JP2000510248A - 端子ボールの存在を監視するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １． 素子例えばボールグリッドアレイの端子ボールの存在を監視するための方法である。２．１． 公知の方法では、照明（５）によって発生した端子ボール（２）の反射光（６）を、画像評価ユニット（１５）により評価している。金属の汚れ（３）は、同様に反射光（１１）になり、この場合にこの反射光（１１）は誤って解釈される。新しい方法ではこの解釈誤りを回避したい。２．２． 画像評価ユニットは、光源（５）によって側方から照射された場合に、金属の汚れ（３）の影（１２）とは異なる端子ボール（２）の側方の影（７）を付加的に検出する。反射光と影とを共に検出することにより、金属の汚れ（３）だけでなく、端子ボールの影の大きさ程の暗色の汚れ（４）をも画像評価ユニットにより検出する。２．３． 装着自動機械において、素子に端子ボールが存在することを監視する。

Description

【発明の詳細な説明】 端子ボールの存在を監視するための方法 本発明は、請求項１の上位概念に記載された、素子の端子ボールの存在を監視 するための方法に関する。 基板例えばプリント基板またはセラミック基板に、表面実装用のＳＭＤ（ＳＭ Ｄ＝Surface Mounted Device）素子を自動装着する場合には、載置する前に素子 の位置を視覚的にチェックし、かつ端子がすべて存在しているかどうか、例えば ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ＝Ball Grid Array）の場合には端子ボールがす べて存在しているかどうかをチェックする。これは引き続いて、基板に載置する 前に素子の位置を補正したり、端子の欠けた素子を選別するためである。 ＷＯ９６／２１３４３から素子の端子の位置を認識する装置が公知である。こ の装置は、全方向から光が斜めに入射する照明を使用しており、端子ボールから の反射を自動的に評価して素子の位置を検出する。これにより引き続いて位置補 正を実行することができる。ここではセグメント化された環状の照明が使用され ており、これにより端子ボールは均一に種々の方向から照射される。 しかしこの方法では、すべての端子ボールが所定のコンタクト位置にあるかど うかを一義的に特定するこ とはできない。ボールを固定するはんだの残留物が反射を引き起こすこともあり 、この反射は端子ボールの反射と同じように見え、ボールが存在するかのように 見誤らせることがある。反射位置は端子ボールの表面の性状に大きく依存するた め評価はさらに一層困難になる。 Ross，T．Townsendによる”A:Inspection technique for solder reflow pad height/volume，IBM Technical Disclosure Bulletin，volume 22，No.9，Febru ary 1980”の第４０６８頁から、素子の端子ボールの高さまたは体積を求めるた めの方法が公知である。ここでは画像評価ユニットにより、照明が斜めに入射し た場合にできる、端子ボールの影の面積が求められる。ここでは１つの方向だけ から照射される。その理由は全方向から照射した場合には、評価可能な、端子ボ ールの影は生じないからである。この方法では影の大きさ程の素子の暗色の汚れ があると、端子ボールが存在について誤って解釈されてしまう。 本発明の課題は、端子ボールが存在すべき位置にある汚れ（はんだの残留物） による、誤りの元となる反射を特に考慮することによって、素子例えばボールグ リッドアレイ（ＢＧＡ）の端子ボールの存在を誤りなしに監視する方法を提供す ることである。 上記課題は、本発明により請求項１の特徴を備えた方法により解決される。 平行な光源または点状の光源から放射された光ビームにより端子ボールを１方 向から照射した場合に、生じる端子ボールの影と反射光とを評価する。このため に照射方向および端子ボールの大きさに依存する影の面積を理論的または実験的 に求めておき、これをその都度測定した影の面積と比較する。これにより端子ボ ールの表面の性状が評価に及ぼす影響を付加的に回避でき有利である。１方向か らの照射により有利にも、従来技術から公知の反射光測定方法とは異なり、端子 ボールの存在を監視するための評価可能な影が得られる。 本発明の方法の別の利点は、反射光を検出するための既存の評価装置を改造し 、照射装置および画像評価ユニットを転用できることである。この場合に画像評 価部は新しい方法に相応に適合される。 影と反射とを検出することにより、解釈誤りの元になる反射光を引き起こすは んだの残留物を端子ボールの存在と誤って識別してしまうことも、端子ボールの 影の大きさ程の暗色の汚れを端子ボールの存在と誤って識別してしまうこともな くなる。これによって端子ボールの存在について誤りのない監視が、この端子ボ ールの表面の性状に無関係に確実に行われる。 本発明の実施形態を図を用いて詳細に説明する。 図１は、端子ボールの存在を監視する装置を長手方向から見た図を示す。 図２は、側方から照射されて、端子ボールの影のある素子の平面図を示す。 図１は、端子ボール２と、金属の汚れ３と、端子ボールの影の大きさ程の暗色 の汚れ４とがある素子（ここではボールグリッドアレイ１である）が、側方から 光源５によって照射される様子を概略的に示している。平行ビームによる側方の 照射もこの方法では使用可能である。殊に有利であるのは、セグメント毎に強度 が制御可能なセグメント化された環状の照明を使用することである。これにより １方向から斜めに入射する光ビームによる照明が得られる。 端子ボール２は、反射６と影７を形成し、金属の汚れ３は別の反射光１１と別 の影１２を形成する。これらは（端子ボールの影の大きさ程の暗色の汚れ４も含 めて）、対物レンズ１４を介して画像評価ユニット１５例えばＣＣＤカメラに結 像される。金属の汚れ３の影である別の影１２は、この金属の汚れの位置に存在 していた端子ボールの影とは大きさが異なる。このことにより画像評価ユニット １５を使用して欠落したコンタクトを識別し、この素子を選別することが可能で ある。端子ボールの影の大きさ程の暗色の汚れ４は、この暗色の汚れ４に所属す る付加的な反射光が存在しないため、画像評価ユニット１５によって識別するこ とができる。 図２には側方から照射された素子１が、画像評価ユ ニット１５の方向から見て示されており、この素子１は所属の影７のある複数の 端子ボール２と、所属の別の影１２のある金属の汚れ３とを有している。金属の 汚れ３の影である別の影１２は、予想した端子ボールの影とは異なっており、こ のことは画像評価ユニット１５により識別される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年３月１１日（１９９９．３．１１） 【補正内容】 請求の範囲 １． 素子例えばボールグリッドアレイ（１）の端子ボール（２）の存在を監視 する方法であって、 端子ボール（２）を、１方向から斜めに入射するビームにより照射し、 端子ボール（２）の反射光を、結像光学系（１４）に後置接続された画像評価 ユニット（１５）により検出し、 斜めに入射するビームにより、端子ボール（２）の側方に形成された影（７） を画像評価ユニット（１５）により評価する形式の端子ボール（２）の存在を監 視する方法において、 端子ボール（２）の大きさが決まっていて、それと同時に端子ボール（２）の 所属の反射光がある場合には、端子ボール（２）の存在を自動的に監視するため の基準として、予想される影（７）の大きさを使用することを特徴とする 端子ボール（２）の存在を監視する方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 素子例えばボールグリッドアレイ（１）の端子ボール（２）の存在を監視 する方法において、 端子ボール（２）を、１方向から斜めに入射するビームによって照射し、 端子ボール（２）の反射光を、結像光学系（１４）に後置接続された画像評価 ユニット（１５）により検出し、 斜めに入射するビームにより得られた端子ボール（２）の側方の影（７）を、 画像評価ユニット（１５）により評価することを特徴とする 端子ボールの存在を監視する方法。 ２． 端子ボール（２）の大きさが決まっていて、それと同時に端子ボール（２ ）の所属の反射光（６）がある場合には、端子ボール（２）の存在を自動的に監 視するための基準として、予想される影（７）の大きさを使用する 請求項１に記載の方法。