(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続光でワークに対して略垂直方向から照射する第１照明とストロボ光でワークに対してやや角度をつけて照射する第２照明とを同一照明装置内に配置し、ワークのボールマウント位置を検査する際に第１照明によって照射しながら第２照明により照射することを特徴とするボールマウント装置のマウント検査部における照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールマウント装置において、ワークにボールが正確にマウントされたかどうかを検査する検査部の照明装置に関するもので、主として、ＢＧＡ（ボールグリッドアレー）基板へ搭載された半田ボールの画像処理検査を行う時に使用するボール検査照明及び基板検査照明に関する照明装置を主眼に開発されたものである。
【０００２】
【従来の技術】
半田ボールのマウントの位置ズレ検査には、半田ボールの検査とＢＧＡ基板の検査が必要となる。ＢＧＡ基板の検査は、ＢＧＡ基板の傾きを判断し、該傾きを補正して半田ボールの位置ズレを検出するために行われるもので、具体的には、ＢＧＡ基板に付されたランドマークやアライメントマークを認識することにより行われる。
【０００３】
従来、この２つの検査を行うには、半田ボールと基板とでは見え方が異なるため、ＢＧＡ基板１個毎に照明を異ならせて２つの画像を取り込んでいた。その際、特開平８−１５３９９７号公開特許公報に示されるように２種類の照明装置を使用するものや、又は特公平２−１６０１２号特許公報に示されるように１つの照明装置の条件を検査部位に合わせて可変させるものが存在した。
【０００４】
しかし、半田ボールのマウントの位置ズレ検査に２つの照明装置を利用するのでは、照明光源のための広い取り付けスペースが必要となり、他方、照明の条件を検査部位に合わせて１つの照明装置を可変させるものでは画像取り込みまでに時間がかかり、且つ、安定性に欠けるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、同一照明装置内に、ボール検査照明と、アライメントマーク検査照明を取り付けることにより、照明光源の取り付けスペースの縮小を図ることを目的とすると共に、１つの照明装置で両方の検査を行なう場合に必要としていた光学系の微調整を必要とせず、全体の検査時間の短縮を図ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、連続光でワークに対して略垂直方向から照射する第１照明とストロボ光でワークに対してやや角度をつけて照射する第２照明とを同一照明装置内に配置し、ワークのボールマウント位置を検査する際に第１照明によって照射しながら第２照明により照射することを特徴とするボールマウント装置のマウント検査部における照明装置を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施例と共に発明の実施の形態につき説明する。図１は、ボールマウント装置の全体を示す概要図である。図１に示させるボールマウント装置は、ＢＧＡ半田ボールマウント装置である。
【０００８】
該ＢＧＡ半田ボールマウント装置は、ＢＧＡフレーム８のＢＧＡ基板９にフラックスを転写するためのフラックス供給部１と、ＢＧＡフレーム８のＢＧＡ基板９に半田ボール１２をマウントするボールマウント部２と、ボールマウントが正しく行われたかをＣＣＤカメラ５にて検査するマウント検査部３と、ＢＧＡフレーム８をフラックス供給部１からボールマウント部２、マウント検査部３へと搬送する搬送部４とによりなる。
【０００９】
ＢＧＡ半田ボールマウント装置でマウント対象となるＢＧＡ基板９（ワーク）を複数具備するＢＧＡフレーム８は、図２に示すように、内部に６個のＢＧＡ基板９が形成されたもので、図中１１がＢＧＡ基板９に付されたアライメントマーク１１であり、図中１２がＢＧＡ基板９にマウントされた半田ボール１２である。
【００１０】
ＢＧＡフレーム８は、図示されていない搬入装置により搬送部４のコンベヤ（図示されていない）上に供給される。コンベヤはＢＧＡフレーム８をフラックス供給部１へと搬送する。フラックスを転写後、ＢＧＡフレーム８をボールマウント部２へと搬送する。ボールマウント部２では、半田ボール１２を各ＢＧＡ基板９にマウントする。半田ボール１２のマウントを終了後、ＢＧＡフレーム８をマウント検査部３へと搬送する。
【００１１】
マウント検査部３では、半田ボール１２のマウントがＢＧＡ基板９の所定の位置に正しく行われたか否かを検査する。マウント検査部３は、ＣＣＤカメラ５と照明装置１６が一体となったものであり、搬送部４上方の走行フレーム１３に、水平横方向移動可能に配備されている。その移動範囲は、ＢＧＡフレーム８内のＢＧＡ基板９を全て検出可能な範囲である。
【００１２】
照明装置１６内には第１照明と第２照明という２つの照明が設けられている。第１照明は、照明装置１６内の傾斜面上部に設けられた連続光照明６であり、ＢＧＡ基板９のアライメントマーク１１の検査用の照明である。アライメントマーク１１は、略垂直方向からの照射で認識がし易いため、第１照明である連続光照明６はアライメントマーク１１に対して略垂直方向より照射している。図３において、照明装置１６内の傾斜面上部で、ＢＧＡ基板９のアライメントマーク１１の略垂直方向上部に２段設けられているのが連続光照明６である。
【００１３】
第２照明は、照明装置１６内の傾斜面下部に設けられたストロボ光照明７であり、ボール検査用の照明である。半田ボール１２は、斜めからの照射で認識がし易いため、第２照明であるストロボ光照明７は、半田ボール１２に対してやや角度をつけて照射する。図３において、照明装置１６内の傾斜面下部で、ＢＧＡ基板９にマウントされた半田ボール１２の斜め上方に２段設けられているのがストロボ光照明７である。
【００１４】
尚、連続光照明６あるいはストロボ光照明７の数や段数を必要に応じて変化させることが可能である。又、拡散板を取り付けることや照明の角度をそれぞれ変化させることも考えられる。
【００１５】
連続光照明６とストロボ光照明７の照明光源としては、何れも白色ＬＥＤを用いる。照明光源に白色ＬＥＤを使用することにより、光量のアップを図るものである。通常利用される赤色ＬＥＤでは光量が不足気味であり、結果として多数の照明光源を必要とし、取り付けのための広いスペースを要することとなるのを防止するためである。尚、連続光とストロボ光は、電気回路の違いにより区別される。
【００１６】
図４は、照明装置１６の他実施例を示す説明図であり、上部水平位置に左右に並べて設けられているのが連続光照明６であり、傾斜面下部に２段、設けられているのがストロボ光照明７である。連続光照明６が、ＢＧＡ基板９に付されたアライメントマーク１１の垂直方向上部に確実に位置するよう構成されたものである。
【００１７】
次に、マウント検査部３での検査手順について説明する。図２に示される複数のＢＧＡ基板９が内部に形成されたＢＧＡフレーム８は、先ずマウント検査部３で、先頭のＢＧＡ基板９がＣＣＤカメラ５の画像取り込み範囲１０で停止する。ここで連続光照明６によりアライメントマーク１１の画像を取り込む。引き続きストロボ光照明７で半田ボール１２の画像を取り込むと同時にＢＧＡフレーム８とＣＣＤカメラ５の相対移動が開始する。具体的には、ＣＣＤカメラ５が移動する。
【００１８】
２個目のＢＧＡ基板９がＣＣＤカメラ５の画像取り込み範囲１０に達すると、ストロボ光照明７をＯＮにして、２個目のＢＧＡ基板９の半田ボール１２の画像を取り込む。ＣＣＤカメラ５を動かしながらの画像を取り込むタイミング、即ち、ストロボ光照明７のＯＮのタイミングは、予めＢＧＡ基板９のピッチを入力しておき、ＣＣＤカメラ５の動きをエンコーダで観察し、エンコーダの発するパルス数で管理するものである。
【００１９】
最後のＢＧＡ基板９の半田ボール１２の認識を行う時点で相対移動は停止する。停止後、連続光照明６によりアライメントマーク１１の画像を取り込む。尚、マウント検査部３では、画像取り込み後、先頭と最後のＢＧＡ基板９のアライメントマーク１１によりＢＧＡフレーム８全体の傾きを演算し、傾きを考慮に入れてＢＧＡ基板９上の半田ボール１２の位置を算出して、半田ボール１２のマウント位置の良否を判断している。
【００２０】
本検査手順では、ＢＧＡフレーム８上のＢＧＡ基板９の傾きのバラツキは無いとの前提で検査をおこなっているが、個々のＢＧＡ基板９の傾き差が無視できないくらい大きい場合には、ＢＧＡフレーム８の全ＢＧＡ基板９のアライメントマーク１１を取り込み、個々の傾きを考慮することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は如上のように構成されるため、以下のような効果を発揮する。
第１に、本発明は、連続光でワークに対して略垂直方向から照射する第１照明とストロボ光でワークに対してやや角度をつけて照射する第２照明とを有するため、第１照明によりＢＧＡ基板のアライメントマークの認識を適正に行うことができ、第２照明により半田ボールの認識を適正に行うことができる照明装置であると同時に、２種類の照明を同一照明装置内に設けたため、取り付けスペースの縮小を図ることができた。
【００２２】
第２に、１つの照明装置内に配置されたアライメントマークの認識に適した第１照明と半田ボールの検査に適した第２照明を使い分けることにより、従来１つの照明装置で両方の検査を行った場合に必要としていた光学系の微調整を必要とせず、調整が容易で確実な検査が行えることとなった。更に、光学系の微調整を必要としないため、全体の検査時間の短縮が図られることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】マウント装置の全体を示す概要図
【図２】ＢＧＡフレームの平面説明図
【図３】照明装置の一実施例を示す説明図
【図４】照明装置の他実施例を示す説明図
【符号の説明】
１．．．．．．フラックス供給部
２．．．．．．ボールマウント部
３．．．．．．マウント検査部
４．．．．．．搬送部
５．．．．．．ＣＣＤカメラ
６．．．．．．連続光照明
７．．．．．．ストロボ光照明
８．．．．．．ＢＧＡフレーム
９．．．．．．ＢＧＡ基板
１０．．．．．画像取り込み範囲
１１．．．．．アライメントマーク
１２．．．．．半田ボール
１３．．．．．走行フレーム
１６．．．．．照明装置
【図１】
0004019293.tif 000002
【図２】
0004019293.tif 000003
【図３】
0004019293.tif 000004
【図４】
0004019293.tif 000005