(57)【要約】【目的】  その大きさに関係なく従来の画像認識方式の実装検査装置によって基板上での固定状態を検査可能であって、故に基板上での確実な固定を実現できる基板搭載電子部品及びその実装認識方法を提供する。【構成】  基板の部品載置面に対向して載置される底面を有する本体部と、本体部からその底面に平行な方向に突出する少なくとも１つの突出部と、を有する。突出部はその端部において本体部の底面に平行な検出平面を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に載置される基板搭載電子部品であって、前記基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面を有する本体部と、前記本体部から前記底面に平行な方向に突出する少なくとも１つの突出部と、を有し、
前記突出部はその端部において前記底面に平行な検出平面を有することを特徴とする基板搭載電子部品。
【請求項２】
前記検出平面は前記突出部の表面を切削して形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板搭載電子部品。
【請求項３】
基板上に載置される基板搭載電子部品であって、前記基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面及び前記底面に対向する上面を有する本体部を含み、前記本体部はその端部において前記上面から前記底面方向へ向けて切削した切削部を有し、前記切削部はその底部に前記底面に平行な検出平面を有することを特徴とする基板搭載電子部品。
【請求項４】
前記検出平面は互いに直角に交わる２つの辺を含むことを特徴とする請求項１乃至３のうちの１に記載の基板搭載電子部品。
【請求項５】
前記検出平面は直角三角形であることを特徴とする請求項４記載の基板搭載電子部品。
【請求項６】
前記検出平面は矩形であることを特徴とする請求項４記載の基板搭載電子部品。
【請求項７】
前記検出平面を複数含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちの１に記載の基板搭載電子部品。
【請求項８】
前記底面は略矩形であって、前記検出平面が前記底面の対角線上の角部近傍にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項７記載の基板搭載電子部品。
【請求項９】
前記部品は、トランス、コイル及びフィルタのいずれか１であることを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１に記載の基板搭載電子部品。
【請求項１０】
基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法であって、
前記基板に対して垂直方向に設置された撮像カメラによって前記基板を撮像するステップと、
前記撮像カメラによって撮像されたデータを処理して前記基板に対する前記基板搭載電子部品の所定の検出位置の位置情報を抽出するステップと、を含む基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法であって、
前記基板搭載電子部品は、前記基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面を有する本体部と、前記本体部から前記底面に平行な方向に突出する少なくとも１つの突出部と、を含み、前記突出部はその端部において前記底面に平行な検出平面を有し、前記検出位置が前記検出平面の少なくとも一部であることを特徴とする実装認識方法。
【請求項１１】
前記検出平面は前記突出部の表面を切削して形成されていることを特徴とする請求項１０記載の実装認識方法。
【請求項１２】
基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法であって、
前記基板に対して垂直方向に設置された撮像カメラによって前記基板を撮像するステップと、
前記撮像カメラによって撮像されたデータを処理して前記基板に対する前記基板搭載電子部品の所定の検出位置の位置情報を抽出するステップと、を含む基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法であって、
前記基板搭載電子部品は、前記基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面及び前記底面に対向する上面を有する本体部を含み、前記本体部はその端部において前記上面から前記底面方向へ向けて切削した切削部を有し、前記切削部はその底部に前記底面に平行な検出平面を有し、前記検出位置が前記検出平面の少なくとも一部であることを特徴とする実装認識方法。
【請求項１３】
前記検出平面は互いに直角に交わる２つの辺を含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のうちの１に記載の実装認識方法。
【請求項１４】
前記検出平面は直角三角形であることを特徴とする請求項１３記載の実装認識方法。
【請求項１５】
前記検出平面は矩形であることを特徴とする請求項１３記載の実装認識方法。
【請求項１６】
前記基板搭載電子部品は、前記検出平面を複数含むことを特徴とする請求項１０乃至１５のうちの１に記載の実装認識方法。
【請求項１７】
前記底面は略矩形であって、前記検出平面が前記底面の対角線上の角部近傍にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１６記載の実装認識方法。
【請求項１８】
前記基板搭載電子部品は、トランス、コイル及びフィルタのいずれか１であることを特徴とする請求項１０乃至１７のうちのいずれか１に記載の実装認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板上に搭載される基板搭載電子部品及びその実装認識方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板上に電子部品を載置してそのリード端子をプリント配線上に半田付けして固定した電子部品基板がある。このような電子部品基板の最終製造工程では、所定の電子部品がプリント配線基板上の所定の位置に配線不良や曲がりなどを生じることなく固定されているかどうかを確認する実装検査が行われる。従来、このような実装検査は目視によって行っていたが、電子部品基板の大量生産に伴い、撮像装置と画像処理装置とを用いた画像認識タイプの自動実装検査装置が広く用いられるようになった。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電子部品基板の斜め方向から光照明を与えるとともに、電子部品基板に対して垂直方向に設置された撮像カメラによって電子部品基板を撮像して、得られた撮像データの画像処理を行う実装検査装置が開示されている。かかる実装検査装置では、電子部品の金属リード端子の電子部品基板に対する位置を画像処理によって認識して、当該電子部品が電子部品基板上の所定位置に正常に固定されているかどうかを検査しているのである。
【０００４】
ところで、プリント配線と電子部品の金属リード端子とが導電上の問題なく、また「曲がり」や「浮き」などもなく正常に半田付けできたとしても、金属リード端子の撮像部分が半田にぬれてしまっていると、金属リード端子の基板に対する光拡散差が大とならない。故に、金属リード端子の電子部品基板に対する位置を画像処理によって認識することができないのである。また、撮像カメラによって電子部品のリード端子を撮像できないような場合、例えばリード端子が電子部品の本体を挟んで撮像カメラの反対側に位置する場合にあっては、上記した如き金属リード端子を撮像する実装検査装置を用いることはできないのである。
【０００５】
ここで、特許文献２では、ＢＧＡやＣＳＰなどの本体裏側にリード端子を有する電子部品の実装検査方法が開示されている。プリント配線基板上には電子部品の載置されるべき位置にその外形に沿った搭載位置表示マークが設けられている。電子部品がプリント配線基板上に正常に固定されたときには搭載位置表示マークが目視によって確認できる。一方、半田の未溶解やぬれ不良によって固定が不良の場合にあっては、搭載位置表示マークが電子部品本体の裏側に隠れて目視確認できなくなるのである。
【０００６】
更に、特許文献３では、電子部品本体上面の周縁端部に沿って、本体を構成する材料よりも光拡散の高い物質を与えて、これを撮像する画像認識方式の実装認識検査方法が開示されている。金属リード端子によって電子部品の位置データを取得しないので、電子部品に設けられる金属リード端子の位置や、金属リード端子上の半田の有無にかかわらず、電子部品の位置データを画像認識できるのである。
【特許文献１】特開平３−１９２８００
【特許文献２】特開２００２−３５３５７８
【特許文献３】特開平６−１７７５９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献２の如く、プリント配線基板上に搭載位置表示マークを設ける方法では、搭載位置表示マークが電子部品の外形に沿ってその外側に設けられているため、電子部品を固定するための広いスペースがプリント配線基板上に必要となる。
【０００８】
また、特許文献３の如く、電子部品の本体上面に光拡散の高い物質を与える方法では、特殊な光拡散特性を与える高価な物質が必要となって部品コストが上昇してしまう。更に、そのような物質を本体の上面に塗布するための新たな工程を必要として、工数を増加させてしまう。更に、例えばトランスの如き、電子部品の本体が基板上から一定以上の高さを有する場合、一般的には４ｍｍ以上の高さを有する場合にあっては、基板に対して垂直方向に設けた撮像カメラによって電子部品本体上面及び基板表面の双方に同時に焦点を合わせることは非常に困難なのである。故に、高い精度の画像認識を行うことができないのである。
【０００９】
本発明は上記した如き問題点に鑑みてなされたものである。本発明の目的とするところは、その大きさに関係なく従来の画像認識方式の実装検査装置によって基板上での固定状態を検査可能であって、故に基板上での確実な固定を実現できる基板搭載電子部品及びその実装認識方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による基板搭載電子部品は、基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面を有する本体部と、前記本体部から前記底面に平行な方向に突出する少なくとも１つの突出部と、を有し、前記突出部はその端部において前記底面に平行な検出平面を有することを特徴とする。
【００１１】
かかる基板搭載電子部品にあっては、画像認識の基準部分を本体部上面ではなく、本体部からその底面に平行な方向に突出した少なくとも１つの突出部に設けられた検出平面によることとした。故に本体部の大きさが大であっても、検出平面が基板から上方へ大きく離間していないので、従来の画像認識方式の実装検査装置によっても当該電子部品の基板上での固定状態を検査可能である。しかも特殊な塗料等を用いることがないため、製造コストを従来の電子部品と比較しても大幅に上昇させることはないのである。
【００１２】
更に、本発明による基板搭載電子部品は、基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面と前記底面に対向する上面とを有する本体部を含み、前記本体部はその端部において前記上面から前記底面方向へ向けて切削した切削部を有し、前記切削部はその底部に前記底面に平行な検出平面を有することを特徴とする。
【００１３】
かかる基板搭載電子部品にあっても、画像認識の基準部分となる検出平面を本体部端部における切削部底部に設けたので、本体部の大きさが大であっても、検出平面が基板から上方へ大きく離間していないのである。故に、従来の画像認識方式の実装検査装置によっても当該電子部品の基板上での固定状態を検査可能である。
【００１４】
更に、本発明による基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法は、前記基板に対して垂直方向に設置された撮像カメラによって前記基板を撮像するステップと、前記撮像カメラによって撮像されたデータを処理して前記基板に対する前記基板搭載電子部品の所定の検出位置の位置情報を抽出するステップと、を含む実装認識方法であって、前記基板搭載電子部品は、前記基板の部品載置面に対向して載置される底面を有する本体部と、前記本体部から前記底面に平行な方向に突出する少なくとも１つの突出部と、を含み、前記突出部はその端部において前記底面に平行な検出平面を有し、前記検出位置が前記検出平面の少なくとも一部であることを特徴とする。
【００１５】
かかる実装認識方法において、画像認識の基準部分となる検出平面は基板から上方へ大きく離間していない。故に、従来の画像認識方式の実装検査装置を用いて本方法を行うことが出来るのである。
【００１６】
更に、本発明による基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法は、基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法であって、前記基板に対して垂直方向に設置された撮像カメラによって前記基板を撮像するステップと、前記撮像カメラによって撮像されたデータを処理して前記基板に対する前記基板搭載電子部品の所定の検出位置の位置情報を抽出するステップと、を含む基板上に載置された基板搭載電子部品の実装認識方法であって、前記基板搭載電子部品は、前記基板の部品載置面に載置されてこれに対向する底面と、前記底面に対向する上面とを有する本体部を含み、前記本体部はその端部において前記上面から前記底面方向へ向けて切削した切削部を有し、前記切削部はその底部に前記底面に平行な検出平面を有し、前記検出位置が前記検出平面の少なくとも一部であることを特徴とする。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による基板搭載電子部品は、当該基板搭載電子部品が基板上に搭載されたときに、基板表面からなるべく高さ方向に離間しないような位置に画像認識の基準部分となる検出平面を有している。一般的には、基板搭載時に基板と検出平面との高さの差が４ｍｍ以下であることが好ましい。かかる場合、従来の画像認識方式の実装検査装置であっても、基板と当該検出平面との両方に同時に焦点を合わせることが容易であって、精度の良い実装検査を行うことが可能なのである。特に、基板搭載電子部品が大であるような場合においてもその上面に検出平面を設ける必要がないので、従来の画像認識方式の実装検査装置によって基板上での固定状態を検査可能なのである。また、検出平面を例えば電子部品の本体の一部を切削するなどして設けることで、検出平面を与える特別な部材を本体に更に接続するなどして部品サイズを拡大しないで済むので好適である。
【実施例１】
【００１８】
本発明による基板搭載電子部品の第１の実施例について図１乃至図４を用いて説明する。
【００１９】
例えば、トランスやコイルなどの電子部品１０は、その内部にコアや巻き線など（図示せず）を収容した略直方体の本体部２０を有する。本体部２０は、その長手方向に沿って平行に伸長する台座２１の上に固定されている。台座２１は、互いに平行に伸張する２つの支持部材２１ａと、これらの間にあって２つの支持部材２１ａを互いに平行になるように支持する複数の間隔規制部材２１ｂとを含む。支持部材２１ａは本体部２０の長手方向角部に沿って延在している。支持部材２１ａの長手方向両端部近傍下部にはスペーサ２２が設けられている（図２参照）。特に、図４に示すように、電子部品１０が基板３０の上に搭載されたときに、支持部材２１ａの底面４０がスペーサ２２によって基板３０の表面４１と一定間隔で離間されて固定されるのである。この状態において、台座２１の底面４０及び本体部２０の底面４２は、基板３０の表面４１と平行に且つ互いに対向して配置されるのである。
【００２０】
本体部２０の底部からは複数のリード端子２３が引き出されている。リード端子２３の一端部は図示しない本体部２０の内部に収容されたコイルなどと電気的に接続している。特に、図３に示すように、リード端子２３の他端部は、本体部２０の底面４２から垂下する垂下部２３ａと、本体部２０の底面４２と平行に伸長する水平部２３ｂと、水平部２３ｂから連続して且つ垂下する第２垂下部２３ｃと、第２垂下部２３ｃから連続して且つ再び本体部２０の底面４２と平行に伸長する基板固定部２３ｄとからなる。特に、図１に示すように、これら複数のリード端子２３は、本体部２０の中央部からその長手方向両端部に向けて、その一端部においてリード端子２３同士の間隔が広がるように略扇状に伸張している。すなわち、リード端子２３の水平部２３ｂを本体部２０の長手方向中央から両端部方向へ向けて外側に斜めに伸長するように配置されているのである。なお、水平部２３ｂは支持部材２１ａの下面に形成された図示しない案内溝に沿って本体部２０から外側方向へ向けて引き出されている。特に、図４に示すように、電子部品１０が基板３０上に搭載されるとスペーサ２２が基板３０の表面４１に当接する。このとき、基板固定部２３ｄが基板３０の表面４１の上にちょうど位置するように、第２垂下部２３ｃの長さが調整されている。そして基板固定部２３ｄ及び基板３０上の配線パターンのランド３１の上に半田２４が供給されて電子部品１０が基板３０上に固定されるのである。
【００２１】
支持部材２１ａの長手方向両端部近傍の外側角部には、３つの面において開口した直方体に切削した切削部２５が形成されている。切削部２５は、支持部材２１ａの表面から底面方向に向けて切削形成されており、その底部には検出平面２５ａが本体部２０の底面４２と平行であって且つ互いに直角な２つの辺を含む平面からなるように形成されている。すなわち、本体部２０から底面４２に平行な方向に突出する突出部である支持部材２１ａに検出平面２５ａは形成されているのである。特に、図５に示すように、検出平面２５ａは、例えば（ａ）正方形、（ｂ）直角三角形、若しくは、（ｃ）２つの直角に交わる辺の間を曲線で結んだ形状（ここでは１／４扇形）の面などである。後述するように、従来の画像認識方式の実装検査装置ではリード端子２３の水平部２３ｂを電子部品１０の基板３０上における固定状態の検査のための１つの基準面としている。そこで少なくとも検出平面２５ａをリード端子２３の水平部２３ｂの近傍に設けることで、従来の実装検査装置によって検出平面２５ａを電子部品１０の基板３０上における固定状態の検査のための基準とすることができ得るのである。また、電子部品１０が基板３０上に搭載されたときに、検出平面２５ａの高さ位置が基板表面４１から少なくとも所定高さ以内、例えば、４ｍｍ以内であればどの公知の実装検査装置において検査可能である。
【００２２】
上記した実施例では、本体部２０を台座２１に固定した形状の従来から用いられている基板搭載電子部品において、その台座２１の一部を加工するだけで、公知の実装検査装置において検査可能なのである。なお、上記した本体部２０と台座２１とは着脱自在であっても良い。例えば、ＤＩＰ−ＩＣ及びＤＩＰ−ソケットの如きであってもよい。また、台座２１は少なくとも本体部から外側方向に突出した部分を有するなら当該突出部に検出平面を設けることができるので上記した実施例の形状に本発明は限定されるものではない。例えば、円柱状の本体部の下方端部近傍において、本体部の底面方向と平行に本体部から放射状に拡がるフランジを有する形状であっても良く、フランジの数カ所に検出平面を設けてもよいのである。
【００２３】
次に、上記した本発明による電子部品１０を搭載した基板３０の実装認識検査方法について図６及び図７を参照して説明する。
【００２４】
従来の画像認識方式の実装検査装置は、一般的に基板表面と、基板表面から高さ方向に大きく離間しない平面、例えば、リード端子２３の水平部２３ｂの表面などを電子部品１０の基板３０における固定状態の検査の基準面としていた。本発明による電子部品１０は、そのような従来の画像認識方式の実装検査装置をそのまま用いて実装検査され得るのである。つまり、新規な実装検査装置の開発若しくは改造のコストなどを必要としないのである。
【００２５】
詳細には、Ｘ−Ｙステージ４３上に基板３０を固定して、基板３０の斜め方向から光照明４４を与えながら、基板３０に対して垂直方向に設置された撮像カメラ４５によって基板３０を撮像する。得られた撮像データは画像処理装置４６によって画像処理が行われる。本発明による電子部品１０の実装検査においては、基板３０と、本体部２０から外側に突出している支持部材２１ａの切削部２５の検出平面２５ａとの間に光拡散差を得るように画像処理を行う。このため、適宜、公知のフィルタリング処理などが行われることが好ましく、画像処理装置４６の内部プログラムの調整を行うことが好ましい。特に図７に示すように、検出平面２５の互いに垂直に交わる２辺の各々に計測エリア４７及び４８を設ける。まず、部品エッジを検出して、電子部品１０が基板３０上の所定位置にあるかどうかを検査する。更に、高さの差を検出して、電子部品１０が基板３０上に「浮き」などを生じることなく固定されているかどうかを検査するのである。かかる検査においては、検出平面２５ａを１つの電子部品１０について複数設けることでより精度を高めることができて好ましい。
【実施例２】
【００２６】
本発明による基板搭載電子部品の第２の実施例について図８を用いて説明する。
【００２７】
電子部品５０は、略直方体の本体部５１を有する。電子部品５０が基板に搭載されたときに本体部５１の底面５１ａが基板の表面と一定間隔で離間されて固定されるように、本体部５１の長手方向両端部近傍の下部にはそれぞれスペーサ５２が設けられている（特に、図８（ｂ）参照）。この基板搭載状態において、本体部５１の底面５１ａは、基板の表面と平行に対向して配置されるのである。本体部５１の側部５１ｂからは複数のリード端子５３が本体部５１から離間する方向へ向けて引き出されている。本体部５１の４つの角部には、３つの面において開口する直方体の切削部５４が形成されている。切削部５４の底面である検出平面５４ａは、本体部５１の底面５１ａと平行であって、互いに直角な２つの辺を含む平面からなる。検出平面５４ａは、例えば、正方形、直角三角形、若しくは、２つの直角に交わる辺の間を曲線で結んだ形状などである。
【００２８】
以上のように、本体部５１から突出する突出部材がない場合であっても、実施例１と同様に、基板搭載時に基板表面から高さ方向に大きく離間しない位置に検査表面を設けることが可能である。故に、従来の実装検査装置においても検出平面５４ａを電子部品５０の基板上における固定状態の検査のための基準とすることができ得るのである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例の電子部品の平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の電子部品の立面図である。
【図３】本発明の第１の実施例の電子部品の側面図である。
【図４】本発明の第１の実施例の電子部品を基板に固定したときの要部の図である。
【図５】本発明の第１の実施例の電子部品の要部の図である。
【図６】外観検査装置の図である。
【図７】本発明の第１の実施例の電子部品の要部の図である。
【図８】本発明の第２の実施例の電子部品の図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０、５０      電子部品
２０、５１      本体部
２１            台座
２１ａ          支持部材
２１ｂ          間隔規制部材
２２            スペーサ
２３、５３      リード端子
２５、５４      切削部
２５ａ、５４ａ  検出平面
３０            基板
３１            ランド
４３            Ｘ−Ｙステージ
４４            光照明
４５            撮像カメラ
４６            画像処理装置
【図１】
2007019162.tif 000003
【図２】
2007019162.tif 000004
【図３】
2007019162.tif 000005
【図４】
2007019162.tif 000006
【図５】
2007019162.tif 000007
【図６】
2007019162.tif 000008
【図７】
2007019162.tif 000009
【図８】
2007019162.tif 000010