(57)【要約】【課題】反り量を搬送途中で正確に能率よく測定でき、カケの発生を防止するセラミック基板の反り検査装置を提供する。【解決手段】所定の位置に搬送させる搬送手段と、搬送中のセラミック基板１１の全幅を測定対象として通過させながら２次元レーザ変位計１２で検出させる検出手段と、検出値を、フィルタを通して整理した反り量を算出させる算出手段とを備え、搬送手段は、セラミック基板１１を吸着ヘッド１７で吸着して複数の測定テーブル１８のそれぞれの上面に連続して載置させるロータリーアクチュエータ１３と、測定テーブル１８を水平間欠割出回転させながらその上のセラミック基板１１の反り量を検出手段と算出手段で測定させるインデックステーブル１４と、測定テーブル１８の近傍に反り量測定後のセラミック基板１１を反り量のランク別に測定テーブル１８上から排出させる掻き出し体１５を有する。【選択図】図１
2012052827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板を所定の位置に搬送させる搬送手段と、該搬送手段による前記セラミック基板の搬送経路の上方に設けられ、搬送中の前記セラミック基板の全幅を測定対象として通過させながら非接触の２次元レーザ変位計で検出させる検出手段と、該検出手段の計測に必要な予め設定されたパラメータを読み込んだ後、前記２次元レーザ変位計によって検出された前記セラミック基板の検出値を、予め設定されたデータの有効、又は無効フィルタを通して整理した最大値と、最小値の差である反り量を算出させる算出手段とを備え、
前記搬送手段は、差し替え自在からなるマガジンケースに収納された前記セラミック基板を吸着ヘッドで吸着して複数の小型の測定テーブルのそれぞれの上面に連続して載置させるロータリーアクチュエータと、前記測定テーブルを円状板上の外周部に定置させて水平間欠割出回転させながら前記測定テーブル上の前記セラミック基板の前記反り量を前記検出手段と前記算出手段で測定させるインデックステーブルと、前記円状板が停止するときの前記測定テーブルの近傍に前記反り量測定後の前記セラミック基板を前記反り量のランク別に前記測定テーブル上からランク分け槽毎に排出させる掻き出し体を有することを特徴とするセラミック基板の反り検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のセラミック基板の反り検査装置において、前記搬送手段の前記インデックステーブルの前記円状板上の外周部に８個の前記測定テーブルと、前記円状板が停止するときの前記測定テーブルの近傍に１個の前記ロータリーアクチュエータを有することを特徴とするセラミック基板の反り検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板の反りをランク毎に分別するための反り選別検査装置に関し、より詳細には、セラミック基板の反り選別を非接触で行うことができるセラミック基板の反り検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のセラミック基板の反り検査装置は、基盤となる比較的大きな平板状のガラス板と、検査対象であるセラミック基板の縦横の大きさの全体が網羅できる大きさ以上からなる平板状のガラス板との間に、反りの大きさをランク毎に分別するための選別基準ゲージを挟み込むことで、それぞれのガラス板間に一定の隙間を設けている。次いで、セラミック基板は、この反り検査装置の傾斜させたガラス板間の隙間の通過の可否でランクの振り分けを行っている。そして、例えば、セラミック基板の反りの大きさを３ランクに分別する場合には、２種類の選別基準ゲージからなるそれぞれの反り検査装置の隙間の通過可否選別作業、あるいは、１つ目の選別基準ゲージをセットした反り検査装置の隙間の通過可否選別作業後、２つ目の選別基準ゲージをセットしなおした反り検査装置の隙間の通過可否選別作業の２回のセラミック基板の選別作業が必要となっている。また、例えば、セラミック基板の反りの大きさを４ランクに分別する場合には、上記と同様なことを行って、３回のセラミック基板の選別作業が必要となっている。
【０００３】
また、従来の選別基準ゲージを挟み込んで間隙を設けるセラミック基板の反り検査装置には、プリント配線基板の反り検査装置という発明の名称のもとに、傾斜させた定盤の上方と下方に、定盤との間に所定の間隙を設けた反り選別板を設置し、この間隙を通してプリント配線板を定盤上に滑らせたとき、プリント配線板の後端が上方の反り選別板の下にある間にプリント配線板の先端が下方の反り選別板に達するように、上下反り選別板の間隔を設定し、下方の反り選別板は、その断面形状を上面が傾斜した楔形とし、尖った側を上方に向けて設置したプリント配線板の反り選別装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。そして、この反り検査装置は、プリント配線板の反りが所定値以下であれば、プリント配線板が上方と下方の間隙を通り抜けて滑り落ちるが、反りが所定値を超えていれば、下方の間隙を通り抜けることができず不良品と判別されるとしている。
【０００４】
更には、従来のガラス板の間に隙間を設けるセラミック基板の反り検査装置には、小片分離・選別機という発明の名称のもとに、固まり状態の小片を個々の小片に分離する小片分離部と、小片分離部の下流側に配設され分離後の小片から反り小片を選別して排除する小片選別部とを具備する小片分離・選別機であって、小片選別部が、正常な小片は通過させるが反り小片は内部に係留させる高さを有する扁平な小片傾斜通路と、小片傾斜通路に係留された反り小片を検出する反り小片検出手段と、反り小片検出手段の検出出力に基づいて小片傾斜通路内に小片排出板を進出し、小片傾斜通路内に係留されている反り小片を排出する小片排出手段とを具備する小片分離・選別機が提案されている（例えば、特許文献２参照）。そして、このセラミック基板の反り検査装置は、コンパクトな構造で安価に製作でき、かつ、自動的に小片の分離及び選別を行い、分離・選別作業を効率的に行うことができる小片分離・選別機を提供することができるとしている。
【０００５】
しかしながら、上記のガラス板や、定盤間に隙間を設け、この隙間の通過の可否でセラミック基板の反りを選別するセラミック基板の反り検査装置では、セラミック基板の反りの大きさを３以上のランクに分別する場合に、複数回の隙間通過作業が必要となり、選別コストの上昇で、セラミック基板のコストアップとなっている。また、上記のセラミック基板の反り検査装置では、隙間に詰まって停止した状態となったセラミック基板は薄い樹脂板や、専用の排出板等で強制的に隙間の下方から上方に突き上げて排除しているが、これがセラミック基板に「カケ」を発生させる一因となっていると共に、作業能率の向上を困難なものとしている。更に、上記のセラミック基板の反り検査装置では、反りの大きさがセラミック基板の厚みのバラツキを含めた大きさであると共に、ガラス板や、定盤の表面精度が使用量で低下し、選別精度が低いものとなっている。
【０００６】
そこで、従来のセラミック基板の反り検査装置には、ガラス板や、定盤間に隙間を設け、この隙間の通過の可否で基板の反りを選別する装置ではなく、板状体の反り検出装置及びその方法という発明の名称のもとに、板状体であるガラス基板を搬送装置によって搬送しながら、レーザ変位計による全数検査を実施し、下流工程への流出防止を図るのが提案されている。そして、ガラス基板の搬送装置は、搬送中のガラス基板に外乱である振動を極力与えない装置、すなわち、ガラス基板の下面にエアを噴射してガラス基板をフローティングさせるフローティングテーブル内に配設されるとともにフローティングしたガラス基板の下面を支持してガラス基板を所定の方向に搬送するベルトコンベアとから構成している反り検出装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。これによれば、１ｍｍ以下の微小な反り量を検出するガラス基板の搬送装置として好適であるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平６−２２１６１号公報
【特許文献２】特開２０００−２５４５９３号公報
【特許文献３】特開２００８−７０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したような従来のセラミック基板の反り検査装置には、次のような問題がある。
（１）特開２００８−７０３２４号公報で開示されるような板状体の反り検出装置は、レーザ変位計がスポットタイプであり、レーザ変位計を２箇所に設けたとしても、ベルトコンベアの１パスで搬送される間で、スポットサイズが板状体の全幅を網羅できなく、板状体の部分的な反り量の測定に留まっているので、板状体が、例え、寸法が小さなセラミック基板であっても、セラミック基板の全幅を網羅できなく、セラミック基板の正確な反り量の測定ができないこととなっている。
（２）特開２００８−７０３２４号公報で開示されるような板状体の反り検出装置は、搬送手段が板状体の下面にエアを噴射して板状体をフローティングさせるフローティングテーブルと、フローティングテーブル内に配設されるとともにフローティングした板状体の下面を支持して板状体を所定の方向に搬送するベルトコンベアとからなるので、板状体が寸法が大きく、重量が重いガラス板のような場合には、ガラス板に振動を極力与えないで搬送することができるものの、寸法が小さく、重量の軽いセラミック基板の場合には、セラミック基板がフローティングテーブル上、及びベルトコンベアによって飛び跳ねることで、セラミック基板に振動を極力与えないで搬送することが難しく、搬送途中にセラミック基板の正確な反り量を測定することができなくなっている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、反り量を搬送途中で正確に能率よく測定でき、カケの発生を防止するセラミック基板の反り検査装置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】
【０００９】
前記目的に沿う本発明に係るセラミック基板の反り検査装置は、セラミック基板を所定の位置に搬送させる搬送手段と、搬送手段によるセラミック基板の搬送経路の上方に設けられ、搬送中のセラミック基板の全幅を測定対象として通過させながら非接触の２次元レーザ変位計で検出させる検出手段と、検出手段の計測に必要な予め設定されたパラメータを読み込んだ後、２次元レーザ変位計によって検出されたセラミック基板の検出値を、予め設定されたデータの有効、又は無効フィルタを通して整理した最大値と、最小値の差である反り量を算出させる算出手段とを備え、搬送手段は、差し替え自在からなるマガジンケースに収納されたセラミック基板を吸着ヘッドで吸着して複数の小型の測定テーブルのそれぞれの上面に連続して載置させるロータリーアクチュエータと、測定テーブルを円状板上の外周部に定置させて水平間欠割出回転させながら測定テーブル上のセラミック基板の反り量を検出手段と算出手段で測定させるインデックステーブルと、円状板が停止するときの測定テーブルの近傍に反り量測定後のセラミック基板を反り量のランク別に測定テーブル上からランク分け槽毎に排出させる掻き出し体を有する。
【００１０】
ここで、上記のセラミック基板の反り検査装置は、搬送手段の前記インデックステーブルの円状板上の外周部に８個の測定テーブルと、円状板が停止するときの測定テーブルの近傍に１個のロータリーアクチュエータを有するのがよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセラミック基板の反り検査装置は、セラミック基板を所定の位置に搬送させる搬送手段と、搬送手段によるセラミック基板の搬送経路の上方に設けられ、搬送中のセラミック基板の全幅を測定対象として通過させながら非接触の２次元レーザ変位計で検出させる検出手段と、検出手段の計測に必要な予め設定されたパラメータを読み込んだ後、２次元レーザ変位計によって検出されたセラミック基板の検出値を、予め設定されたデータの有効、又は無効フィルタを通して整理した最大値と、最小値の差である反り量を算出させる算出手段とを備え、搬送手段は、差し替え自在からなるマガジンケースに収納されたセラミック基板を吸着ヘッドで吸着して複数の小型の測定テーブルのそれぞれの上面に連続して載置させるロータリーアクチュエータと、測定テーブルを円状板上の外周部に定置させて水平間欠割出回転させながら測定テーブル上のセラミック基板の反り量を検出手段と算出手段で測定させるインデックステーブルと、円状板が停止するときの測定テーブルの近傍に反り量測定後のセラミック基板を反り量のランク別に測定テーブル上からランク分け槽毎に排出させる掻き出し体を有するので、セラミック基板の反り量を非接触で測定してセラミック基板のカケ発生を防止でき、セラミック基板の大きさ全体を１パスで測定してセラミック基板の反り量を高精度、高処理能力に測定することができると共に、セラミック基板を反り量のランク毎に容易に分別して排出させることができるセラミック基板の反り検査装置を提供できる。
【００１２】
特に、上記のセラミック基板の反り検査装置は、搬送手段の前記インデックステーブルの円状板上の外周部に８個の測定テーブルと、円状板が停止するときの測定テーブルの近傍に１個のロータリーアクチュエータを有するので、測定テーブルにセラミック基板を連続的に供給して反り量を測定させることができると共に、反り量をランク分けしたセラミック基板をランク分け槽に連続的に排出させるエリアを確保して、インデックステーブルの停止を発生させることなく連続的に能率よく検査することができるセラミック基板の反り検査装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミック基板の反り検査装置を説明するための概略的な平面図、正面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同セラミック基板の反り検査装置の２次元レーザ変位計による測定イメージ、データーイメージの説明図である。
【図３】同セラミック基板の反り検査装置の装置構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施するための形態について説明し、本発明の理解に供する。
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るセラミック基板の反り検査装置１０は、セラミック基板１１を所望するそれぞれの所定の位置に搬送させる搬送手段と、セラミック基板１１の反り量を予めパラメータの設定された２次元レーザ変位計１２で測定させる検出手段と、検出値を有効とするフィルタ、又は無効とするフィルタを通して整理した最大値と最小値の差からなる反り量を算出させる算出手段とを備えている。
【００１５】
上記のセラミック基板の反り検査装置１０の検出手段は、搬送手段によるセラミック基板１１の搬送経路の上方に設けられ、搬送中のセラミック基板１１の長手方向、又は短手方向の全幅に沿って通過させてセラミック基板１１を直接触れない非接触で検出する２次元レーザ変位計１２で検出させることができるようになっている。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、上記の検出手段による２次元レーザ変位計１２での検出は、それぞれ図２（Ａ）の測定イメージ図で表されるような、セラミック基板１１の全幅を検出対象として通過させるように行われている。そして、図２（Ｂ）のデータイメージ図で表されるような、後述する測定テーブル１８の移動方向をＸ軸、２次元レーザ変位計１２のスキャン方向をＹ軸として、Ｚ軸にセラミック基板１１の高さ情報が得られるようになっている。また、従来のスポットタイプのレーザ変位計は、レーザースポット形状が最大で３００μｍφしかなく、１パスでの検出が不可能であるのに対して、上記の２次元レーザ変位計１２は、レーザースポット形状が約４０μｍφ×２５ｍｍと、長い幅を確保できるので、測定対象物を１パスで検出することが可能となっている。更に、２次元レーザ変位計１２では、データ読み込みにおいて、読み込みに失敗した場合には、エラーを出力して計測が中断されるようになっている。
【００１６】
また、上記のセラミック基板の反り検査装置１０の算出手段は、先ず、検出手段の計測に必要な予め設定された２次元レーザ変位計１２のパラメータ、例えば、進行方向のデータ点数、幅方向のデータ点数、進行方向の分解能、幅方向の分解能、データ切り捨て１用しきい値、データ切り捨て２用しきい値、中央値フィルタ実施回数、及び平均化フィルタ実施回数の各パラメータのパソコンへの読み込みを行っている。そして、次に、この算出手段では、２次元レーザ変位計１２によって検出されたセラミック基板１１の検出値を、予め設定されたデータの有効、又は無効フィルタ、例えば、データ切り捨て１として、しきい値１以上の点のみ採用し、しきい値１未満の点は０を代入や、データ切り捨て２として、しきい値２以上で隣点との誤差がある点に０を代入や、ここまでの処理で０が代入されていない点を有効点とカウントし、有効点数が１０点以下ならばワークなしと判断するワーク有無チェックや、中央値フィルタを有効点に対してパラメータ入力回数実施や、平均値フィルタを有効点に対してパラメータ入力回数実施や、最大値と最小値の有効データ内で取得や、最大値から最小値を引く計算で反り量を算出させることができるようになっている。
【００１７】
そして、上記のセラミック基板の反り検査装置１０の搬送手段は、セラミック基板１１の移載を行うためのロータリーアクチュエータ１３と、２次元レーザ変位計１２でセラミック基板１１の反り量を測定するためのインデックステーブル１４と、セラミック基板１１を反り量のランク毎に分けて排出するための掻き出し体１５を有している。このロータリーアクチュエータ１３では、差し替え自在からなるマガジンケース１６に収納されたセラミック基板１１を、例えば、２個の吸着ヘッド１７で１８０°交互に回転させて吸着している。そして、吸着されたセラミック基板１１は、小型のインデックステーブル１４上の複数の測定テーブル１８のそれぞれの上面に吸着ヘッド１７の回転を繰り返して連続して載置させることができるようになっている。
【００１８】
また、上記のインデックステーブル１４では、測定テーブル１８を円状板上の外周部に定置させて水平間欠割出回転、すなわち、円状板を水平に間欠的に割出して回転させながら測定テーブル１８上のセラミック基板１１の反り量を２次元レーザ変位計１２で検出させることができるようになっている。なお、この搬送手段では、固定された２次元レーザ変位計１２の下方でインデックステーブル１４が水平間欠割出回転するので、２次元レーザ変位計１２を所定位置の隣接する測定テーブル１８の停止位置の中間部の上方になるように設け、セラミック基板１１の反り量の検出を測定テーブル１８の回転移動中に行うことができるようにしている。また、この搬送手段で用いるインデックステーブル１４は、出力軸面の振れ精度が極めて高く、水平精度の高い測定テーブル１８によって、極めて精度のよい反り量を２次元レーザ変位計１２で検出することができる。
【００１９】
また、上記の掻き出し体１５では、インデックステーブル１４の円状板が停止するときの測定テーブル１８の近傍に、反り量測定後のセラミック基板１１を反り量のランク別に測定テーブル１８上から決められたランク分け槽１９毎に排出させることができるようにしている。この掻き出し体１５では、測定テーブル１８上のセラミック基板１１を、延設させたシリンダーヘッドの先端部に設ける仕切板で掻き出すようにして測定テーブル１８上を滑らせ、測定テーブル１８近傍の下方に設けるランク分け槽１９に落とし込むようにして排出させている。
【００２０】
図３に示すように、上記のセラミック基板の反り検査装置１０は、周辺の装置構成をレーザ変位計コントローラ２０と、パソコン２１と、シーケンサー２２とで構成している。パソコン２１には、上記のパラメータを読み込ませたり、レーザ変位計コントローラ２０より出力されたサンプリングデータを読み込ませたりし、パソコン２１でセラミック基板１１の有効高さデータの最大値と最小値の差である反り量のランク分け判断をさせてシーケンサー２２から各ランク毎の排出信号を出力させている。
【００２１】
上記のセラミック基板の反り検査装置１０は、搬送手段のインデックステーブル１４の円状板上の外周部に８個の測定テーブル１８と、円状板が停止するときの測定テーブル１８の近傍に１個のロータリーアクチュエータ１３を有しているのがよい。このようなセラミック基板の反り検査装置１０は、８個の測定テーブル１８の１個目の位置には、その近傍にロータリーアクチュエータ１３を据えてセラミック基板１１の供給のために用いている。そして、例えば、次の２、３個目の位置は、この間の上方に２次元レーザ変位計１２を据えてセラミック基板１１の反り量の測定のために用いることができる。次の４〜７個目の４個の位置は、それぞれの近傍に掻き出し体１５を据えてセラミック基板１１のランク分けを最大４ランクまでのランク分けができる仕分けのために用いることができる。そして、最後の８個目の位置は、１個目の位置でのセラミック基板１１の載置に備える測定テーブル１８上面のクリーニングを行うために用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、大きさが比較的小さい、例えば、長さ３５ｍｍ×幅１５ｍｍ以下で、厚さの薄い、例えば、１ｍｍ以下のセラミック基板の反りを高精度で、しかも非接触で測定できるセラミック基板の反り検査装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０：セラミック基板の反り検査装置、１１：セラミック基板、１２：２次元レーザ変位計、１３：ロータリーアクチュエータ、１４：インデックステーブル、１５：掻き出し体、１６：マガジンケース、１７：吸着ヘッド、１８：測定テーブル、１９：ランク分け槽、２０：レーザ変位計コントローラ、２１：パソコン、２２：シーケンサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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