本の光線を投光することを特徴とする請求項４記載の部品接着状態の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、板状部材に小部品を接着した部品（例えば薄板基板にＩＣチップを張り付けたＩＣカード用基本部品）において、小部品の接着状態を検査するための部品接着状態の検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるＩＣカード用基本部品においてＩＣチップの接着状態を検査するには、作業者が１個ずつ基板を手又は治具により湾曲させＩＣカード用基本部品の側面側から目視してＩＣチップが基板から浮き上がって隙間が形成されているか否かなどを検査するようにしている。
【０００３】
一方、労力軽減と精度向上を図るために目視検査の代わりにＩＣカード用基本部品の両側面側にそれぞれ１台合計２台のカメラを配置してＩＣカード用基本部品を湾曲させた際のＩＣチップの浮き上がり具合を撮像して観察することも考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の目視検査では１個毎に行わなければならないので労力がかかりすぎて現実的でない。しかも検査結果に個人差などが出て高い精度を確保することができない。
【０００５】
また、カメラにより浮き上がり具合を撮像して観察しようとするものでは、ＩＣチップの平行する辺の検査に２台のカメラを配置する必要があり、平行する２組の辺について別々の装置で検査を行う場合には合計４台のカメラが必要になる。また、複数のカメラからの入力信号が入力できる画像処理ボードはあるが、各カメラからの画像信号を入力する画像処理ボードを各カメラ毎に設けた場合には画像処理ボードの枚数は４枚必要となる。これらカメラや画像ボードは高額であるので、検査装置の製造コストの増大は避けられない。さらに、ＩＣチップの浮き上がり量自体は微小なものであり、観察すべき隙間は極めて小さいので、高い検査精度を得ることができない。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、大幅な製造コストの増大を招くことなく、ＩＣチップなどの小部品の接着状態を高い精度で検査することができる部品接着状態の検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の部品接着状態の検査方法は、可撓性を有する板状部材の表面に板状の小部品が接着されてなる部品における前記小部品の接着状態を検査する検査方法において、前記小部品が湾曲するように前記板状部材を湾曲させる湾曲工程と、前記小部品の近傍の板状部材に線状の光線を投光する投光工程と、前記投光工程により前記板状部材に投影された投影線のパターンを認識するパターン認識工程と、前記投影線の形状により前記小部品の接着状態を判断する判断工程とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
板状部材を湾曲させると、接着不良の生じている部分と接着状態が良好な部分とには曲率変化が生ずるので、線状の光線を投光して形成される投影線は、不良部分の投影線のパターンと良好な部分の投影線のパターンとで変化する。投影線のパターンを認識し画像処理を施せば、小部品の接着状態の良否を判定することができる。僅かな接着状態の変化に対して投影線のパターンは大きく変化するので、高精度の検査を行うことができる。
【０００９】
本発明の請求項２記載の部品接着状態の検査方法は、前記板状部材がほぼ方形板状をなし、前記小部品がほぼ方形板状をなしており、当該小部品の各辺が前記板状部材の各辺にほぼ平行になるように接着され、前記湾曲工程は、前記板状部材を長辺及び短辺をそれぞれ別々に円弧状に湾曲させる２つの工程からなり、前記投光工程では湾曲させていない方の辺に沿うように光線を投光することを特徴とする。
【００１０】
方形状の小部品の接着状態を２度の湾曲工程を経ることにより確実に検査を行うことができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の部品接着状態の検査方法は、前記投光工程では、前記小部品を挟んだほぼ平行な少なくとも２本の光線を投光することを特徴とする。
【００１２】
１度の投光で平行する２辺付近の接着状態を検査することができる。
【００１３】
本発明の請求項４記載の部品接着状態の検査装置は、可撓性を有する板状部材の表面に板状の小部品が接着されてなる部品における前記小部品の接着状態を検査する検査装置において、前記小部品が湾曲するように前記板状部材を湾曲させる湾曲手段と、前記小部品の近傍の板状部材に線状の光線を投光する投光手段と、前記投光手段により前記板状部材に投影された投影線のパターンを認識するパターン認識手段と、前記投影線の形状により前記小部品の接着状態を判断する判断手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
板状部材を湾曲させると、接着不良の生じている部分と接着状態が良好な部分とには曲率変化が生ずるので、線状の光線を投光して形成される投影線は、不良部分の投影線のパターンと良好な部分の投影線のパターンとで変化する。投影線のパターンを認識し画像処理を施せば、小部品の接着状態の良否を判定することができる。僅かな接着状態の変化に対して投影線のパターンは大きく変化するので、高精度の検査を行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項５記載の部品接着状態の検査装置は、前記板状部材がほぼ方形板状をなし、前記小部品がほぼ方形板状をなしており、当該小部品の各辺が前記板状部材の各辺にほぼ平行になるように接着され、前記湾曲手段は、前記板状部材を長辺及び短辺をそれぞれ別々に円弧状に湾曲させる２つの手段からなり、前記投光手段では湾曲させていない方の辺に沿うように光線を投光することを特徴とする。
【００１６】
方形状の小部品の接着状態を２度の湾曲工程を経ることにより確実に検査を行うことができる。
【００１７】
本発明の請求項６記載の部品接着状態の検査装置は、前記投光手段では、前記小部品を挟んだほぼ平行な少なくとも２本の光線を投光することを特徴とする。
【００１８】
１度の投光で平行する２辺付近の接着状態を検査をすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態に係る部品接着状態の検査方法及び検査装置について説明する。
【００２０】
本検査方法及び検査装置により検査される被検査部品は、図２に示すように、薄板基板１に形成された平面視方形状の凹部１ａ内にＩＣチップ２が収納されて接着されたＩＣカード用基本部品３である。ＩＣカード用基本部品３は、図１に示すように、コンベアー４に載置されて図中左から右に向けて搬送され、搬送工程で所定の検査が行われる。
【００２１】
ステージ１では、ＩＣカード用基本部品３の位置決めが位置決めテーブル５により行われる。これは後述するステージ２、ステージ３における処理を円滑に行うためである。位置決めが完了させられたＩＣカード用基本部品３はステージ２に向けて搬送される。
【００２２】
ステージ２では、円弧板状の折曲治具６によりＩＣカード用基本部品３がその長辺が湾曲するように折り曲げられる。ＩＣカード用基本部品３を折曲治具６上に載置して、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ＩＣカード用基本部品３に両端部に荷重を作用させて湾曲させる。折曲治具６の上方にはＩＣカード用基本部品３のＩＣチップ２付近をほぼ上方から望むようにカメラ７が配置され、カメラ７はコンピュータ８の画像処理ボードに接続されている。コンピュータ８にはＣＲＴなどの画像表示装置８ａが接続され、カメラ７により撮像されたＩＣチップ２付近の画像が表示される。
【００２３】
また、ＩＣカード用基本部品３の上方には２個のラインライトガイド９が配置されている。ラインライトガイド９には多数の光ファイバーが束ねられた光ファイバー束９ｂが接続され、各光ファイバーは投光部９ａに列状に配置されている。光ファイバー束９ｂの基端部は図示しないハロゲン光源に接続されている。ラインライトガイド９の投光部９ａはＩＣチップ２の付近に向けて配置され、ＩＣチップ２の平行する２辺付近に、線状の光線が投光され、図４（ａ）及び（ｂ）に例示すように、投影線Ｌ１，Ｌ２が形成される。ＩＣカード用基本部品３は折曲治具６により折り曲げられて湾曲しているので、ＩＣチップ２の平行する２辺近くに投影線Ｌ１，Ｌ２をほぼ平行して表出させるためには、２個のラインライトガイド９は、図１に示すように、上方から見て逆ハの字形に配置される。なお、投影線Ｌ１，Ｌ２の形成させる位置などを調整できるようにラインライトガイド９には図示しないが傾き及び位置調整機構が付設されている。
【００２４】
ステージ２で検査が完了したＩＣカード用基本部品３は、コンピュータ８により後述する画像処理を行うことにより良否が判定され、不良品は図示しない排除機構によりコンベアー４上から側方に排除される。良品と判断されたＩＣカード用基本部品３は、向きを９０度回転させられてステージ３に搬送される。
【００２５】
ステージ３では、ステージ２と同様に、円弧板状の折曲治具１０によりＩＣカード用基本部品３がその短辺が湾曲するように折り曲げられる。ＩＣカード用基本部品３を折曲治具１０上に載置して、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、ＩＣカード用基本部品３に両端部に荷重を作用させて湾曲させる。折曲治具１０の上方にはＩＣカード用基本部品３のＩＣチップ２付近をほぼ上方から望むようにカメラ１１が配置され、カメラ１１はコンピュータ８の画像処理ボードに接続されている。
【００２６】
ＩＣカード用基本部品３の上方には、前記ステージ２と同様に、ハロゲン光源に光ファイバー束１２ａにより接続された２個のラインライトガイド１２が配置され、ラインライトガイド１２の投光部１２ａは、光線がＩＣチップ２の平行する２辺付近に投影されるように、ＩＣチップ２付近に向けられている。２個のラインライトガイド１２は、図１に示すように、上方から見て逆ハの字形に配置されるとともに、図示しない傾き及び位置調整機構が付設されている。
【００２７】
ステージ３で検査が完了したＩＣカード用基本部品３は、ステージ２と同様に、コンピュータ８により後述する画像処理を行うことによりＩＣチップ２の接着状態の良否が判定され、不良品は図示しない排除機構によりコンベアー４上から側方に排除される。良品と判断されたＩＣカード用基本部品３は、後工程に搬送され、ＩＣチップ２の表面検査や色むら検査などが行われる。
【００２８】
次に、図４に基づいて、ステージ２とステージ３とにおけるＩＣチップ２の接着状態を検査する検査方法について説明する。
【００２９】
上述したように、各ステージ２及びステージ３では、ＩＣチップ２の平行する２辺の近傍にラインライトガイド９，１２からの線状の光線が投稿され、ＩＣチップ２の平行する２辺の近傍に投影線Ｌ１，Ｌ２が形成される。接着状態が良好である場合には、ＩＣチップ２の平行する２辺付近の薄板基板１の曲率はほぼ同一であるので、図４（ａ）に示すような投影線Ｌ１，Ｌ２が表示される。すなわち、投影線Ｌ１，Ｌ２の曲率及び形状はほぼ同様でＩＣチップ２の中心線を挟んでミラー反転したようなライン取りで表現される。
【００３０】
図４（ｂ）は、ＩＣチップ２の接着状態が不良な場合を示す。このものはＩＣチップ２の上半分２ａは良好な接着状態になっているが、下半分２ｂは接着剤が付着していなかったので未接着の空洞が形成された接着不良の状態となっている。この場合、ＩＣチップ２の平行する２辺付近の薄板基板１の曲率が不均一になるので、図４（ｂ）に示すような投影線Ｌ１，Ｌ２が表示される。すなわち、投影線Ｌ１は、図４（ａ）に示したものと同様な曲率で表出されているが、投影線Ｌ２はＩＣチップ２の辺の中央部でＩＣチップ２側に向けて張り出す張出部Ｌ２ａが生じている。
【００３１】
これは、良好な接着がされている上半分２ａの部分では、薄板基板１は、図４（ａ）の場合と同様な曲率半径を備えているので、図４（ａ）と同様なライン取りをしている。これに対して、接着不良生じている下半分２ｂの部分は空洞が形成されて剛性が弱くなっているので、湾曲させた際に良好な接着がなされた場合と比べて不均一に曲率が変化しているので、その部分に張出部Ｌ２ａが形成される。接着不良の程度により張出部Ｌ２ａの張出量や形状は変化するが、この張出部Ｌ２ａの張出量や形状を見れば接着不良の状況が推測できる。
【００３２】
このように、投影線Ｌ１，Ｌ２をカメラ７，１１により撮像し、撮像された投影線Ｌ１，Ｌ２の画像に対してパターン認識などの画像処理を行い、その結果を判断することにより、ＩＣチップ２の接着状態を判断することができる。
【００３３】
なお、上記実施の形態に係る検査装置では、ＩＣカード用基本部品３のＩＣチップ２の接着状態を判断したが、可撓性を有する板状部材に小部品が接着されているその他の部品においてその小部品の接着状態を検査する場合に適用することができることはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の部品接着状態の検査方法及び検査装置によれば、以下のような効果を奏する。
【００３５】
（１）板状部材を湾曲させると、接着不良の生じている部分と接着状態が良好な部分とには曲率変化が生ずるので、線状の光線を投光して形成される投影線は、不良部分の投影線のパターンと良好な部分の投影線のパターンとで変化し、投影線のパターンを認識し画像処理を施せば、小部品の接着状態の良否を判定することができる。
【００３６】
（２）僅かな接着状態の変化に対して投影線のパターンは大きく変化するので、高精度の検査を行うことができる。
【００３７】
（３）板状部材を長辺及び短辺をそれぞれ別々に円弧状に湾曲させ、湾曲させていない方の辺に沿うように光線を投光すれば、方形状の小部品の接着状態を２度の湾曲工程を経ることにより確実に検査を行うことができる。
【００３８】
（４）小部品を挟んだほぼ平行な少なくとも２本の光線を投光すれば、１度の投光で平行する２辺付近の接着状態の検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る部品接着状態の検査装置を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る部品接着状態の検査方法及び検査装置において接着状態が検査される部品の例を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る部品接着状態の検査装置の一部を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る部品接着状態の検査方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１    薄板基板
２    ＩＣチップ
３    ＩＣカード用基本部品
４    ベルトコンベア
６，１０    折曲治具
７，１１    カメラ
８    コンピュータ
９，１２    ラインライトガイド
Ｌ１，Ｌ２    投影線
Ｌ２ａ    張出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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