(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ照射装置と、このレーザ照射装置から照射されたレーザ光を掃引して基板の貫通孔に挿入後にクリンチされた電子部品のリード端子部に照射する掃引手段と、前記リード端子部から反射されたレーザ光の受光手段と、この受光手段によって三角測距法により検出した高さデータから前記リード端子のクリンチ長さを求め、前記リード端子のクリンチ状態を確認する確認手段とを備えたリード端子のクリンチ確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板の貫通孔にリード端子を挿入後にクリンチを行い、その後その部分にはんだ付けを行う部品実装装置などに用いられるリード端子のクリンチ確認装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の部品実装装置においては、まず基板の貫通孔にリード端子を上方から挿入後に基板の下面においてリード端子をクリンチし、その後このクリンチ部に、はんだ付けを行うことによって基板に部品を固定するような構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の部品実装装置において、部品のリード端子が充分にクリンチされていない状態が発生し、これをそのまま次のはんだ工程に移送したとしても、リード端子が充分にクリンチされていないものにおいては、次のはんだ付けを行ったとしても基板に適切に固定することができないと言う問題があった。
【０００４】
そこで本発明は基板に部品のリード端子を確実に固定をすることができるように、このリード端子のクリンチが確実になされているか否かを、確認することができるリード端子のクリンチ確認装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、レーザ照射装置と、このレーザ照射装置から照射されたレーザ光を掃引して基板の貫通孔に挿入後にクリンチされた電子部品のリード端子部に照射する掃引手段と、前記リード端子部から反射されたレーザ光の受光手段と、この受光手段によって三角測距法により検出した高さデータから前記リード端子のクリンチ長さを求め、前記リード端子のクリンチ状態を確認する確認手段とを備えたものである。即ち、リード端子のクリンチ部にレーザ照射装置からのレーザ光を掃引手段によって掃引した状態で照射することにより、このクリンチ状態を確認することができるので、部品のリード端子が確実にクリンチされたものが次の工程に移送されることになり、その結果として部品のリード端子を基板に確実に固定することができるようになるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、レーザ照射装置と、このレーザ照射装置から照射されたレーザ光を掃引して基板の貫通孔に挿入後にクリンチされた電子部品のリード端子部に照射する掃引手段と、前記リード端子部から反射されたレーザ光の受光手段と、この受光手段によって三角測距法により検出した高さデータから前記リード端子のクリンチ長さを求め、前記リード端子のクリンチ状態を確認する確認手段とを備えたリード端子のクリンチ確認装置であって、リード端子のクリンチ状態をこの部分にレーザ光を掃引手段によって掃引した状態で照射することによって、そこから反射して受光手段によって得られる受光データから前記リード端子のクリンチ状態を確認しているので、リード端子のクリンチ状態が不適切なものはこの部分で排除することができ、そのことにより基板にリード端子を確実にクリンチ、固定することができるようになるものである。
【００１３】
以下本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１において１はレーザ照射装置であって、このレーザ照射装置１内には半導体レーザ２が設けられ、この半導体レーザ２から照射されたレーザ光はガラス製で回転させられる掃引手段３を介して基板４のリード端子５に掃引照射され、その反射光は受光素子６によって検出され、このデータが図２に示す制御ブロックによって検出されることになるものである。
【００１５】
尚この図１において示した如く、今回の検出は従来からよく知られている三角測距法に基づくものであって、このリード端子５のクリンチ量を確認する場合には、具体的には先ず図１３に示す如く基板４の上方から貫通孔７内に部品８のリード端子５を下方に挿入させ、その外方へとクリンチを行う。そして次に図１４に示す如く基板４を反転させ、リード端子５が上方となる状態によって、このリード端子５のクリンチ状態の確認を行うようになっているものである。即ちその状態が図１に示した状態である。
【００１６】
尚、後の説明によって明らかになるが、このように基板４を反転させてリード端子５のクリンチの状態を確認するものは図１５、図１６に示す状態から明らかなように、その検出精度が高くなるものである。
【００１７】
この図１５に示す如く基板４の貫通孔７にリード端子５を挿入後にクリンチを行ったものにおいて、そのリード端子５のクリンチ量が不充分なものであると、それを図１６の如く反転させた場合には搬送後の振動などにもよるが、部品８の重量によって、部品８が下方へと移動することになる。即ちこの状態はリード端子５のクリンチ状態が不充分な場合に生じるものであり、この図１４、図１６に示す如くクリンチ状態が安定した図１４と、クリンチ状態が不安定な図１６とではリード端子５の状態が大きく変動するものになるものである。
【００１８】
図２に示す如く、先ず貫通孔７のデータとリード端子５のクリンチ方向のデータがＣＰＵ９を介してレーザ照射装置１に伝達される。このデータが伝達されると半導体レーザ２からのレーザ光を掃引手段３及びレーザ照射装置１が同時にリード端子５のクリンチ方向（矢印Ａ）へ移動することによって、図１１、図１２に示す如くレーザ光をリード端子５に対して螺旋状に掃引を行うことになる。このような掃引を行いながらリード端子５の高さ検出と光量検出を図２に示す如く行うものであるが、そのデータは受光素子６を通しＣＰＵ９に伝達されることになる。ＣＰＵ９の部分においては基準となるデータを記憶したデータ設定部１０からのデータと比較し、良品であればそれをそのまま次の工程へと伝達するが、もしもここで得られたデータが不良であると判定した場合には、ＮＧ処理部１１によって基板４における不良部分に例えばＮＧシールを貼付することになる。
【００１９】
それでは次にこの検出について具体的に説明を行う。
【００２０】
先ず図３に示す如くブロック１２において、まずは半導体レーザ２からの基板高さを検出する。即ち、その状態は図１に示すような状態でまずは基板４の高さが検出される。
【００２１】
次に図２においてＣＰＵ９に伝達された貫通孔７のデータとクリンチ方向のデータを基に図４に示す如くダーク光量検出エリア１３とピーク点検出エリア１４が設定される。この状態が図３におけるブロック１５である。そして、この状態で図３のブロック１６において、掃引手段３における１回転毎の高さのピーク点Ｂの位置検出が行われる。この点を具体的に説明すると、図１１の（ａ），（ｂ）に示す如く貫通孔７の外方の図４におけるピーク点検出エリア１４においてリード端子５の先端がどの位置まで検出できるかということを検出しているのである。即ち図５の（ａ），（ｂ）に示す如く、図４におけるピーク点検出エリア１４内においてリード端子５が充分に存在する場合には、リード端子５のクリンチ量が充分にあると判断され、これはクリンチ状態が良品として判断することができるものである。図３においてブロック１６の次のブロック１７においてＹの方向、即ちリードクリンチＯＫというブロック２６に至ることになるのである。
【００２２】
しかしながらこのようなピーク点検出エリア１４内に充分なリード端子５の長さが検出できない場合、即ち図６から図１０に示すような状態でリード端子５がクリンチされていた場合には、ブロック１７においてＮの方向へと伝達が行われる。
【００２３】
ブロック１８において行うことは、図４におけるダーク光量検出エリア１３における検出を行おうとしているものである。即ちこのダーク光量検出エリア１３内において貫通孔７の部分はレーザ光の反射が基本的には望めない部分であるので、この貫通孔７内にリード端子５が存在しているか否かを検出するものである。
【００２４】
先ずは図６の（ａ），（ｂ）に示す如く、貫通孔７にリード端子５が存在していないことが最も簡単な例として取り上げることができる。この場合にはダーク光量検出エリア１３においてリード端子５が存在していないことにより、ダーク光量となる量が過分に存在することになり、この場合は、ブロック１９においてＹの方向、即ちブロック２０に示す如くリードクリンチがＮＧの方向となるものである。また、図７に示す如くクリンチがほとんどされていないでリード端子５が僅かに存在している状態もこのダーク光量が過分にあると判定され、この場合にはブロック２０に示す如く、リードクリンチがＮＧとなるものである。
【００２５】
尚図５においても図７と同様に、ダーク光量検出エリア１３内におけるダーク光量が過分にあると判断されるが、既に図５の状態の場合はクリンチ量が充分であると判断され、リードクリンチがＯＫとなるものである。
【００２６】
さて図８から図１０は図５のように、図４におけるピーク点検出エリア１４にまでは充分にクリンチされているとはいえないため、図８から図１０のものはリード端子５のクリンチ量としては良否判定が微妙なものとなる。この場合にはブロック１９におけるＮ方向へと伝達されることになるのである。このものはブロック２１においてリード端子５の高さの検出が行われる。即ち図１１の（ｂ）に示す如く基板４からのある所定量、即ち基板４の高さとリード端子５の厚みより設定される基準線２２を越えたリード端子５の長さがどれだけあるかということが次に検出されることになるものである。これを行うと基本的には図８に示すものは僅かしか突出していないことからすると、これも図３においてブロック２０のリードクリンチがＮＧの方向へ伝達されることになる。
【００２７】
その結果図９、図１０に示すものが次のブロック２３においてＮの方向へと伝達されることになるのである。そして、Ｎ方向に伝達された後はブロック２４においてリード端子５の光量検出が行われる。この光量検出は実際にはクリンチされたリード端子５の長さを検出することになるものであるから、この結果はブロック２５において図９、図１０のものは充分にあると判断され、ブロック２５におけるＹ、即ちリードクリンチがＯＫの方向へと伝達されることになる。
【００２８】
ここで１つ問題点というものが上げられる。それは図８に示すものが誤検出、即ちリードクリンチ状態がＮＧであってもＯＫとする可能性のある状態であるということである。この状態を説明するのは図１７であるが、この図１７に示す如く本実施形態においては三角測距法を用いているので、実際には半導体レーザ２からのレーザ光の出力はＥのようにガウス分布をしており、基板にも依るが貫通孔７の外周部分において、レーザ光の裾野部分の出力に対する反射光があるとその反射光は集光レンズ２７を通して受光素子６のＣ点に当たることになる。Ｃ点に当たる状態とはこの図１７からも明らかなようにリード端子５が図１７の基板４の上方Ｄ点に存在する場合にも反射光がこの受光素子６のＣ点に至ることになる。実際にはこの状態は貫通孔７のエッジ部分に生じているにもかかわらずリード端子５が図１７のＤ点にあるということで誤判定をしてしまうことである。その状態がまさにこの図８に示す部分であり、この図８に示す状態ではリード端子５の端面が貫通孔７の外周部分に接近していることもあって、この部分から不要な反射光が得られ、それがさも三角測距法においてはリード端子５が遥か上方に位置することで誤認識してしまうことになるのである。この状態を解消するのがブロック２４、ブロック２５においてリード端子５の光量がどの程度あるかによって行われるものである。即ち、図８に示すものは図１７においてリード端子５の端面がＤ点に位置するものがあると判定されたとしても、実際には図８に示す如く貫通孔７の上面に出ている寸法は僅かであるのでこの部分から反射されてくる光量は少ないものであるから、このような状態においては図３のブロック２５においてＮの方向、即ちリードクリンチがＮＧの方向へと判定されるようになっているものである。
【００２９】
さて、図１１、図１２はリード端子５のクリンチ方向とそのレーザ光の掃引方向を示したものであるが図１１、図１２に示す如くあらかじめ貫通孔データとクリンチ方向データが提供されていることから、掃引方向はこのようにクリンチ方向に適切に掃引されていくことになるものである。
【００３０】
尚図１２に示す如く、１回転毎の高さのピーク点をプロットすることで、リードクリンチ方向とクリンチ角度を検出することが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、レーザ照射装置と、このレーザ照射装置から照射されたレーザ光を掃引してリード端子部に照射する掃引手段と、前記リード端子部から反射されたレーザ光の受光手段と、この受光手段によって検出した受光データから前記リード端子のクリンチ状態を確認する確認手段とを備えた構成としたのであるので、基板における部品のリード端子のクリンチ状態を確実に検出し、そのクリンチ状態の不良を排除することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のブロック図
【図２】本発明の制御ブロック図
【図３】本発明の制御状態を示すフローチャート
【図４】本発明を説明するための貫通孔部分の状態を示す平面図
【図５】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図６】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図７】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図８】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図９】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図１０】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図１１】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図１２】（ａ）は本発明を説明するための貫通孔部分の平面図
（ｂ）はその正面図
【図１３】本発明を説明するための良品基板の正面図
【図１４】本発明を説明するための良品基板を反転した正面図
【図１５】本発明を説明するための不良品基板の正面図
【図１６】本発明を説明するための不良品基板を反転した正面図
【図１７】本発明の三角測距法の動作説明をするためのブロック図
【符号の説明】
１  レーザ照射装置
２  半導体レーザ
３  掃引手段
４  基板
５  リード端子
６  受光素子
７  貫通孔
８  部品
９  ＣＰＵ
１０  データ設定部
１１  ＮＧ処理部
１２  ブロック
１３  ダーク光量検出エリア
１４  ピーク点検出エリア
１５  ブロック
１６  ブロック
１７  ブロック
１８  ブロック
１９  ブロック
２０  ブロック
２１  ブロック
２２  基準線
２３  ブロック
２４  ブロック
２５  ブロック
２６  ブロック
２７  集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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