(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品実装設備により基板に実装される複数のリードを有する電子部品に対し、実装前の電子部品検査工程の１つである、装着ノズルに吸着された電子部品の各リードの基板との接点時の代表点座標であるリード位置の高さを測定する高さ検出工程と、前記高さ検出工程により測定された各リード位置の高さを用い、３点のリード位置から構成される電子部品装着時の接地面となる、仮想平面を求める仮想平面算出工程と、前記仮想平面と前記高さ検出工程より求められた各リード位置の高さより基板に実装された時の各リードのリード浮き量を求める、浮き量算出工程とにより構成される電子部品のリード浮き検出方法において、前記仮想平面算出工程は、演算対象となるリード数を減ずる対象リード位置選定工程を持ち、前記対象リード位置選定工程は、電子部品の１つのリード辺内での全てのリードのリード位置を演算対象とし、演算対象の両端のリード位置を端点リード位置と定義するリード位置選定初期工程と、端点のリード位置を結んだ判定直線を生成し、２つの端点リード位置の間に存在する各リード位置のなかで、判定直線で区切られた領域のうち、接地側に存在しないリード位置を演算対象より除外するリード位置判定工程からなることを特徴とする電子部品のリード浮き検出方法。
【請求項２】
前記対象リード位置選定工程は、リード位置選定初期工程とリード位置判定工程を実行した後に、左右の端点リード位置と左右端点リード位置を結ぶ判定直線から接地側に存在する演算対象リード位置とを結んで判定直線を生成し、前記判定直線が他の演算対象リード位置を横切らず、かつ左右端点リード位置より最も近い演算対象リード位置を新たな端点リード位置とする端点再定義工程と、前記端点再定義工程により求められた２つの端点リード位置を用いたリード位置判定工程とから構成されるリード位置再判定工程からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品のリード浮き検出方法。
【請求項３】
前記対象リード位置選定工程は、リード位置判定工程で演算対象から除外するリード位置がなくなるまでリード位置再判定工程を行うことを特徴とする請求項２記載の電子部品のリード浮き検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品のリード浮きの検出方法であって、とくに、リード高さを求める基準となり基板に実装された時の基板との接点となるリード位置から構成される仮想平面の算出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在の電子部品実装において、半導体素子をパッケージングし、電極としてのリードを持つＱＦＰなどの電子部品の占める割合は非常に多くなってきている。前記のようなリードを有する電子部品を基板に実装する場合、一部のリードが基板の電極部から離れる、いわゆるリード浮きの状態が生じる場合がある。リード浮きの原因として、リードの屈曲変形などが考えられるが、どちらにしてもリード浮きが生ずるような部品は実装作業を行う前に検出し、部品の廃棄もしくは部品の回収を行う必要がある。
【０００３】
以下、従来のリード部品の実装工程を図９、図１０、図１１、図１２及び図１３を用いて説明する。
図９はリード部品実装工程を示すフローチャート図、図１０はリード部品実装工程の機械動作を示す平面図、図１１はリード部品実装工程の電子部品の吸着状態を示す側面図、図１２はリード部品実装工程の仮想平面を示す斜視図、図１３（ａ）はリード部品実装工程の仮想平面の条件を示す側面図、（ｂ）は平面図である。
【０００４】
始めに、電子部品１０１を吸着ヘッド１０２によりトレイ１０３上から保持する電子部品吸着工程を行う。
次に、吸着ヘッド１０２を認識ステーション１０４に移動し、電子部品１０１を撮像した後、撮像された画像に基づいて、認識処理により各リードの２次元のリード位置を吸着ノズル１０２の中心からの相対位置として求め、吸着ヘッド１０２をさらに移動させてレーザー測定器１０５上に移動し、認識ステーション１０４で得られた２次元のリード位置からレーザー投射による反射状態から２次元のリード位置の高さデータをそれぞれ求め、電子部品１０１の各リードの三次元データであるリード位置を求める、リード位置座標検出工程を行う。その後基板１０６に実装を行う。
【０００５】
なお、ここで示すリード位置とは、各リードの接地面での代表となる位置のことであり、部品の種類、形状によりリード位置を定義するリードの場所が異なる。
ここで、図１１に示すように、電子部品１０１が吸着ヘッド１０２に傾いて吸着されている場合、リード浮き量の最大値を求める時に単純に各リードの高さだけを比べる方法では、リード位置の高さが等しい場合でも、図１１のリード位置の高さ１０７とリード位置の高さ１０８との差分１０９の距離だけ誤差が生じることになる。
【０００６】
そのため、一般には図１２に示すように、検出されたリード位置座標から仮想平面１１０を求めて、それを基準としてリード浮き量１１１を求める。
仮想平面とは、図１３に示すように電子部品が接地した場合に基板に接する３点もしくは３点以上のリード位置から構成される平面のことである。
電子部品のリード位置が仮想平面となりうる条件は、２つあり、一つは仮想平面と各リードの距離が、部品上方の方向に離れていること、つまり接地面よりの下方側にリード位置が存在しないことである。もう一つは、電子部品の重心位置を構成要素の３点により構成される平面に投影した重心投影点１１２が構成要素の生成する３角形１１３の内部に位置すること、つまり電子部品が現在の状態で完全に静止していることである。
【０００７】
吸着ヘッドに電子部品を吸着した後、電子部品を認識ステーション上に移動させ、認識処理を行う。その後、レーザ装置上に移動し高さデータを測定する。認識ステーション上での認識処理結果とレーザ装置上での高さデータより、仮想平面を構成するリード位置を求め、リード浮き量を算出する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような仮想平面を構成するリード位置を求める場合、検出対象となるリードの本数が多くなると演算回数は、リードの総本数ｎとすれば組み合わせのパターンによりｎ×（ｎ−１）×（ｎ−２）回となり、演算回数がリード本数の３乗根のオーダーで増大し、認識処理時間が増加するという問題点を有していた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題点を解決するために、電子部品実装設備により基板に実装される複数のリードを有する電子部品に対し、実装前の電子部品検査工程の１つである、装着ノズルに吸着された電子部品の各リードの基板との接点時の代表点座標であるリード位置の高さを測定する高さ検出工程と、前記高さ検出工程により測定された各リード位置の高さを用い、３つのリード位置から構成される、電子部品装着時の接地面となる、仮想平面を求める仮想平面算出工程と、前記仮想平面と前記高さ検出工程より求められた各リード位置の高さより基板に実装された時の各リードのリード浮き量を求める、浮き量算出工程とにより構成される電子部品のリード浮き検出方法において、仮想平面算出工程は演算対象となるリード数を減ずる、対象リード位置選定工程を持ち、対象リード位置選定工程は、第１に電子部品の１つのリード辺内での全てのリードのリード位置を演算対象とし演算対象の両端のリード位置を端点リード位置と定義する、リード位置選定初期工程と、端点のリード位置を結んだ判定直線を生成し、２つの端点リード位置の間に存在する各リード位置のなかで、判定直線で区切られた領域のうち、接地側に存在しないリード位置を演算対象より除外する、リード位置判定工程とを行うことにより、演算対象となるリードの本数を減らすことができ、演算速度を上げることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の電子部品のリード浮きの検出方法は、電子部品実装設備により基板に実装される複数のリードを有する電子部品に対し、実装前の電子部品検査工程の１つである、装着ノズルに吸着された電子部品の各リードの基板との接点時の代表点座標であるリード位置の高さを測定する高さ検出工程と、前記高さ検出工程により測定された各リード位置の高さを用い、３点のリード位置から構成される電子部品装着時の接地面となる、仮想平面を求める仮想平面算出工程と、前記仮想平面と前記高さ検出工程より求められた各リード位置の高さより基板に実装された時の各リードのリード浮き量を求める、浮き量算出工程とにより構成される電子部品のリード浮き検出方法において、前記仮想平面算出工程は、演算対象となるリード数を減ずる対象リード位置選定工程を持ち、前記対象リード位置選定工程は、電子部品の１つのリード辺内での全てのリードのリード位置を演算対象とし、演算対象の両端のリード位置を端点リード位置と定義するリード位置選定初期工程と、端点のリード位置を結んだ判定直線を生成し、２つの端点リード位置の間に存在する各リード位置のなかで、判定直線で区切られた領域のうち、接地側に存在しないリード位置を演算対象より除外するリード位置判定工程とを行うことより、演算対象となるリードの本数を減らすことができ、演算速度を上げることができる。
【００１１】
請求項２に記載の電子部品のリード浮きの検出方法は、前記対象リード位置選定工程は、リード位置選定初期工程とリード位置判定工程を実行した後に、左右の端点リード位置と左右端点リード位置を結ぶ判定直線から接地側に存在する演算対象リード位置とを結んで判定直線を生成し、前記判定直線が他の演算対象リード位置を横切らず、かつ左右端点リード位置より最も近い演算対象リード位置を新たな端点リード位置とする端点再定義工程と、前記端点再定義工程により求められた２つの端点リード位置を用いたリード位置判定工程とから構成されるリード位置再判定工程を行うことにより、演算対象となるリードの本数をさらに減らすことができ、演算速度を上げることができる。
【００１２】
請求項３に記載の電子部品のリード浮きの検出方法は、対象リード位置選定工程は、リード位置判定工程で演算対象から除外するリード位置がなくなるまでリード位置再判定工程を行うことにより、演算対象リード位置の数を最小にすることができ、演算速度をさらに上げることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を示す電子部品のリード浮きの検出方法について、図１から図４を用いて具体的に説明する。
【００１３】
図１は本実施例の工程を示すフローチャートー図である。図２は電子部品１の平面図であり、この電子部品１は４辺それぞれにリード２が存在するものとする。図２の座標軸Ｘと座標軸Ｙはそれぞれリード２の水平方向と垂直方向の並列方向と平行であるものとする。図３は図２に示した矢印Ａの方向から見た側面図であり、図３内の座標軸Ｘは図２で示した座標軸Ｘと同一のものであり、座標軸Ｚはリード２の高さ方向を表すものとする。
【００１４】
以下、電子部品のリード浮きの検出方法について説明する。
以下の説明ではリードの位置を二次元的に考えているが、これはリードの並びと垂直な方向、すなわち図３の場合は図示しない座標軸Ｙ方向のバラツキは電子部品１の同一線上にあるリードであれば無視できるほど小さいと仮定しているためである。そのため、以下の説明で用いられる直線は図示されていない座標軸を含む平面と同一のものであると定義する。なお、この仮定は仮想平面を算出する場合に限り有効である。
【００１５】
まず、図３に示す辺の全てのリードのリード位置を演算対象として登録する工程である、リード位置選定初期工程を行う。以下の作業でこれらの演算対象から演算に不必要なリード位置を除外する。
以下、図１に示したリード位置判定工程について説明する。
図３に示す辺のリード２において、左の端点のリードのリード位置である左端点リード位置３と、右の端点のリードのリード位置である右端点リード位置４とを結ぶ判定直線５を考える。もし図３に示すように判定直線５を左端点リード位置３と右端点リード位置４以外のリード位置が接地面側に越えていない場合は、電子部品１の図３に示す１辺のリード２のリード位置が接地した時、左端点リード位置３と右端点リード位置４以外のリード位置は接地しないので、仮想平面の条件より左端点リード位置３と右端点リード位置４との間のリード位置は仮想平面の構成要素とはなり得ないので、演算対象リード位置から削除する。また、図４に示すように、判定直線５を接地面側に越えているリード位置６が存在する場合は、リード位置６以外の左端点リード位置３と右端点リード位置４との間のリード位置を演算対象から除外する。
【００１６】
以上のようなリード位置判定工程を行い、電子部品１のリード２の辺ごとに演算対象となるリード位置を少なくすることにより、演算速度を上げることができる。
しかし、判定直線を接地面側に越えているリード位置が少ないとは限らない。よって演算速度を上げるためにはさらに演算対象となるリード位置を少なくしなければならない場合もあり得る。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を示す電子部品のリード浮きの検出方法について、図５から図７を用いて具体的に説明する。
【００１７】
図５は本実施例の工程を示すフローチャート図である。図６は図２に示した矢印Ａの方向から見た側面図であり、図６内の座標軸Ｘは図２で示した座標軸Ｘと同一のものであり、座標軸Ｚはリード２の高さ方向を表すものとする。
以下、電子部品のリード浮きの検出方法について説明する。
図５のリード位置選定初期工程とリード位置判定工程は、実施の形態１と同一の工程であるので詳しい説明は省略する。
【００１８】
本実施例においては、図６に示すように判定直線５を接地面側に越えるリード位置が複数存在しなければ意味がないので、図５に示したようなリード位置判定工程で削除したリード位置の個数の判定が必要となってくる。
図６に示すように演算対象リード位置７が複数存在する場合は、図７（ａ）に示すように、左端点リード位置３と各演算対象リード位置７とで判定直線８をそれぞれ結び、判定直線８が他の演算対象リード位置を横切らない左端点リード位置３にもっとも近いものを、図７（ｃ）に示すように新たな左端点リード位置９として定義する。また、図７（ｂ）に示すように、右端点リード位置４の場合も同様にして、判定直線１０を結んで判定を行い、新たな右端点リード位置１１を再定義する。以上のような、図５に示した端点再定義工程を行い、図７（ｃ）に示すように、左端点リード位置９と右端点リード位置１１との間で実施の形態１の場合と同様に、リード位置判定工程を行う、リード位置再判定工程を行って演算対象リード位置を削除する。
【００１９】
以上のようなリード位置判定工程を行い、電子部品１のリード２の辺ごとに演算対象のリード位置を減ずることにより、演算速度を上げることができる。
さらに、演算対象となるリード位置を減らしたい場合は、前記端点再定義工程とリード位置判定工程とを繰り返せばよい。
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３を示す電子部品のリード浮きの検出方法について、図８を用いて説明する。
【００２０】
図８は本実施例の工程を示すフロチャート図である。
以下、電子部品のリード浮きの検出方法について説明する。
図８の１回目のリード位置再判定工程までは実施の形態２の工程と同様であるので説明は省略する。次に、リード位置判定工程で除外したリード位置の個数の判定を繰り返し、さらに演算対象の個数が減らせるかどうかを見極める。
【００２１】
もし減らせるようであれば、リード位置再判定工程を繰り返し実行する。
以上のようなリード位置判定工程を行い、電子部品１のリード２の辺ごとに演算対象のリード位置を最大限にまで減ずることにより、演算速度を上げることができる。
なお、ここでは演算対象のリード位置を最大限に減じているが、リード位置再判定工程にももちろん演算時間がかかるので、場合によっては、演算対象リード位置の個数とリード位置再判定工程の回数との兼ね合いを考慮して、リード位置再判定工程の処理回数を調整することも重要である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電子部品実装設備により基板に実装される複数のリードを有する電子部品に対し、実装前の電子部品検査工程の１つである、装着ノズルに吸着された電子部品の各リードの基板との接点時の代表点座標であるリード位置の高さを測定する高さ検出工程と、前記高さ検出工程により測定された各リード位置の高さを用い、３つのリード位置から構成される、電子部品装着時の接地面となる、仮想平面を求める仮想平面算出工程と、前記仮想平面と前記高さ検出工程より求められた各リード位置の高さより基板に実装された時の各リードのリード浮き量を求める、浮き量算出工程とにより構成される電子部品のリード浮き検出方法において、仮想平面算出工程は演算対象となるリード数を減ずる、対象リード位置選定工程を持ち、対象リード位置選定工程は、第１に電子部品の１つのリード辺内での全てのリードのリード位置を演算対象とし演算対象の両端のリード位置を端点リード位置と定義する、リード位置選定初期工程と、端点のリード位置を結んだ判定直線を生成し、２つの端点リード位置の間に存在する各リード位置のなかで、判定直線で区切られた領域のうち、接地側に存在しないリード位置を演算対象より除外する、リード位置判定工程とを行うことにより、演算対象となるリードの本数を減らすことができ、演算速度を上げることができる。
【００２３】
また、対象リード位置選定工程は、リード位置選定初期工程とリード位置判定工程とを行った後に、左右の端点リード位置と演算対象リード位置とを結んで判定直線を生成し、前記判定直線が演算対象リードを横切らない端点リード位置よりもっとも近いも演算対象リードを新たな端点リード位置とする、端点再定義工程と、前記端点再定義工程により求められた２つの端点リード位置を用いた、リード位置判定工程とから構成されるリード位置再判定工程を行うことにより、演算対象となるリードの本数をさらに減らすことができ、演算速度を上げることができる。
【００２４】
さらに対象リード選定工程は、リード位置判定工程で演算対象から除外するリード位置がなくなるまでリード位置再判定工程を行うことにより、演算対象リード位置の数を最小になるので演算速度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のリード浮き検出方法の処理工程を示したフローチャート図である。
【図２】本発明の実施の形態のリード浮き検出方法により処理される電子部品の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態１のリード浮き検出方法により処理される電子部品の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１のリード浮き検出方法により処理される電子部品の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態２のリード浮き検出方法の処理工程を示したフローチャート図である。
【図６】本発明の実施の形態２のリード浮き検出方法により処理される電子部品の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２のリード浮き検出方法により処理される電子部品の側面図である。
【図８】本発明の実施の形態３のリード浮き検出方法の処理工程を示したフローチャート図である。
【図９】従来のリード部品実装工程を示すフローチャート図である。
【図１０】従来のリード部品実装工程の機械動作を示す平面図である。
【図１１】従来のリード部品実装工程の電子部品の吸着状態を示す側面図である。
【図１２】従来のリード部品実装工程の仮想平面を示す斜視図である。
【図１３】従来のリード部品実装工程の仮想平面の条件を示す側面図及び平面図である。
【符号の説明】
１  電子部品
２  リード
３  左端点リード位置
４  右端点リード位置
５  判定直線
６  リード位置
７  演算対象リード位置
８  判定直線
９  左端点リード位置
１０  判定直線
１１  右端点リード位置
【図１】
0004005176.tif 000002
【図２】
0004005176.tif 000003
【図３】
0004005176.tif 000004
【図４】
0004005176.tif 000005
【図５】
0004005176.tif 000006
【図６】
0004005176.tif 000007
【図７】
0004005176.tif 000008
【図８】
0004005176.tif 000009
【図９】
0004005176.tif 000010
【図１０】
0004005176.tif 000011
【図１１】
0004005176.tif 000012
【図１２】
0004005176.tif 000013
【図１３】
0004005176.tif 000014