(57)【要約】 【課題】  より微小化する微小物体の姿勢を維持することが困難である点、また、検査に無駄な時間が存在する点、を解消して高精度かつ高効率で検査が可能な微小物体検査装置を提供する。【解決手段】  フィーダ１における無振動部１Ｂに透明な材質を採用し、この無振動部１Ｂの周辺にワークＷ（微小物体）を撮像するカメラ４Ａ〜４Ｆを配置した。【効果】  無振動部１Ｂを通過する一瞬でワークＷの複数面を同時に撮像するから、直方体以外の形状のワークＷであっても一定の姿勢を維持する必要はなく、また、回転テーブルにて検査を行わないために、画像撮像時に必要となるワークが静止し安定するまでの時間を待たなくてよくなり、検査時間は大幅に短縮できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小物体を搬送するフィーダと、前記フィーダの搬送経路下流に設けられた回転テーブルと、回転テーブルの回転下流に設けられ、検査後の微小物体を収納する収納部と、微小物体を撮像する撮像手段とを備えた微小物体検査装置において、前記フィーダに、振動させて微小物体を整列させる振動部と振動せずかつ透明とされる無振動部とを有し、前記回転テーブルにフィーダから搬送された微小物体を受け取るポケットを複数形成したことを特徴とする微小物体検査装置。
【請求項２】
撮像手段をフィーダの無振動部の上下方、両側方、前後上方に配置したことを特徴とする請求項１記載の微小物体検査装置。
【請求項３】
回転テーブルのポケットと対向する位置に、微小物体を検査結果毎に分別する複数の収納部を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の微小物体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンデンサチップのような微小物体の外観や寸法等を検査し、検査結果に基づいて良品と不良品とに分別する微小物体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、微小物体の外観について欠陥を精度良くかつ高効率で検査して良品と不良品とに分別する検査装置について以下の特許を受けている。
【特許文献１】特許第３４６６９９０号
【０００３】
特許文献１によれば、微小物体検査装置は、微小物体を撮像するため、フィーダの近傍に２台のカメラが、該フィーダにおける微小物体の搬送下流に配置された回転テーブルの近傍に４台のカメラが、設けられる構成である。
【０００４】
したがって、特許文献１の微小物体検査装置は、フィーダにおいて該微小物体の上面と一方側面が撮像され、フィーダの搬送下流に設けられた回転テーブルにおいて該微小物体の下面、他方側面、前面、及び後面が撮像される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１における微小物体検査装置は、出願前までの課題や問題、出願当時に指摘した将来的に発生し得る問題も予測したうえでの構成であるから、出願当時から現状に至るまでの寸法の微小物体すなわち電子素子の外観検査を、現状速度で行う場合には何らの問題がなかった。
【０００６】
しかし、電子素子は日々超小型化し、そのような超小型化する電子素子の良品又は不良品をさらに高速に精度良く検査するにはより一層の改良が必要とされる。
【０００７】
特許文献１は、微小物体をフィーダと回転テーブルとの２箇所で撮像していた。回転テーブルで精度良く撮像するためには、回転テーブルが停止してから、さらに回転テーブルの（ポケット内の）ワークＷが静止し安定するまで待つ必要があり、この時間が無駄となっていた。
【０００８】
また、特許文献１は、回転テーブルでも撮像するようにしていた。このため、超小型化されかつ外形も多様化する電子素子は、該回転テーブルのポケット内において撮像されるべき正しい姿勢に維持しにくい。
【０００９】
つまり、特許文献１は、フィーダにおいて撮像したときの姿勢を回転テーブルにおいて撮像し終えるまで維持する必要があった。ところが、例えば俵型や円柱型、カプセル型といった直方体以外の電子素子は該回転テーブルに至るまで、あるいは回転テーブルのポケット内で意図せず回転したり姿勢が崩れる可能性がある。
【００１０】
ちなみに、特許文献１では、回転テーブルのポケット内で微小物体を正しい姿勢に矯正するための構成を備えていた。それでもなお、さらに微小化され、かつ直方体でも角が丸みを帯びた電子素子を検査する際には、回転テーブルに至るまで、及びポケット内で微小物体が姿勢を崩す現象が顕著になりつつある。
【００１１】
本発明が解決しようとする問題点は、より微小化する微小物体を検査する際、撮像箇所が複数あると、その位置まで姿勢を維持することが困難である点、また、回転テーブル上のワークを撮像するにはワークが静止し安定するまでの時間が必要で、無駄な時間が存在する点、である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した問題点を解消するために、本発明の微小物体検査装置は、微小物体を搬送するフィーダの無振動部を透明な材質を採用し、この無振動部の周辺に撮像手段を配置し、無振動部を通過する微小物体について撮像を行って、フィーダ通過後の微小物体を回転テーブルのポケットにて受け取り、該回転テーブルによって検査後の微小物体を振り分けて収納部へ搬送するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る微小物体検査装置は、フィーダの無振動部を透明にしているのでこの無振動部で微小物体の例えば全面の撮像が行えるようになった。これによって、微小物体の全面の画像を一度に全て揃えることができるから検査に要する時間を短縮できる。
【００１４】
また、本発明に係る微小物体検査装置は、回転テーブルでは微小物体を撮像しないので、回転テーブルにおいて受け取った微小物体の姿勢を維持する必要がなくなり、この結果姿勢の乱れに起因する検査精度の低下や誤検査がなくなり、精度の高い検査ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、例えば、図１〜図３に示す次の形態により実施可能である。図１は本発明の微小物体検査装置の要部概略構成を示す。図２は本発明の微小物体検査装置における回転テーブルを示す。図３は本発明の微小物体検査装置におけるフィーダを示す。
【００１６】
本発明に係る微小物体検査装置は、例えばコンデンサチップのような微小物体（以下、ワークＷと示す）の外観や寸法等を検査し、検査結果に基づいて良品と不良品とに分別するものであり、以下のように構成されている。
【００１７】
１は、ワークＷを搬送するフィーダである。このフィーダ１は、未検査のワークＷが収納された箇所 (不図示）から、振動を与えてワークＷを整列搬送する振動部１Ａと、ワークＷの振動を静止し安定させた状態で撮像するため無振動部１Ｂを備える。
【００１８】
振動部１Ａには、ストップ機構１ｂが設けられている。このストップ機構１ｂは、振動部１Ａで整列されて順次搬送されるワークＷを１つだけ無振動部１Ｂに送り、後続のワークＷを一旦停止させる。
【００１９】
ストップ機構１ｂは、振動部１Ａの先端部に吸気口１ｂａが形成されている。この吸気口１ｂａは、不図示のポンプにホースを介して接続されており、このホースの途中には弁１ｂｂが設けられている。
【００２０】
すなわち、ストップ機構１ｂの弁１ｂｂを閉じると、吸気口１ｂａの吸気が遮断されて、ワークＷは後述する吸排気装置２Ｐによるポケット２Ａからの吸気により無振動部１Ｂへ移動する。
【００２１】
ストップ機構１ｂの弁１ｂｂを開くと、吸気口１ｂａの吸気によりワークＷが一旦停止する。この繰り返しにより、ワークＷを１つずつ無振動部１Ｂへ送り、ポケット２Ａへ送るのである。
【００２２】
フィーダ１における無振動部１Ｂは、透明度の高いサファイアガラスなどでなる。このように無振動部１Ｂを透明とすることで、無振動部１Ｂを通過するワークＷの上下、左右、前後の６面全てについて後述するカメラ４Ａ〜４Ｆで撮像することが可能となった。
【００２３】
フィーダ１は、ワークＷの搬送経路において、ワークＷが転がったりして意図しない姿勢とならないように安定的に載置しつつ整列させるためのＶ字状もしくはコ字状の溝１ａが形成されている。この溝１ａは、Ｖ字状の場合は図１及び図３に示すように、ワークＷの下面と他方側面の２面が接触してワークＷを保持し、ワークＷを予め斜めに位置させ、結果としてワークＷの上面と一方側面が外側に向くようにしている。溝１ａがコ字状の場合は、ワークＷは底面の一部及び側面の一部が溝１ａに接触してワークＷを保持する。
【００２４】
なお、本例では、フィーダ１は、ワークＷの搬送方向の順に振動部１Ａ、無振動部１Ｂ、ガイド部１Ｃ、が配置される。ガイド部１Ｃは振動せず、後述する回転テーブル２における吸排気口２ａからの吸引によりフィーダ１から正しくポケット２ＡへワークＷを移動させるために設けられている。
【００２５】
２は、フィーダ１の先端（ガイド部１Ｃ）に、その側周面を対向させて設けた回転テーブルである。この回転テーブル２は、一旦停止を繰り返しつつ回転する。図１及び図２に示すように、回転テーブル２は、側周面から中心部に向けて矩形状に窪んだポケット２Ａが周方向に間隔を存して複数形成されている。
【００２６】
このポケット２Ａにおける奥に入った壁面には、吸排気口２ａが設けられている。吸排気口２ａは、適宜吸気と排気を行う吸排気装置２Ｐにホースを介して接続されている。このホースには弁Ｖが設けられている。つまり、回転テーブル２は、ポケット２Ａ毎に空気の吸気と排気が吸排気装置２Ｐ及び弁によって制御されるようになっている。なお、図１では、パイプ、及び吸排気装置２Ｐの図示を省略している。
【００２７】
３は、回転テーブル２の外周位置に複数設けられ、検査後のワークＷが振り分けられて収納される収納部である。収納部３は、回転テーブル２の一旦停止したときのポケット２Ａと対向する箇所において、ワークＷの検査結果に応じて複数用意されている。
【００２８】
収納部３へワークＷを排出するには、その収納部３に対向したときのポケット２Ａに対応する弁Ｖを開き、吸排気装置２Ｐを排気にして吸排気口２ａより空気を吹き出すことで行う。
【００２９】
収納部３の種類としては、例えば検査結果に何らのエラーが無い良品のワークＷを収納する良品収納部３ａ、例えば上下左右及び前後の面にエラーがあったワークＷをそれぞれ収納する不良品収納部３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇを少なくとも必要とする。
【００３０】
なお、収納部３は図１には、良品収納部３ａと、不良品収納部３ｆ，３ｇと、後述する強制排出収納部３ｚとを示し、残りは省略している。また、収納部３は、検査項目に応じて増加が可能であり、上記した回転テーブル回転位置においてポケット２Ａが対向する箇所が残っていればその分だけ配置することができる。
【００３１】
そのときには、結果が早く出る検査項目から回転上流に配置することが望ましく、良品収納部３ａは回転の下流位置に設けると良い。また、良品収納部３ａのさらに下流位置で最下流位置には、何らかの要因でポケット２Ａから排出されなかったワークＷを強制的に排出し、これを収納する強制排出収納部３ｚを設けている。
【００３２】
本例では、強制排出収納部３ｚに対向したポケット２Ａにおいては、検査の結果やワークＷの有無に関係なく、弁Ｖを開き、吸排気装置２Ｐを排気にする制御が行われる。このようにすることで、ワークＷがポケット２Ａから排出されないことによって生じるトラブルを防止できる。
【００３３】
４Ａ〜４Ｆは、本例では例えばワークＷの６面全面を撮像するために、撮像手段として無振動部１Ｂの周辺に設けたカメラである。具体的には、カメラ４Ａ〜４Ｆは、次のように配置する。
【００３４】
カメラ４Ａ，４Ｂは、ワークＷの上面と下面をそれぞれ撮像するために、フィーダ１の無振動部１Ｂの上方と下方に各々設けられている。また、カメラ４Ｃ，４Ｄは、ワークＷの左面と右面をそれぞれ撮像するために、同じくフィーダ１の無振動部１Ｂの左方と右方に各々設けられている。カメラ４Ｅ，４Ｆは、ワークＷの前面と後面をそれぞれ撮像するためにフィーダの無振動部１Ｂにおける搬送方向前後の上方に各々設けられている。
【００３５】
なお、実際にはフィーダ１の無振動部１Ｂでは（Ｖ字状の）溝１ａによってワークＷが傾いているので、この傾きに応じてカメラ４Ａ〜４Ｆも傾いた位置に設けられることになる。つまり、カメラ４Ａ〜４Ｄは、その撮像視野中心にワークＷの各面を真正面に捉えるように配置しているのである。カメラ４Ｅ，４Ｆは、配置上ワークＷの前後面をそれぞれ真正面に捉えることができないが、できる限りフィーダ１に近い位置、つまり低い位置に配置するようにしている。
【００３６】
次に、上記構成の微小物体検査装置の動作について説明する。ワークＷがフィーダ１によって搬送される際、振動部１ＡによってワークＷの姿勢が整えられ、また、溝１ａが形成されているから、ワークＷは溝１ａに沿って安定した姿勢で搬送される。
【００３７】
ストップ機構１ｂにおいて、弁１ｂｂを閉じると、吸気口１ｂａからの吸気が遮断されてワークＷは、吸排気装置２Ｐによる吸気によりポケット２Ａへと移動する。ワークＷが無振動部１Ｂを通過する瞬間に、カメラ４Ａ〜４Ｆで同時にワークＷの上下左右前後の面を撮像する。そして、ポケット２ＡへワークＷが移動すると、回転テーブル２の回転中にいま撮像したデータが画像処理される。
【００３８】
画像処理による検査結果は回転テーブル２の回転においてポケット２Ａが収納部３に対向するまでに順次出力され、この出力に応じて吸排気装置２Ｐ及び弁Ｖが制御される。すなわち、例えばワークＷの上面に欠陥がある場合は、その旨出力され、当該ワークＷが存在するポケット２Ａが上面について欠陥のあるワークＷを収納する不良品収納部３ｂと対向したとき、吸排気口２Ｐを排気にし、弁Ｖを開き、ワークＷを不良品収納部３ｂへ排出する。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明に係る微小物体検査装置の効果を確認する実験について説明する。
実施例として採用した装置は、本発明に係る微小物体検査装置である。
比較例として採用した装置は、特許文献１に係る微小物体検査装置である。
【００４０】
実験に用いたワークＷと、比較条件は、次の通りである。
（１）縦０．４ｍｍ、横０．２ｍｍの俵型形状で１万個のワークＷをどれだけの時間で分別できたか、また、（２）良品と分別したにも拘わらず欠陥のあったワークＷがどれだけあるか、についてを判断した。
【００４１】
なお、（２）については、予め１００個あたりに１０個の割合で欠陥を有したワークＷを混在させておき、（１）による検査後に、実施例と比較例とのそれぞれについて検査速度を大幅に遅くして、確実な検査を行うことによって確認した。
【００４２】
（実施例）
実施例については次の結果となった。
（１）約５分で分別できた。
（２）良品として分別した中に欠陥のワークＷは１個も存在しなかった。
【００４３】
（比較例）
比較例については次の結果となった。
（１）約８分で分別できた。
（２）良品として分別した中に欠陥のワークＷが５個存在した。
【００４４】
（１）の結果から、比較例はワークＷをフィーダと回転テーブルの２箇所で撮像するのに対し、実施例は、ワークＷの全面を無振動部１Ｂで一度に撮像できるので検査時間を大幅に短縮することができ、単位時間当たりで処理できるワークＷの量が増えた。
【００４５】
（２）の結果からは次のことが言える。比較例は、回転テーブルでの撮像時に俵型のワークＷの姿勢が崩れることがあり、その結果、フィーダで撮像した面を再度撮像する、あるいはフィーダで撮像しなかった面を再度撮像しなかったりする現象が生じた。これに起因して、良品と分別したワークＷには欠陥を有するものが存在した。
【００４６】
比較例に対し、実施例は、無振動部１Ｂを通過する一瞬でワークＷの全面を同時に撮像するから、撮像しなかったり、再度撮像したりという面が生じることがなく、この結果、良品と分別したワークＷには欠陥を有するものは存在しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、上記実施例では、電子部品の外観検査を行う例で説明したが、電子部品に限らず、構造物において昨今微細化するパーツの良品又は不良品を分別するために用いてもよい。
【００４８】
また、無振動部１Ｂは、サファイアガラスに限らず、透明で疵が付きにくい材質で構成しても構わないが、無色であることが望ましい。さらに、上記した例では、特に照明について説明しなかったが、ワークＷの検査項目に応じて照明の位置を調節することで精度をさらに向上させることができる。
【００４９】
さらに、回転テーブル２は、上記では水平配置型のものを採用したが、垂直配置するものであっても構わない。また、カメラ４Ａ〜４Ｆについては、上記ではワークＷの６面検査を行う場合での配置を例示したが、無振動部１Ｂを通過するワークＷが一度に同時に撮像でき、無振動部１Ｂの近傍又は周辺であれば、カメラの台数や位置や角度が上記に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の微小物体検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の微小物体検査装置における回転テーブルを示す図である。
【図３】本発明の微小物体検査装置におけるフィーダを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  フィーダ
１Ａ  振動部
１Ｂ  無振動部
１ａ  溝
１ｂ  ストップ機構
２  回転テーブル
２Ａ  ポケット
２ａ  吸排気口
３  収納部
４Ａ〜４Ｆ  カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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