(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のボールグリッドアレーパッケージが形成され、少なくとも先頭と最後尾のボールグリッドアレーパッケージにアライメントマークが付されたワークのボールマウント検査装置において、先頭のボールグリッドアレーパッケージが画像取り込み域で停止し、アライメントマーク画像を取り込み、引き続きボール画像を取り込むと共にワークとカメラの相対移動を開始し、相対移動を継続しながら２個目以降のボールグリッドアレーパッケージのボール画像を取り込み、最後のボールグリッドアレーパッケージのボール画像の取り込みを行う時点で相対的移動を停止し、停止後最後尾のアライメントマーク画像の取り込みを行い、画像取り込み後、先頭と最後尾のアライメントマークにより、ワーク全体の姿勢を求め、該姿勢を考慮してボールグリッドアレーパッケージのボールの位置を演算し、マウントされたボールの位置の良否を判断することを特徴とするマウント検査装置。
【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、ＢＧＡ（ボールグリッドアレー）パッケージの回路面で端子となるボールを吸着して、ＢＧＡパッケージにボールをマウントするＢＧＡマウント装置におけるマウント検査装置であり、主として一つのワークに複数のＢＧＡパッケージが設けられたワークのＢＧＡパッケージにマウントされた半田ボールの位置ズレを検査する装置を主眼として開発されたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＢＧＡパッケージを複数具備するワークにマウントされた半田ボールの位置ズレを検査する時は、アライメントマークの画像と半田ボールの画像を取り込み、アライメントマークを基準として半田ボールの位置を確認していた。この時、カメラではアライメントマークと半田ボールの見え方が異なるため、カメラとＢＧＡパッケージの相対移動を各ＢＧＡパッケージ毎に停止させて、アライメント画像の取り込み及びボール画像の取り込みを行っていた。しかし、各ＢＧＡパッケージ毎にカメラを停止させて画像の取り込みを行っていたのでは処理に時間がかかるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＢＧＡパッケージのうち、先頭パッケージと最終パッケージのアライメントマークのみの画像の取り込みを行うことにより、マウントされたボールの位置の良否を判断し、その間のＢＧＡパッケージについては、アライメントマークの画像の取り込みは行わずに初期登録されたＢＧＡパッケージデータをもとにボールの位置ズレの検査、即ち、ＢＧＡパッケージ上にマウントされた半田ボールのボール数、ポジション、サイズ等のみの検査を行うことにより、検査処理時間の短縮を図ることを目的とするものである。
【０００４】
【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以下の手段を採用する。第１に、ボールマウント検査装置において、ワークは、複数のＢＧＡパッケージが形成され、少なくとも先頭と最後尾のＢＧＡパッケージにアライメントマークが付されたものとする。
【０００５】
第２に、先頭のＢＧＡパッケージを画像取り込み域で停止させ、アライメントマーク画像を取り込み、引き続きボール画像を取り込むと共にワークとカメラの相対移動を開始させる。
【０００６】
第３に、カメラとワークの相対移動を継続しながら２個目以降のＢＧＡパッケージのボール画像を取り込み、最後のＢＧＡパッケージのボール画像の取り込みを行う時点で相対的移動を停止し、停止後最後尾のアライメントマーク画像の取り込みを行う。
【０００７】
第４に、画像取り込み後、先頭と最後尾のアライメントマークにより、ワーク全体の姿勢を求め、該姿勢を考慮してＢＧＡパッケージのボールの位置を演算し、マウントされたボールの位置の良否を判断する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図示の実施例とともに発明の実施の形態について説明する。図２が、本発明のワークとして使用されるＢＧＡフレーム８を示す平面説明図であり、ＢＧＡフレーム８は複数のＢＧＡパッケージ９が形成され、少なくとも先頭と最後尾のＢＧＡパッケージ９にアライメントマーク１１が付されたものである。図示の実施例におけるＢＧＡフレーム８は、６個のＢＧＡパッケージ９と、各々のＢＧＡパッケージ９の上下の対角端部にアライメントマーク１１が付されたものである。尚、図中１２は、搭載済みの半田ボールである。
【０００９】
該ＢＧＡフレーム８のＢＧＡ半田ボールマウント装置は、図１の概要図に従い説明すれば、ＢＧＡパッケージ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パッケージ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。
【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パッケージ９にマウントする。半田ボール１２のマウントを終了した後、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パッケージ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、画像取り込みカメラとなるＣＣＤカメラ５と照明装置１６が一体となったものであり、両者一体となって搬送部４上方の走行フレーム１３に、カメラ移動用モータ１４により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パッケージ９を全て検出可能な範囲である。
【００１２】
尚、カメラ移動用モータ１４には、エンコーダが取り付けられている。カメラ移動用モータ１４によりカメラ移動軸１５が回転し、それによって移動するＣＣＤカメラ５の動きをエンコーダで観察する。エンコーダの発するパルス数を高速カウンタに取り込み、トリガをかけて、所定位置にてＣＣＤカメラ５の画像取り込みを行うものである。
【００１３】
マウント検査部３の照明装置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パッケージ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パッケージ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。
【００１４】
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。ボール検査用の照明が略垂直方向からの照射であるとＢＧＡパッケージ９上の半田ボール１２以外のものも写し出され、ノイズが多くなってしまう。このため、半田ボール１２は、斜めからの照射の方が認識し易すく、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パッケージ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。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。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。
【００１５】
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４が、マウント検査装置の作動フロー図である。第１段階として、ＣＣＤカメラ５は、ＢＧＡフレーム８上の最初のＢＧＡパッケージ９の画像取り込み域１０となる位置の上方、即ち、カメラ原点位置へ移動して待機している。第２段階として、ＢＧＡフレーム８はコンベヤによりマウント検査部３へ搬入されると、先頭のＢＧＡパッケージ９がＣＣＤカメラ５の画像取り込み域１０で停止する。
【００１６】
ここで、第３段階として、連続光照明６により１個目のアライメントマーク１１の画像の取り込みを行う。引き続き第４段階として、ストロボ光照明７で１個目の半田ボール１２の位置画像を取り込む。これと同時に第５段階として、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。
【００１７】
第６段階として、ＣＣＤカメラ５の移動距離が設定距離に達したか否か、即ち、２個目のＢＧＡパッケージ９がＣＣＤカメラ５の画像取り込み域１０に達したか否かを判断する。達している場合（ＹＥＳの場合）第７段階として、ストロボ光照明７をＯＮにして、２個目のＢＧＡパッケージ９の半田ボール１２の位置画像を取り込む。
【００１８】
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は、予めＢＧＡパッケージ９のピッチを入力しておき、ＣＣＤカメラ５の動きをカメラ移動用モータ１４に取り付けられた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。第８段階として、最後のＢＧＡパッケージ９か否かの判断を行う。最後でない場合の３個目以降のＢＧＡパッケージ９については同様に半田ボール１２の位置画像を取り込む。
【００１９】
最後のＢＧＡパッケージ９の半田ボール１２の位置画像を取り込むと共に、最後のＢＧＡパッケージ９であるとの判断がなされると、第９段階として、ＣＣＤカメラ５の移動を停止し、第１０段階として、停止後最後尾のアライメントマーク１１の画像の取り込みを行い、画像取り込み後、第１１段階として、先頭と最後尾のアライメントマーク１１により求められたＢＧＡフレーム８全体の傾きを演算し（全体の姿勢を求める）、該傾き（姿勢）を考慮してＢＧＡパッケージ９の半田ボール１２の位置を演算し、マウントされた半田ボール１２の位置の良否を判断するのである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、以下のような効果を発揮する。第１に、先頭のアライメントマーク画像と最後尾のアライメントマーク画像の取り込みを行い、先頭と最後尾のアライメントマークにより、ワーク全体の姿勢を求め、該姿勢を考慮してＢＧＡパッケージのボールの位置を演算し、マウントされたボールの位置の良否を判断するマウント検査装置であるので、個々のパッケージの傾きの画像を取り込むことを必要とせず、検査時間が短縮される。
【００２１】
第２に、複数のＢＧＡパッケージが形成されたワークのボールマウント検査装置において、先頭のＢＧＡパッケージが画像取り込み域で停止し、アライメントマーク画像を取り込み、引き続きボール画像を取り込むと共にワークとカメラの相対移動を開始し、相対移動を継続しながら２個目以降のＢＧＡパッケージのボール画像を取り込み、最後のＢＧＡパッケージのボール画像の取り込みを行う時点で相対的移動を停止し、停止後最後尾のアライメントマーク画像の取り込みを行うものであるので、個々のパッケージ毎に停止する手段と比べて高速に検査ができる。
【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】照明装置とＢＧＡフレームとの関係を示す説明図
【図４】マウント検査装置の作動フロー図
【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パッケージ
１０．．．．．画像取り込み域
１１．．．．．アライメントマーク
１２．．．．．半田ボール
１３．．．．．走行フレーム
１４．．．．．カメラ移動用モータ
１５．．．．．カメラ移動軸
１６．．．．．照明装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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