JPH02138855A - X線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装置 - Google Patents

X線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装置

Info

Publication number
JPH02138855A
JPH02138855A JP1180305A JP18030589A JPH02138855A JP H02138855 A JPH02138855 A JP H02138855A JP 1180305 A JP1180305 A JP 1180305A JP 18030589 A JP18030589 A JP 18030589A JP H02138855 A JPH02138855 A JP H02138855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray transmission
transmission image
soldered
ray
image signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1180305A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2934455B2 (ja
Inventor
Toshimitsu Hamada
浜田 利満
Mitsuzo Nakahata
仲畑 光蔵
Yoshifumi Morioka
森岡 喜史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to KR1019890012109A priority Critical patent/KR920005862B1/ko
Priority to DE69020443T priority patent/DE69020443T2/de
Priority to EP90103236A priority patent/EP0407685B1/en
Publication of JPH02138855A publication Critical patent/JPH02138855A/ja
Priority to US08/207,796 priority patent/US5493594A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2934455B2 publication Critical patent/JP2934455B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/044Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using laminography or tomosynthesis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/043Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using fluoroscopic examination, with visual observation or video transmission of fluoroscopic images
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/082Integration of non-optical monitoring devices, i.e. using non-optical inspection means, e.g. electrical means, mechanical means or X-rays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/10Different kinds of radiation or particles
    • G01N2223/101Different kinds of radiation or particles electromagnetic radiation
    • G01N2223/1016X-ray

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はX線透過画像によるはんだ付部の検査方法及び
その装置並びに基板への電子部品の実装構造に関する。
〔従来の技術〕
近年、プリント板は小型化、高密度化し、面実装デバイ
スが普及してきた。それに伴ないはんだ付部は微細化し
、特開昭62−219632号、日経エレクトロニクス
1985年11月18日号pp、305−316に記載
されるようなX線透過画像を用いたはんだ付検査が行な
われるようになった。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記したように面実装デバイスの普及に伴ないはんだ付
部は微細化しているため、検査すべきはんだ付部への位
置決めは、より高精度なものが必要となってきている。
しかし、上記従来技術ははんだ付部への位置決めは、テ
ィーチングにより求めた位置より、機械的精度を頼りに
行っているため、ティーチングの精度、検査対象のプリ
ント板のパターン精度2機械的精度に位置決め精度が左
右される。そのため、微細はんだ付部を精度よく、検出
することが困難であった。
また、上記従来技術は、プリント板の高密度化に伴ない
普及してきた両面実装基板に対する配慮がなく、片面実
装基板のみを対象としていた。
また、はんだ付部の透過X線画像の明るさは、はんだ付
部の厚みに対応しているが、上記従来技術では、はんだ
付部の位置を精度よく決定できないのではんだ付部内の
特定領域でのみ明るさを基準値と比較しており、はんだ
付部の一部分の厚さしか判定していない。また、はんだ
量。
フイシン1〜の立体形状についての配慮もされていない
また、X線は部品に対し、長時間照射するとダメージを
与えるが、上記従来技術はダメージ低減に配慮がなかっ
た。
本発明の目的ははんだ付部の微細化に対応し、はんだ付
部を検出画像信号から自動検出し、その結果にもとづき
、はんだ付部ごとにはんだ量、フィレット形状などを検
出し、欠陥判定することができるようにしたX線透過画
像によるはんだ付部の検査方法及びその装置を提供する
ことにある。
また、本発明の目的は、両面実装基板に対して゛ 23
″ ゛ 24゜ も片面実装基板と同様の欠陥′判定を行うことができる
ようにしたX線透過画像によるはんだ付部の検査方法及
びその装置を提供することにある。
また、本発明の目的は検査性能を劣化させることなく、
部品に対するX線ダメージを低減してはんだ付部の欠陥
判定をできるようにしたX線透過画像によるはんだ付部
の検査方法及びその装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、Jリード部品等が実装された基
板や、Jリード部品等が両面に実装された基板に対して
、リードフレーム像の影響を除き、リード間に発生する
微細なはんだブリッジや、はんだボールに対して精度の
良い欠陥判定ができるようにしたX線透過画像によるは
んだ付部の検査方法及びその装置を提供することにある
また、本発明の目的は、回路基板に対するICリードの
搭載位置ずれやリード曲り等を検査判定できるようにし
たX線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装
置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、試料ステ
ージにより位置決めされた基板に電子部品のリードをは
んだ付けした検査対象にX線を照射してそのX線透過画
像信号を得、このX線透過画像より検査対象となるはん
だ付部の位置を抽出し、その位置情報に基いて各はんだ
相部毎に検査領域を設定し、この設定された検査領域毎
に上記X線透過画像信号を評価して欠陥判定することを
特徴とするX線透過画像によるはんだ付部の検査方法で
ある。特に、本発明は、検出X線透過画像信号のシェー
ジング補正を行い、濃度レベルを対数変換した後、変換
画像信号に対し、リード並び方向およびリード長手方向
に画像加算、いわゆる投影分布を作成し、投影分布波形
から各はんだ付部の位置を検出するようにしたものであ
る。
これにより、はんだ付部のX線透過画像信号より自動的
に微細なはんだ付部を高精度に位置検出でき、高密度、
小型化した基板(プリント板)に対応することができる
。また、検出したはんだ付部ごとに欠陥判定することに
より、信頼性の高い欠陥判定を行うことができる゛。
更に、本発明は、はんだ付部の幅または間隔を基準値と
比較することにより上記X線透過画像信号を評価して欠
陥判定することを特徴とするものである。
更に、本発明は、検出したはんだ付部ごとに、画像を積
分することにより、はんだ量を判定して欠陥判定するこ
とを特徴とするものである。
更に、本発明は、はんだ付部のリード並び方向の幅より
り−1くずれを判定し、はんだ付部間における2値化画
像信号からはんだ付部間のはんだの有無を判定して欠陥
判定することを特徴とするものである。
更に、本発明は、はんだ付部中央において、リード長手
方向の1次元画像からフィルタ1〜形状を判定するよう
にしたものである。特に本発明では、検出X線透過画像
と複数個用意した良品の基準画像とを比較してフィレッ
ト形状を判定するが、良品基準画像の設定を高精度及び
効率良く行うようにしたことにある。即ち多数の良品は
んだ付部を用意し、それらに対し、はんだ付部を検出し
、その位置にもとすき、リード長手方向の1次元画像を
多数個抽出する。そして、得られた多数の1次元画像(
波形)からクラスタリングにより数種類の代表的な波形
を選定し、上記良品基準画像を設定することにある。
これにより、自動的に基準となる良品はんだ付部の画像
を選定でき、かつはんだ付けのバリエーションに対応し
た複数の良品はんだ付部の画像を用意することができ、
信頼性の高いフィルタ1へ形状にもとづく欠陥判定を行
うことができる。
また本発明は表裏にはんだ付部を有する基板の垂直方向
をX線検出系の光軸に対しである傾きを持たせ、表裏の
はんだ付部のX線透過画像信号が重ならないようにして
X線透過画像を検出するようにしたことを特徴とするも
のである。これにより基板の表裏におけるはんだ付部を
分離して検出でき、検出のダイナミックレンジの劣化の
影響を受けることなく、はんだ付部を検出でき、表裏の
qだ付部を高精度に検査できる。
またX線透過画像信号によりはんだ付部を検査する装置
において、基板に実装されたLSI等のICへ照射され
るX線を遮断するシャッタ手段、および照射X線の波長
分布を変えるフィルタ手段を備えることにより、ICへ
のX線照射量が低減され、ダメージを低減することがで
きる。
また本発明は、ICのリードフレーム像の有無や種類に
応じて、ICリード間を複数の判定領域に分割し、リ−
1へフレーム像が無い領域に於いては、プリント板の基
材より暗いレベルとしてはんだブリッジの画像が得られ
ることに着目し、基材部分と分離してはんだブリッジの
みを顕在化可能とする閾値を用いて、画像2値化を行い
、はんだブリッジの有無を判定する。一方、平板状のリ
ードフレーム像が検出される領域に対しては、リードフ
レーム像より暗いレベルではんだ像が検出されることに
着目し、リードフレーム像以下のレベルを顕在化可能と
する閾値を用いて、画像2値化を行い、はんだブリッジ
やはんだボールの有無を判定する。更にリードフレーム
の配線パターンが検出される領域に対しては、プリン1
−板基材部から分離して、はんだ像と共にリードフレー
ムをも同じに顕在化することを可能とする閾値を用いて
画像2値化を行い、この2値化画像信号からパターン数
を求める。そして予め同様な方法で求めた良品基準パタ
ーン数との一致・不一致判定を行う。
これにより、リードフレーム像よりコントラス1〜の小
さな微細なはんだブリッジやはんだボール像がリードフ
レーム像と混在している場合でも、パターン数の不一致
として判定が可能となり、感度の高い検査が可能となる
このような検査方法を採用することにより、ブリッジ等
のはんだ像がICのり一1〜フレーム像と重なって検出
される画像上から、リードフレームの厚み以下の微細な
はんだに至る迄感度良く検出・判定が可能となり、高い
検出性能を得ることが可能となる。
また本発明は、X線画像上でICリード像の先端部の外
側の領域に比較的暗い陰影像として検出される、はんだ
付部パッドの一部分の画像に着目し、この領域の画像投
影(加算)分布を求め、この分布よりはんだ付部のパ、
ツド位置を検出する。
そしてこのパッドの検出位置結果に基づき、X線画像上
のパッド間に判定領域を設け、この判定領域内にはみ出
したICリード像に対する2値画像評価を行ない、この
結果に基づき工Cリード位置のずれ判定を行う。
上記リードずれ判定領域の設定に関する他の方法として
、予め検査回路基板上に基準位置認識用パターンを設け
、このパターンに対するX線像の位置認識結果に基づき
、はんだ付部パッド間に判定領域を設定する。または、
この基準位置認識を、回路基板のX線画像上で高いコン
トラスト像として検出されるクリアランスパターン等に
着目して行い、上記目的を達成する。
上記検査方法を採用することで、回路基板上のはんだ付
パッドに対するICリードのずれ量の定量検出可能とな
り、精度の高いリード位置ずれやリード曲りの判定が可
能となる。
〔作用〕
前記構成により、IC等の電子部品を基板に実装したは
んだ付部のX線透過画像信号より微細なはんだ付部を高
精度に位置検出でき、高密度、小型化した基板(プリン
ト板)に対応することができる。また、検出したはんだ
付部毎に、欠陥判定することにより信頼性の高い欠陥判
定を行うことができる。
またフィレッ1〜形状を正確に検出することができるよ
うにしたので、はんだ不足、はがれ、り一トずれ等を高
信頼度で検査することができる。
また1、リードフレームや基板内の配線パターン等の正
常な部品によってX線透過画像の陰影が生じても、確実
に、はんだ不足、はがれ、リードずれ、ブリッジ等の欠
陥を検査することができる。
また両面にICを実装した表裏のはんだ付部に対しても
、はんだ不足、はがれ、リードずれ、ブリッジ等の欠陥
を検査することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図において、部品1が実装はんだ付けされたプリント板
2はXYOステージ3に載せられており、微小焦点X線
源4およびX線画像検出器であるイメージインテンシフ
ァイア5およびTVカメラ6はγを中心にψ方向に回転
するψステージ7に取付られており、第2図に示すよう
にプリント板2に対し、X線を斜方向から照射し、その
透過X線画像を検出できるようになっている。X線制御
部71は計算器8の指令により、X線源4の管電圧、管
電流、焦点合せ、X線発生などの制御を行う。なおX線
源4は2方向に制御できるようになっている。ステージ
制御部9は計算機8の指令により、XYOステージ3お
よびψステージ7を動作させる。画像処理部10はTV
カメラ6からの映像信号を入力し、計算機8の指令によ
り画像処理を行い、その結果にもとづき、計算機8は各
はんだ付部の欠陥判定を行う。
第3図に本発明において主に対象としている面実装部品
の代表例を示している。また、第4図はそれらのはんだ
付部の断面を示したものである。
本発明において、これらのはんだ付部のX線画像を如何
に処理し、欠陥判定していくかを説明するため、P L
 CC(P 1astic  L eaded  Ch
ipCarrier)  、  SOJ(Small 
 0utline  J−bend)と呼ばれるJリー
ドを例にとり、以下説明する。
Jリードは第4図に示すように、はんだ付部が部品の下
にかくれ、外観として欠陥判定することが困難であり、
X線によるはんだ検査が望まれている部品の一つである
。第5図に検出すべき欠陥の例を示す。
第5図に示すようなフィレッ1〜小に代表されるはんだ
不足、はんだ過剰などのはんだ量に関連する欠陥、リー
ド浮き欠陥、リードずれ欠陥、ブリッジ欠陥を如何に検
出するかについて、以下に説明する。
第6図はJリードにおけるX線透過画像形成を説明する
図であるが、X線透過画像工は入射X線強度■。はんだ
付部の厚さt□、はんだ以外の厚さt21はんだのX線
吸収係数μm、はんだ以外(主としてリードと配線パタ
ーン)のX線吸収係数μ2とすると、 I−” I、exp(−μ:L tl−μz tz) 
”’ (1)となる。X線吸収係数は物質とX線の波長
で定まる定数であり、原子番号が大きいほど太きく (
X線を多く吸収する)、はんだ付部(PcとSn)は他
の部分(Fe、Cuなど)より大きいため、暗くなる。
(1)式を対数変換し、変形すると、flnI = f
lnIo  /”1 tr、  l’z t2− (2
)となり、対数変換後の画像も同様である。
(2)式をさらに変形すると となる。■。2μmは定数であり、μ2.t2はプリン
ト板の配線パターンの差異で値は変化するが、配線パタ
ーンの厚さは数10μmと小さいため、はとんど部品と
はんだ付部の位置で決まる値であるので、flnIをは
んだ付部で積算すれば、t□を積算した値、すなわちは
んだ量に相当する値を算出することができる。即ちバッ
ト等の配線パターンについては無視することができる。
しかし、多層配線基板の場合、配線パターンが多重にな
るため、無視できなくなる。
リードがずれていると、はんだ付部の幅は広くなる。よ
って、はんだ付部の幅を判定することにより、リードず
れ欠陥が抽出できる。
はんだは他の部分よりも暗いので、適当な閾値で2値化
することにより、2値画像として抽出できる。よって、
はんだ付部間で2値画像をリード長手方向に投影するこ
とにより、ブリッジ、はんだボールなどの欠陥が抽出で
きる。
(2)式を用い、はんだがないときのX線透過画像■′
を求めると、 nnI’ =QnI。−μ2t2・−(3)となり、 
(2)−(3)より となる。すなわち、第7図に示すようにはんだ無しのと
きの画像との差を求めることにより、フィレット形状が
はんだの厚さt□の分布として抽出でき、前述のはんだ
量判定では検出できない、はんだ量は正常であるが、リ
ードが浮いているり−なお、フィレット形状により欠陥
を検査する場合、後述するように必ずしもはんだがない
ときのX線透過画像工′を求める必要はない。
以上のような処理を行うための画像処理部10の具体的
構成例を第8図に示す。第8図において、TVカメラ6
からの映像信号はA/D変換回路11によりディジタル
値に変換されたのち、シェージング補正回路12.対数
変換回路13を介し、メモリ14へ入力される。シェー
ジング補正は画面中央部と周辺部において、明るさが同
じでも映像レベルが変化するのを補正するものであり、
検査物体がないときの検出画像(白画像と呼ぶ)W(i
、j)、X線を発生しないときの検出画像(黒画像と呼
ぶ)B (i、j)を用い、検出画像g (L j)よ
り と、白画像、黒画像に対し、検出画像を正規化する。具
体的構成例を第9図に示すが、第9図では画像をf (
1+ j)として出力している。第9図において、検出
画像信号15と黒画像メモリ16の出力、白画像メモリ
17の出力と黒画像メモリ16の出力の差を引算回路1
8.19で求め、各出力を合成回路20でビット列とし
て(g−B)(W−B)合成し、20の出力をアドレス
として変換テーブルメモリ21の内容を読み出し、変換
後の画像f (i、j)22を出力する。変換テーブル
メモリ21の内容は式(5)の左辺の値を右辺の分母と
分子で決まるアドレスにおいて、対数変換して記憶され
ている。
水平投影分布作成回路23.垂直投影分布作成回路24
は画像f (il j)22に対し、水平投影分布H(
j)、垂直投影分布V(i)を計算機8で指定される投
影する領域が第10図の斜線部で示すような領域とする
と H(j)=Σf (II j) i=i。
V(i)=Σf (11J) J = 、1 t と求めるものである。2値化回路25は計算機8により
、はんだ何間に存在するはんだ(ブリッジなど)やリー
ドを顕在化する閾値(はんだやリード部分は他の部分に
比べ、X線画像としては暗く検出される)を指定され、
メモリ14に記憶された画像f(i、j)22を2値化
する。投影分布作成回路26は2値化画像信号に対し、
計算機8が指定する領域で、リードの長平方向に投影分
布を作成する。
ここでの実施例における検査のシーケンスを説明する。
計算機8はティーチングまたは設計情報より求めたはん
だ付部の位置情報にもとづき、ステージ3,7を制御し
、プリント板2を位置決めし、X線透過画像をメモリ1
4へ入力する。次に計算機8は水平および垂直投影分布
回路23゜24に対し、投影領域を指定し、投影分布を
作成させ、投影分布を解析し、はんだ付部位置を検出す
る。計算機8は算出したはんだ付部位置にもとづき23
.24で求まった投影分布、メモリ14へ入力された画
像を解析し、各はんだ付部の欠陥抽出を行う。また、2
値画像の投影分布を26で求め、それを解析することに
より、はんだ付部間の欠陥抽出を行う。
以上の動作を第11図に示すようなPLCC(Plas
tic  Leaded  Chip  Carrie
r)と呼ばれるJリードのはんだ付部の検査を例にとり
、説明する。第12図(a)に示すようにX線を照射す
ると、同図(b)に示すようなX線透過画像が得られる
。以下の説明では、第12図(b)で破線で囲ま・れる
ような水平方向にはんだ付部が並んだ場合を例にして説
明する。第13図(a)はJリードのはんだ付部の断面
を示しており、Jリードのリード長手方向のX線画像の
明るさ変化を同図(b)に示す。X線画像の明るさはは
んだ厚さが大きい程、暗くなる。第13図(b)で最も
暗くなるのは、Jリードの立上り部であるがリードはは
んだよりX線吸収が小さいが、立上りの長さが大きいた
め、はんだ厚が最大のところより暗くなる。このような
特徴を有するJリードのX線透水平投影分布を第14図
(a−)で示すような領域で求めると、同図(b)で示
すような水平投影分布H(j)が得られる。計算機8は
H(j)を入力し、第15図に示すような閾値Th□と
H(j)との交点JSyJeを求め、垂直方向のはんだ
付部の位置とする。ここで閾値Th□は前もって設定す
る、あるいは入力したH (j)の最大値と最小値を前
もって設定した比で内分した値などを用いる。
次に垂直方向の投影範囲をjs−jeとし、第16図(
a)に示すような領域で、垂直投影分布作成回路24を
用い、垂直投影分布V(i)を求めると同図(b)のよ
うに求まる。計算機8はV (i)を入力し、第17図
に示すように閾値Th2とV (i)の交点i sl、
 i e1〜i s4゜ie4を求め、水平方向のはん
だ付部の位置とする。ここで閾値Th2の設定は、Th
□の設定と同様とする。
第18図(a)はリードずれ欠陥の断面形状例過画像で
得られるはんだ付部を示している。第10図からも明ら
かなように、第17図で求まるiS、−is、、l  
(n=1−4)を良品のものと比較することにより、リ
ードずれ欠陥が検出できる。
既に述べたようにX線透過画像は物質の厚さに対応する
明るさを有している。よって、はんだ付部において画像
値を加算したものは、はんだ量に対応する。よって区間
(is。、ie。)  (n=1〜4)において、V(
i)を積分すれば、各はんだ付部に相当するはんだ量に
対応する値を求めることができる。そして、その値を良
品のものと比較することにより、はんだの過不足欠陥を
抽出することができる。
第19図にはんだ量は正常であるがリードが浮いている
リード浮き欠陥の例を示す。本発明では、このような欠
陥を検出するため、フィレット形状判定を行う。フィレ
ット形状を抽出するために、はんだがないときのX線画
像に対し、23.24を用いてはんだ付部検出を行う。
リード部ははんかつFeまたはCuであるため′、他の
部分より暗い画像値を有するので、リ−1−並び方向に
関しては、良品とほぼ同し位置が検出され、リード長手
方向についても、第20図に示すように、良品で求まる
位置JS+Jeの中点jcと、はんだなしのとき求まる
位置JS’+Je’ の中点Jc′はり−ドに対し、は
ぼ同し位置になる。すなわち、リード長手方向について
、j cとJc′を合せるように位置合せすれば、はん
だなしのときのリードと検査対象の画像の位置合せがで
きる。はんだなしの画像より、各はんだ術部で、リ−1
・並び方向位置における中心((esk+1eh)/ 
2の位置)でJc′を基準に画像データを計算機8ヘメ
モリ14より前もって入力しておく。そして、検査対象
の画像より各はんだ術部において、同様の画像データを
メモリ14より計算機8へ入力し、はんだなしのときの
画像データとの差を求めることにより、フィレット形状
が、第21図のように抽出される。フィレット形状によ
る判定は、良品フィレット形状t3と検査対象のフィレ
ット形状t1の差の総和Sが設定値ε、を越えたとき、
欠陥とする。即ちり−1へのX線透過画像信号を1′と
し、検査対象のはんだ術部のX線透過画像信号を1とし
、良品のはんだ付部のX線透過画像信号をIsとする。
すると検査対象のはんだ術部のはんだ厚さはtlはt1
= (QnI’ −ffnI)/μmとなり、良品のは
んだ術部のはんた厚さtsは11.=(RnI’−ff
nls)/μmとなる。従って検査対象はんだ術部と良
品はんだ術部とを比較してその差をとれ2ば次のように
なる。
t、−tsl=l  (MnIs−gnI)  l/p
+となる。
このようにはんだかない状態のX線透過画像信号■′を
求める必要はない。そしてこの差の総和(面積)S−Σ
1tl−tSlを求め、この総和(面積)Sが設定値ε
1を越えた(S≧εF)のとき、欠陥とする。
即ちフィレット形状判定を行うため、前記のようにして
求めたはんだ術部の位置にもとすき、す部でリート並び
方向位置における中心((」、sk+1ek)/2の位
置、k = 1 、2 、 ・=・)を基準に画像デー
タをメモリ14より計算機8へ入力し、良品フィレット
形状と検査対象のフィレット形状の差の総和が設定値を
越えたとき、欠陥とする。
また、フイシン1へ形状判定において、良品フィレット
波形との差(面積)Sを求めているが、S−ΣIF−F
o1−Σ1f−f −(f−fo)Σ f−f。
・ (6) ここで、F:検査フィレット波形、f=D、nI:検出
波形、Fo:良品フイシン1〜波形、f。
QnIs:良品検出波形、f=−QnI’ :はんたな
し波形 であるので、はんだなし画像fを用いず、判定すること
ができる。
また、はんだ付の状態は同じ良品でも、はんだ供給量の
ばらつき、リードのわずかなずれなどに影信号の形状も
多岐にわたる。このため、はんだ付けのバリエーション
に対応して、良品波形f。
をf□〜fn複数個用意し、(6)式の値S□〜SNが
最小となる良品波形を求め、その値S□〜SNにより良
否を判定するのが有効である。即ちlSm1n≧EF(
判定基準)によりフイシンI・形状の良否を判定するの
が有効である。よって、いかにして、このバリエーショ
ンに対応して良品波形を用意するかが問題となる。本発
明では多数の良品波形を収集し、第22図及び第59図
に示すように、それらの良品波形に対しクラスタリング
を行い、形状が類似しているものをまとめ、良品波形全
体を数個のクラスに分け、クラスごとに代表的な良品波
形f□〜fNを自動抽出する。クラスタリングのアルゴ
リズムとして、K平均アルゴリズムと呼ばれるものがあ
るが、これを用いて良品波形を自動抽出する方式を以下
に示す。
K平均アルゴリズム:11個の良品波形をに個のクラス
に分けるとして、次の処理を行う。
(j=1+2+・・K)と、して、良品波形X1(i=
1.2.・・n)よりに個を適当に選ぶ。
フローは第23図のようになる。第23図に示すように
、検査と同様にX線画像よりはんだ付部の位置を抽出し
、その結果にもとすき、はんだ付部の波形信号を計算機
8へ入力し、それらの波形を順次メモリに記憶していく
。そして、所定の数だけ収集した後、クラスタリングに
より良品波形f工〜fNを選定する。
また、以上の説明では多数のはんだ付けバリエーション
に対し、収集するデータを多くすることにより対処して
いるが、はんだ供給量を変化させる、部品をずらして搭
載するなど人為的にバリエーションを作り、それらのは
んだ付部の検出波形信号を基準とすることも可能である
また、以上の説明では片面実装基板を用いているが、第
25図のように基板を傾斜させ、表裏のはんだ付部が重
ならないようにはんだ付部の画像を検出することにより
、両面実装基板でも同様なまた、以上の説明ではフィレ
ット判定をリード長手方向について行なっているが、は
んだ付部の位置検出結果にもとすき、リード並び方向な
どにステップ2:X□をZj (k)(k=1.2. 
・・・1と比較して、最も類似するZj (k)を探索
し、n個の良品波形X1をに個のり゛ラスに分ける。
ステップ3:Zj(k)に属したすべてのX工とクラス
タ中心の差の総和が最小になるよう、次式の演算を行い
、クラスタ中心をZj(k+1)に変更する。
Zj (k+1)= (Σ  X工) /NjX1EZ
j  (k) ここで、Nj : Zj  (k)に属したXlの数ス
テップ4:すべてのjについて、Zj (k+1)=Z
j (k)が成立するまで、ステップ2へ戻る。
成立したならば、Zj  (k)を良品波形とする。
以上かに平均アルゴリズムを用いた良品波形の選定法で
あり、この選定を部品ごと、あるいは特定のはんだ付部
ごとに行なうことにより、判定の基また、はんだ付けの
バリエーションに対処するには、1枚のプリント板だけ
でなく、多数枚のプリント板について良品波形を収集す
ることが重要であり、良品波形の収集と基準良品波形の
選定のついて行なうこともできるのは言うまでもない。
また、良品フィレット波形との比較ではなく、フィレッ
ト波形そのものの解析により判定することも可能である
更にはんだ付部欠陥には、はんだ付部間に生じるブリッ
ジ、はんだボールなどの欠陥がある。本発明では2値化
回路13により、X線透過画像の2値画像を得、第15
図、第17図で求まるはんだ付部間で垂直方向へ2値画
像を投影する。第24図(a)にはんだボール、はんだ
ブリッジが存在するときの2値画像、同図(b)に投影
分布を示し、同図(C)に投影分布を閾値Th、で2値
化した波形を示す。計算機8は投影分布作成回路26で
求まる投影分布を入力し、2値化した後、はんだ付部間
において、端から続く“0”の長さを以上述べたように
、本発明ははんだ付部のX線透過画像に対し、水平、垂
直の投影分布を求めることにより、個々のはんだ付部の
位置を抽出し、その位置にもとづき、はんだ過不足、リ
ードずれ。
リード浮き、ブリッジ、はんだボールなどの欠陥を抽出
するものである。また今後、第25図に示すような両面
実装が多用される可能性もある。この場合、リードずれ
、ブリッジ、はんだボールの判定は上述の方式でも行え
るが表裏のはんだが重なり、検出のダイナミックレンジ
が不足し、はんだ過不足欠陥の検出感度が低下する可能
性がある。
このような場合には、第25図に示すように、基板(プ
リント板)をリード並び方向に傾斜させ、表裏のはんだ
付部の重なりをなくし検出すればよい。第26図にこの
ようにして検出したX線透過画像の例を示す。この場合
、リード長手方向の投影分布(垂直方向)は第27図に
示すようになり、第17図に示す方式では、表裏一組の
はんだ付部しか分離できない。このような場合には、第
27ることにより、表裏を分離してはんだ量を評価すれ
ばよい。また、フィレット形状抽出はiso〜1cfi
およびjc、、〜ie、、の各中心部分で行えば、片面
実装基板と全く同様に行うことができる。
以上をまとめて、第28図に基板傾斜がないとき(基板
傾斜ψをさせないとき)の画像処理のフロー、第29図
に基板傾斜があるとき(基板傾斜ψをさせたとき)の画
像処理のフロー、第30図は両面実装基板の検査のフロ
ーを示す。第30図において、フェーズとは、第31図
に示すように検査するIC(部品)1のはんだ付部(リ
ード)の象限(フェーズ)のことであり、ここでは時計
回りにF□〜F4の番号を付けている。第28図。
第29図のフローを第8図のハード構成に対応づけて説
明する。101,101’は第8図におけるTV左カメ
ラおよびA/D変換器11の動作であり、102,10
2’は同じくシェージング補正回路12の動作であり、
103,103’は同じく対数変換回路13の動作であ
る。103゜103′により、画像はメモリ14に入力
される。
104.104’ および105,105’は計算機8
が、メモリ14の画像を23.24で作成される水平投
影分布および垂直投影分布を用いて行うはんだ付部抽出
処理である。106,106’107は24で作成され
る垂直投影分布を計算機8が解析して行う欠陥判定処理
である。108は2値化回路25を介し、投影分布作成
回路26で作成される投影分布を計算機8が解析して行
う欠陥判定処理である。109,109’は104゜1
05又は104’ 、105’ で求まるはんだ付部の
位置を基準に、M1算機8がメモリ14より画像データ
を入力し、欠陥判定する処理である。
第30図の検査フローを第1図の全体構成に対応づけて
説明する。110は計算機8が9を介し、ψステージ7
を動作させることにより行い、111は計算機8が9を
介し、XYθステージ3を動作させることにより行う。
112は第28図の処理であり、8および1oにより行
われる。
113は計算機8が行う処理である。114は計とによ
り行い、115は1工1と同じように行う。
116は第29図に示す処理であり、8および10によ
り行われる。117は計算機8で行う処理であり、11
8は計算機8が9を介し3を動作させることにより行う
。119,120は115゜116と同じ処理である。
121は計算機8が行う処理である。122,123は
検査が終了し、元にもどす処理であり、それぞれ、計算
機8が9を介し、3,7を動作させることにより行う。
本実施例では、はんだ付部の位置をはんだの像を用いて
いるが、部品のリードフレーム、あるいはリードフレー
ム上に設けたターゲットマークを用いることも可能であ
る。
また、本実施例では基板傾斜させるため、相対的にψス
テージ7を用いているが、基板(プリント板)2をのせ
たステージに傾斜機能を付加することも可能であり、第
32図、第33図に示すように、イメージインテンシフ
ァイア5.TV左カメラのみを動かすことも可能である
を重ならないようにするため、前記実施例では基板傾斜
しているが、第58図に示すように、IC1を基板2の
表裏で搭載する位置をリード間隔Pの半ピッチP/2分
ずらし実装するようにすることにより、基板傾斜するこ
となく、表裏はんだ付部を分離して検出することもでき
る。
また、X線は照射量が多いと素子にダメージを与えるこ
とが知られている。本発明では、第34図に示すように
、検査中のIC部品1にしかX線が照射されないように
シャッタ30を設けており、さらにはんだ付部へのX線
をフィルタリングするフィルタ31を設けている。シャ
ッタ30は厚さ1 m m程度のpbで構成され、フィ
ルタ31は厚さ0.1−0.2mm程度のCuで構成す
る。31は4で発生するX線の波長の長い部分の割合を
減するため、はんだ画像に対し、影響を与えず、素子へ
のダメージを低減できる。また、素子へのダメージを低
減するには、素子の部分にX線遮蔽用のマスクパターン
を重ねた状態で、あるいは部品そのまた、本実施例では
、イメージインテンシファイア、TVカメラをX線検出
器として用いているが、螢光板と高感度カメラ、X線T
Vカメラなどを用いた構成をとれることは言うまでもな
い。
以上説明したように本実施例によれば、X線透過画像信
号よりはんだ付部の位置を自動抽出でき、はんだ付部の
欠陥を自動検査できるようになる。
次に第3図(d)、第4図(b)、第35図〜第44図
に基いて本発明に係わる実施例を説明する。
第3図(d)に本発明において対象としている、面実装
部品の例を示している、また第4図(b)は、はんだ付
状態におけるICの断面形状を示している。第35図は
、このような部品のはんだ付部を検出したX線画像の例
を示すもので、部品のり一ド35や基板パット上のはん
だ31a〜31bと共に、部品パッケージ内のICリー
ドフレーム像32も同時に重なって検出される。また3
3.34は、はんだブリッジの例を、35は、はんだボ
ール欠陥の例を示すもので、特にリードフレーム像と重
なって検出される領域に、33に示すような微細はんだ
ブリッジ等の欠陥が発生した場合には、リードフレーム
像と混在するためブリッジを精度良くく識別し判定する
ことは困難である。本発明は、これを解決する判定方法
を提供するもので、以下、はんだブリッジの例を用い詳
細に説明する。JリードにおけるX線透過画像形成につ
いては第4図(b)、第8図、第9図、第10図、第1
2図〜第17図に示すように前記に説明したとおりであ
る。
次に、第35図のように検出されたリードはんだ付部画
像を例に用い、計算機上で実行される本発明によるはん
だブリッジの判定方法を説明する。
上記に示すようにして求めた各リードの位置座標に基づ
き、第36図で示すように各リード間を(A)リードフ
レーム像が無い領域、(B)リードフレームのパターン
像が検出される領域、(C)平板状のリードフレーム像
が検出される領域に分割し、各領域において基板やリー
ドフレーム像等化できる範囲で最も高いレベ・ルに閾値
を設定して2値画像を得る、第36図は、微細なはんだ
ブリッジ(X線に対する吸収がリードフレーム部より小
さいもの)51〜53が存在する例を示すもので、同図
の矢印で示す位置における画像信号は第37図で示すも
のとなる、この図から明らかなように、領域(A)、(
B)、(C)において、VA 。
V n 、V cを用いて2値画像を得れば、各領域に
おいて、背景から分離してブリッジのみを顕在化した画
像信号(第38図に示す。)が得られる。即ち本方法に
よれば、領域(A)、及び(C)においては、はんだブ
リッジ53.51を完全に顕在した2値画像が得られ、
これを用いてブリッジ判定を行う。
以下に領域(A)の例について、第39図を用いて判定
方法を説明する。まず(1a)に示す画像において、Y
方向に係数したはんだの無い部分の画素数のX方向の分
布((2a)に示す。)を求め、ウィンドのY方向の長
さYAに対して、(YA−△Y)以下となる範囲に相当
するブリッジ検出値((3a)に示す。)を算出する。
次に、このX方向の幅XQをブリッジ長として求め、こ
れとウィンドのX方向幅XAとの差が所定値ε8より小
となる条件(XA−Xfl≦εB)が成立する時、ブリ
ッジ有りと判定する。(3a)の例では、XA−XQ=
Oとなり、ブリッジ有りと判定でき、領域(C)のブリ
ッジ51についても同様な結果が得られる。しかし、判
定領域(B)においては、第36図の例で示すように、
リードフレーム32の像よりコントラストの低いはんだ
ブリッジ52がある場合には、第40図に示すように、
リードフレーム32の像と重なった部分のはんだブリッ
ジ像は健在化可能であるが、リードフレーム32と重な
らない位置に発生したはんだブリッジ像の検出はできな
い。従って、第40図(3b)で求められるブリッジを
反映したものとならず、充分な検出精度が得られない。
本実施例においては、このリードフレーム32のパター
ン像が検出される領域(B)に対しては。
次に説明する方法によるブリッジ判定を行う。即ち、第
41図の画像信号レベ、ルて示すように、領域(B)に
対して2つの閾値vh、vnを用いて2種の2値画像を
作成する。即ち、vhはICリードフレーム部分をプリ
ント基板2と分離して健在化可能とする閾値レベルとし
、vQは第37図で説明したVBと同一のレベルVM=
VBとし、リードフレーム32を検出しない範囲の最大
値とする。第42図は、第36図の例における領域(B
)に対する上記2種の2値画像を求めた例を示す。
本実施例においては、更に、第42図(la)。
第43図(1b)の各々の画像について、Y方向に探索
した時のパターン数を各X画素座標毎に開数したパター
ン数分布第42図2 (c) 、第43図2(b)を求
め、予め良品サンプルを用いて同様にして求めておいた
基準パターン数分布第42図(3a)、第43図(3b
)と比較しその差第42図(2a)−第43図(3a)
と第42図(2b)−第43図(3b)を算出する。こ
のいずれかの結果に差が認められる場合に、ブリッジ欠
陥が存在するものと判定する。第42図(4a)。
第43図(4b)の例では、両方の画像判定結果におい
て差が認められ、ブリッジ判定が可能であることが解る
。ここで(2a)−(3a)や(2b)−(3b)の結
果に対して微少な幅の差は無視する方法を採用すれは、
ノイズ等の影響による誤判定を除くことが可能である。
以上では、はんだフリンジの例を用いて説明したが、本
発明によれば、はんだボール等の欠陥も同様に検出でき
る。
本実施例は、Jリード部品1等か両面に実装された第4
4図に示すような基板2上のはんだブリッジ検査にも適
用可能である。このような実装基板では、表・裏のJリ
ード部品1が、は\同一の位置に実装されているため、
第1図で示した方法により検出され、処理された画像は
第45図の例で示すようなものとなる。
従って、第36図で示した方法と同じように、リードフ
レーム32の像の位置に対応して、リード間を判定領域
(A)(B)(C)に分割すれは、状のり−1へフレー
ム32の一像が検出される領域(C)は、既に述べたよ
うに第39図(1a)〜(3a)で示すものと同様な方
法用いることでブリッジ判定が可能である。しかし、領
域(B)においては、第45図で示したように、表と裏
のJリード部品1の微少な位置のずれにより、表・裏の
IC内のリードフレーム32のパターン像が重なる部分
と、重ならない部分が出来るため、同図の矢印で示した
部分の画像信号波形を示すと第46図で示すようなもの
となる。本実施例ではこれに対して3つの閾値Vh、 
Vm、 V Qを設ける。
ここでvhは領域(B)において、プリント基板2の基
材より暗レベルで検出される全てのリードフレーム32
の像を基材と分離し顕在化させ得るレベルとしたもので
ある。
またVmは、表と裏のリードフレーム重なり部分を顕在
化可能とするレベルに、またvuはリードフレームの重
なり部分より暗いレベルの画像を顕在化可能とするレベ
ルとする。
領域(B)に対してVh、 Vm、 V Qにより2値
化した画像を作成すると、第47図(la)、第48図
(lb)、第49図(1c)の例で示すようなものとな
る。以下各画像について第42図。
第43図で示す方法と同様に、Y方向探索時のパターン
数分布第47図(2a)、第48図(2b)。
第49図(2c)を求め、予め、良品基準について同様
にして求めたパターン数分布第47図(3a)、第48
図(3b)、第49図(3c)と比較し、その差(2a
) −(3a)、(2b)=(3b)、(2c)−(3
c)を求め、いずれかに差が認められれば、ブリッジと
して判定することで、精度の高い検査が可能となる。本
例の場合、全ての結果に差が表われており、ブリッジの
検出が可能である。尚、他の方法として良品基準のパタ
ーンを予め2値画像として記憶しておけば、この基準パ
ターン画像と直接(1a)  (1b)との差画像を求
めれば、ブリッジの顕在化が可能であり、この差画像を
用い第39図、第40図に示す方法で、ブリッジ判定が
可能である。前記実施例ではリードフレーム像が検出さ
れる場合について説明したが、多層基板の場合基板内に
多重になっている配線パターンも同様にX線透過画像と
して検出される場合が有り、この場合についても適用可
能である。
以上説明したように本実施例によれば、X線を検出手段
に用いて基板実装部品のはんだ付検査を行なう際に、I
Cのリードフレーム像等の影響を除くことができるため
、部品リード間に発生する微細なはんだブリッジに対し
ても高い検出性能が得られる。
次に本発明に係る他の実施例を説明する。
即ち、第3図に本実施例において対象としている面実装
部品の例を示している、また第4図は、はんだ付状態に
おけるICの断面形状を示している。
第50図は、このような部品のはんだ付部を検出したX
線画像の例を示すもので、特にJリードの例を用いて説
明している。同図(、)は、正常なはんだ付部に対する
画像例を示しているが、部って検出されている。同図(
b)は、ICの搭載位置ずれ欠陥が発生した場合のX線
画像の例を、また(c)はリード曲り欠陥60が発生し
た場合のX線画像の例を示している。
JリードにおけるX線透過画像形成については前記した
通りである。
前記のようにして得られたJリードのX線透過画像に対
して、画像処理部10を用いて第51図(a)で示すよ
うな領域で水平投影分布H(j)を求める。
画像f (x+ j)に対する水平投影分布H(j)の
算出式を下記に示す。
H(j)=Σf (]+ J)      ・・・(7
)i=1゜ この結果、同図(b)で示すような水平投影分布H(j
)が得られる。計算機8はH(j)を入力し、第52図
で示すように閾値Th1とH(j)との交点Js+ J
”を求め、垂直方向のはんだ付部の位置とする。ここで
閾値Th□は前もって設定する。
あるいは入力したn(j)の最大値と最小値を前もって
設定した比で内部したイ直などを用いる。
次に、第53図(a)で示すようにjet Jeに対し
て所定量移動させた領域jpよ、JPzを算出し、この
jp□〜JP2の領域の垂直投影分布V (i)を画像
処理部10を用いて求める。JPx〜jPzは、リード
先端部外側に検出されるはんだ付部パッドの一部分が存
在する領域に相当し、例えば下式により求めることが可
能である。
また、この垂直投影分布■(1)の算出方法を下式に示
す。
V(j、)=  Σ  f (コ 2.〕)     
   ・・・ (9)j=JP+ このV (i)を求めた例を第53図(b)で示す。
計算機8はV(i)を入力し、第54図で示すように、
閾値Th2とV(i)の交点1811 ie、−” s
411 e4を求め、水平方向のバット位置とする。
ことで閾値’rh2の設定と同様とする。
更にB4算機8において以上のようにして求めたパッド
位置jS+ jet及びi sl、 ie□−1s4゜
ie4を基準として、第55 (a)図で示すように、
各パッド間にずれ量判定領域35を設ける。この領域設
定は例えば下記のように行えば良い。
ja=js+A、jb=je十B 、11 1a□=ニー(j、s、+i e1+ j、s2+ 1
e2) −TDwib、==−(is□+ie1+1s
2−1−]、e、)+HDwここでDwは判定領域幅を
表わす。
次に第55図(b)で示すように、画像処理部10にお
いて各判定領域35内の画像2値化を行い、この2値画
像の垂直方向の投影分布P (j)を求める。この結果
得られる第55図(c)のような波形に対して、予め計
算機8に設定した基準レベルVwと交わる波形幅△W1
〜△W4を削算機8で算出し、これが許容値△Eより大
なる時り一ドずれ欠陥と判定するものである。
検査対象とする回路基板1が、第44図に示す12図で
示すような検出方法によって得られるX線画像は、表と
裏の基板パッドは重なった一つの像として検出される。
また、正常なリードも第50 (a)で示すように表・
裏のリードも重なって検出される一方、少くとも一方に
リードずれがある場合には第50図(b)、(c)で示
すようにパッド間にはみ出した像が検出できるため、上
記した片面実装基板と同様にリード位置ずれの判定が実
行できる。
一方、第56図は、基板パッド間に設定するリードずれ
判定領域の設定位置を求めるための、他の実施例を示す
ものである。他の第1の方法は、同図で示すように回路
基板1上の空きスペースに、予め位置認識用基準パター
ン41.42を設け。
回路基板組立時のはんだペースト塗布工程において、こ
の位置認識基準パターン41,4.2上にもはんだ塗布
を行い、X線画像検出時に高いコントラスト像が得られ
るようにする。
リードずれ判定時に、第57図で示すように各位置認識
基準パターン49について水平方向、垂直方向投影分布
Hm (j)、Vm (i)を求め、計算機8で各所定
閾値■ア1. L 21 V t L 14との交点j
m□T 5m211m□、im2を算出する。この算出
を各位置認識基準パターン41.42に行った後、予め
計算機に入力した各位置認識基準パターン41.42と
各基板パッド48との相対位置座標値およびパッド寸法
値を用いて第55図で示すように、各パッド間にリード
すれ判定領域を設定するものである。
他の第乏の方法は、第56図の43.44で示すように
、基板パッド48に接近した位置に位置認識基準パター
ンを設け、上記と同様な方法でリードずれ判定領域の設
定を行うものである。第3の方法は、第56図の45で
示すような、基板1上で特に高いコントラスト像が得ら
れるクリアランスパターン多層配線基板のようにスルホ
ールとその周辺の基板内に内装された配線パターンとの
クリアランスパターンを用い、これを基準としてリード
ずれ判定領域を設定するもので、これを用な方法でリー
ドずれ判定領域の設定を行うことができる。
このように本発明によれば、X線を検出手段に用いた基
板実装部品のはんだ付検査を行う際に、基板パッドに対
するリード位置ずれ量を高精度で検出できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、X線透過画像信
号よりはんだ付部の位置を自動的に抽出し、各はんだ付
部毎に、はんだ不足、はがれ、リードずれ、ブリッジ等
の欠陥をリードフレームや基板内の配線パターン等の良
品のもののX線透過画像の陰影に関係なく、高信頼度で
自動的に検査することができる効果を奏する。
また本発明によれば、はんだ付部の良否に最も影響をす
るフィレッ1〜形状について判定することによりはんだ
付部の検査を高信頼度で行うこともできる。特にフィレ
ット判定の基準となる良品データの収集を効率よく行な
え、且つはんだ付けのはんだ付け検査の信頼性を高める
ことができる。
また本発明によれば、両面実装のはんだ付部に対してX
線透過画像信号により欠陥判定を行うことができる。
また本発明によれば、ICのリードフレームや基板内の
配線パターン等のX線透過画像の影響を軽減してリード
間に発生する微細なブリッジに対して高い検出性能でも
って検査することができる。
また本発明によれば、基板パットに対するリード位置ず
れ量を高精度に検出してリード位置ずれ量等の欠陥をX
線透過画像信号により検査することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るX線透過画像によるはんだ付部を
検査する装置の一実施例を示す概略構成図、第2図はI
C等を実装した基板に対して傾けてX線透過画像を検出
する一実施例を示した側面図、第3図は基板に実装され
るICの形態を示した図、第4図は各種ICのはんだ接
合状態を示した部分側面図、第5図ははんだ接合におけ
る各種欠陥を示した図、第6図はJリードの場合の透過
X線線の関係を示す図、第7図はJリードの場合のフィ
レット形状を検出する説明図、第8図は第1図に示す画
像処理部を具体的に示した構成図、第9図は検出画像を
正規化する装置構成を示した図、第10図は正規化され
た画像f (it j)に対して投影する領域を示す図
、第11図はPLCCと呼ばれるJリードはんだ付け部
を示した図、第12図は第11図に示すJリードはんだ
付け部に対してX線を照射する状態と、TVカメラで得
られるX線透過画像とを示した図、第13図はJリード
のはんだ付け部のリード長手方向の断面とそのX線透過
画像の明るさとを示した図、第14図は水平方向に投影
する領域と水平投影分布H(j)とを示した図、第15
図は水平投影分布H(j)に対して閾値Th□でスレッ
ショルドして垂直方向のはんだ付部の位置(j +、−
j e)を検出する説明図、第16図は垂直方向に投影
する領域と垂直投影分布■(1)とを示した図、第でス
レッショルドして水平方向のはんだ付部の位置(I S
、−1en)を検出する説明図、第18図はリードずれ
欠陥の断面形状例とそのX線透過画像とを示した図、第
19図はリード浮き欠陥例を示した図、第20図は良品
で求まるはんだ付け部の中心位置とはんだなしのときに
求まるリードの中心位置との関係を示した図、第21図
はJリートにおいてはんだが不足していた場合のフイシ
ン1へ形状とJリードにおいて正常のはんだを有する場
合のフィレット形状を示した図、第22図は多数の良品
フイシン1〜波形をクラスタリングして得られる典型的
な良品フィレット波形を示した図、第23図は基準良品
画像を設定するためのフローを示した図、第24図はは
んだボール、はんだブリッジが存在するときのX線透過
2値画像と、その投影分布と、該投影分布を閾値Th3
で2値化した波形とを示す図、第25図はプリント板を
リード並び方向に傾斜させてX線透過画像を検出する形
態を示した図、第26図は第25図で示す形態にX線透
過画像を示す図、第27図は第26図に示すX線透過画
像を拡大して示したものと、リード長手方向(垂直方向
)の投影分布を示した図、第28図は基板傾斜がないと
きの画像処理フローを示した図、第29図は基板傾斜が
あるときの画像処理フローを示した図、第30図は両面
実装基板の検査フローを示した図、第31図は検査する
ICのフェーズF1〜F4を時計回りに示した平面図、
及び正面図、第32図及び第33図は各々イメージイン
テンシファイア及びTVカメラを移動させて両面実装基
板に対してX線透過画像を検出する場合を示した図、第
34図ははんだ付部についてX線透過画像を検出しよう
とするICにのみX線が照射されないようにシャッタを
設けた場合を示した図、第35図ははんだブリッジやは
んだボールの欠陥とリードフレームとを有するはんだ付
部に対するX線透過画像例を示した図、第36図ははん
だブリッジの欠陥とリードフレームとを有するはんだ付
部に各々(A)〜(C)の領域を設定した場合を示した
図、第37図は第36図に示す走査線」二のX線透過画
像信号を示した図、第38図は(A)〜(C)の領域に
おいてブリッジのみを顕在化した画像信号を示した図、
第39図は領域(A)についてのブリッジの判定方法を
説明するための図、第40図は領域(B)についてのブ
リッジの判定方法を説明するための図、第41図はり−
トフレームのパターン像が検出される領域(B)に対し
て2つの閾値を用いて2種の2値画像を作成する場合を
示した図、第42図は閾値vhによる2値画像信号から
のブリッジ判定方法を説明するだめの図、第43図は閾
値VQによる2値画像信号からのブリッジ判定方法を説
明するための図、第44図はブリッジ判定が適用できる
両面実装基板を示した図、第45図は第44図に示すブ
リッジ欠陥を有する両面実装基板から得られるX線透過
画像を示した図、第46図は第45図に示す画像に対し
て領域(B)に対して3つの閾値Vh、 Vm、 V 
Qを設けて3種類の2値画像信号を得る場合を示した図
、第47図、第48からフリノジを判定する方法を説明
するための図、第50図はJリードにおいて正常なもの
とり一ドずれが生したものとについてのX線透過画像を
示した図、第51図は第50図に示すJリードのX線透
過画像に対して水平投影分布H(j)を求めることにつ
いて説明するための図、第52図は水平投影分布H(、
j)から垂直方向のはんだ付部の位W(js、Je)を
検出することを示す図、第53図は第52図に示すJS
+ Jeに対して所定量移動させたJP、〜JP2の領
域とその領域における垂直投影分布V(1)とを示した
図、第54図は垂直投影分布V (i)を閾値T112
でスレッショルドして各判定領域(is、、〜ie、)
を求めることを示した図、第55図は各判定領域(i 
s、〜jen)に対するリートずれ欠陥の判定方法を説
明するための図、第56図は基板バット間に設定するリ
ードずれ判定領域を求めるための他の実施例を示した図
、第57図は第56図に示す各位置認識基準パターンに
ついて水平方向、及び垂直方向についてす図、第58図
は両面のリード等のX線透過画像が重ならないようにり
−1(ピッチPに対してP/2ずらしてICを両面に配
置した両面実装基板を示した正面図、第59図はフィレ
ット形状判定方式を示した説明図である。 1・・部品(IC)、 2・プリント板(基板〕、 3・・XYOステージ、4・・X線源、5・・イメージ
インテンシファイア、 6・・・T’Vカメラ、 7・・ψステージ、 8・・計算機、 9・ステージ制御部、 10・・・画像処理部。

Claims (65)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.試料ステージにより位置決めされ、且つ基板に電子
    部品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射し
    てそのX線透過画像を得、このX線透過画像より検査対
    象となるはんだ付部の位置を抽出し、その位置情報に基
    いて各はんだ付部毎に検査領域を設定し、この設定され
    た検査領域毎に上記X線透過画像を評価して欠陥判定す
    ることを特徴とするX線透過画像によるはんだ付部の検
    査方法。
  2. 2.リードの並び方向に上記X線透過画像を投影した投
    影分布によりリードの長手方向の位置を抽出し、リード
    の長手方向に上記X線透過画像を投影した投影分布によ
    りリードの並び方向の位置を抽出して上記はんだ付部の
    位置を抽出することを特徴とする請求項1記載のX線透
    過画像によるはんだ付部の検査方法。
  3. 3.はんだ付部の幅または間隔を基準値と比較すること
    により上記X線透過画像を評価して欠陥判定することを
    特徴とする請求項1記載のX線透過画像によるはんだ付
    部の検査方法。
  4. 4.上記X線透過画像を積分することによりはんだ量を
    判定して欠陥判定することを特徴とする請求項1記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  5. 5.はんだ付部間の上記X線透過画像を2値画像に変換
    し、この2値画像によりはんだ付部間の欠陥を判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のX線透過画像によるは
    んだ付部の検査方法。
  6. 6.更に上記2値画像をリード長手方向に投影すること
    により欠陥判定することを特徴とする請求項5記載のX
    線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  7. 7.上記X線と検査対象とを相対的に傾斜させることに
    より両面に電子部品を実装した表裏のはんだ付部が重な
    らないようにして上記X線透過画像を得ることを特徴と
    する請求項1記載のX線透過画像によるはんだ付部の検
    査方法。
  8. 8.表裏一組のはんだ付部をまとめて上記検査領域とし
    て設定することを特徴とする請求項7記載のX線透過画
    像によるはんだ付部の検査方法。
  9. 9.はんだ付部を二分割することにより、表裏の分離を
    できるようにしたことを特徴とする請求項8記載のX線
    透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  10. 10.X線透過画像に対して自然対数変換したものを上
    記X線透過画像として用いることを特徴とする請求項1
    記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  11. 11.はんだ付部中心において、リード長手方向のX線
    透過画像と良品の基準画像とを比較して欠陥判定するこ
    とを特徴とする請求項1記載のX線透過画像によるはん
    だ付部の検査方法。
  12. 12.良品の基準画像を複数個用意したことを特徴とす
    る請求項11記載のX線透過画像によるはんだ付部の検
    査方法。
  13. 13.上記X線透過画像と良品の基準画像との比較を差
    画像の積分にて行うことを特徴とする請求項11記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  14. 14.はんだ付部のX線透過画像をはんだがないときと
    同じ部分のX線透過画像より減算することによりはんだ
    フィレット形状を抽出し、この抽出されたフィレット形
    状により欠陥判定することを特徴とする請求項1記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  15. 15.上記電子部品は、X線を遮蔽する部材を有するこ
    とを特徴とする請求項1記載のX線透過画像によるはん
    だ付部の検査方法。
  16. 16.はんだ付部の位置を抽出する際、上記電子部品内
    のパターンを用いることを特徴とする請求項1記載のX
    線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  17. 17.はんだ付部の位置を抽出する際、上記基板に形成
    されたはんだ付部の位置抽出用パターンを用いることを
    特徴とする請求項1記載のX線透過画像によるはんだ付
    部の検査方法。
  18. 18.試料ステージにより位置決めされ、且つ基板に電
    子部品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射
    してそのX線透過画像信号を検出し、リードの並び方向
    に上記X線透過画像信号を投影した投影分布によりリー
    ドの長手方向の位置を求めると共に上記リードの長手方
    向に上記X線透過画像信号を投影した投影分布によりリ
    ードの並び方向の位置を求めて検査対象となるはんだ付
    部の位置を抽出し、その位置情報に基いて各はんだ付部
    毎に上記X線透過画像信号を評価して欠陥判定すること
    を特徴とするX線透過画像によるはんだ付部の検査方法
  19. 19.試料ステージにより位置決めされた基板に電子部
    品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射して
    そのX線透過画像信号を検出し、該X線透過画像信号よ
    り検査対象となるはんだ付部の位置を抽出し、その位置
    情報に基いて各はんだ付部毎に、上記X線透過画像信号
    I_1からフィレット形状を算出し、該算出されたフィ
    レット形状と良品のフィレット形状とを比較評価して欠
    陥判定することを特徴とするX線透過画像によるはんだ
    付部の検査方法。
  20. 20.上記良品のフィレット形状として、複数個用意さ
    れた典型的な良品はんだ付部のフィレット形状であるこ
    とを特徴とする請求項19記載のX線透過画像によるは
    んだ付部の検査方法。
  21. 21.試料ステージにより位置決めされ、且つ基板に電
    子部品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射
    してそのX線透過画像信号を検出し、該X線透過画像信
    号より検査対象となるはんだ付部の位置を抽出し、その
    位置情報に基いて各はんだ付部毎に検査領域を設定し、
    該設定された検査領域毎に上記X線透過画像信号と複数
    個用意された良品の基準画像信号とを比較して各はんだ
    付部について欠陥判定することを特徴とするX線透過画
    像によるはんだ付部の検査方法。
  22. 22.上記良品の基準画像信号を典型的な良品のはんだ
    付部のX線透過画像信号であることを特徴とする請求項
    21記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  23. 23.上記典型的な良品のはんだ付部のX線透過画像信
    号を、多数の良品はんだ付部のX線透過画像に対してク
    ラスタリングして求めることを特徴とする請求項22記
    載のX線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  24. 24.上記典型的な良品はんだ付部のX線透過画像を、
    はんだ付け条件を変化させて製作した良品はんだ付部の
    X線透過画像とすることを特徴とする請求項22記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  25. 25.上記X線透過画像と良品の基準画像との比較を差
    画像の積分にて行い、差の積分値の最小によりはんだ付
    部の良否を判定することを特徴とする請求項21記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  26. 26.試料ステージにより位置決めされ、且つ基板に電
    子部品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射
    してそのX線透過画像信号を検出し、該X線透過画像信
    号より検査対象となるはんだ付部の位置を抽出し、該抽
    出されたはんだ付部の位置に基いて上記検出されるX線
    透過画像信号に対して上記リード間に複数の領域を設定
    し、各領域毎にはんだのみを顕在化する閾値を用いて上
    記X線透過画像信号を2値化画像信号に変換し、該2値
    化画像信号に基いてリード間に存在するはんだブリッジ
    やはんだボールを正常なもののX線透過画像信号に対し
    て顕在化して欠陥判定することを特徴とするX線透過画
    像によるはんだ付部の検査方法。
  27. 27.試料ステージにより位置決めされ、且つ基板に電
    子部品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射
    してそのX線透過画像信号を検出し、該X線透過画像信
    号より検査対象となるはんだ付部の位置を抽出し、該抽
    出されたはんだ付部の位置に基いて上記検出されるX線
    透過画像信号に対して上記リード間に複数の領域を設定
    し、各領域毎にはんだのみを顕在化する閾値を用いて上
    記X線透過画像信号を2値化画像信号に変換し、該2値
    化画像信号と良品の2値化画像信号とを比較してリード
    間に存在するはんだブリッジやはんだボールを正常なも
    ののX線透過画像信号に対して顕在化して欠陥判定する
    ことを特徴とするX線透過画像によるはんだ付部の検査
    方法。
  28. 28.上記2値化画像信号と良品の2値化画像信号との
    比較において、パターン数同志を比較することを特徴と
    する請求項27記載のX線透過画像によるはんだ付部の
    検査方法。
  29. 29.試料ステージにより位置決めされ、且つ基板に電
    子部品のリードをはんだ付けした検査対象にX線を照射
    してそのX線透過画像信号を検出し、該X線透過画像信
    号に基いて基板上のパッド位置を検出し、該検出された
    パッド位置に基いて上記X線透過画像信号からバッド間
    にはみだしたリード像の幅を求めてリードずれを判定す
    ることを特徴とするX線透過画像によるはんだ付部の検
    査方法。
  30. 30.上記パッド位置検出を、電子部品のリード先端部
    の外側に検出されるパッドの一部分のX線透過画像信号
    を用いて行うことを特徴とする請求項29記載のX線透
    過画像によるはんだ付部の検査方法。
  31. 31.上記パッド位置検出を、予め基板上に設けた基準
    位置認識用パターンのX線透過画像信号を用いて行うこ
    とを特徴とする請求項29記載のX線透過画像によるは
    んだ付部の検査方法。
  32. 32.上記パッド位置検出を、予め基板上に設けた基準
    位置座標が分かった特徴的なパターンのX線透過画像信
    号を用いて行うことを特徴とする請求項29記載のX線
    透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  33. 33.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、該X線検出器により検出されるX線透過画像信
    号に基いて検査対象となるはんだ付部の位置を抽出する
    はんだ付部位置抽出手段と、該はんだ付部位置抽出手段
    によって抽出されたはんだ付部位置情報に基いて各はん
    だ付部毎に検査領域を設定する検査領域設定手段と、該
    検査領域設定手段により設定された検査領域毎に上記X
    線検出器により検出されるX線透過画像信号を評価して
    欠陥判定する欠陥判定手段とを備えたことを特徴とする
    X線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  34. 34.上記はんだ付部位置抽出手段は、リードの並び方
    向に上記X線透過画像を投影した投影分布によりリード
    の長手方向の位置を抽出し、リードの長手方向に上記X
    線透過画像を投影した投影分布によりリードの並び方向
    の位置を抽出すべく形成したことを特徴とする請求項3
    3記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  35. 35.上記欠陥判定手段は、はんだ付部の幅または間隔
    を基準値と比較すべく形成したことを特徴とする請求項
    33記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  36. 36.上記欠陥判定手段は、上記X線透過画像を積分す
    ることによりはんだ量を判定すべく形成したことを特徴
    とする請求項33記載のX線透過画像によるはんだ付部
    の検査装置。
  37. 37.上記欠陥判定手段は、はんだ付部間の上記X線透
    過画像を2値画像に変換し、この2値画像によりはんだ
    付部間の欠陥を判定すべく形成したことを特徴とする請
    求項33記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装
    置。
  38. 38.上記欠陥判定手段は、更に上記2値画像をリード
    長手方向に投影することにより欠陥判定すべく形成した
    ことを特徴とする請求項37記載のX線透過画像による
    はんだ付部の検査装置。
  39. 39.上記X線検出器は、両面に電子部品を実装した表
    裏のはんだ付部で重ならないようにしてX線透過画像を
    得るように形成することを特徴とする請求項33記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査方法。
  40. 40.上記検査領域設定手段は、表裏一組のはんだ付部
    をまとめて検査領域として設定することを特徴とする請
    求項39記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装
    置。
  41. 41.上記検査領域設定手段は、更にはんだ付部を二分
    割することにより、表裏の分離をできるようにしたこと
    を特徴とする請求項40記載のX線透過画像によるはん
    だ付部の検査装置。
  42. 42.上記X線検出器から得られるX線透過画像を自然
    対数変換する対数変換手段を備えたことを特徴とする請
    求項33記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装
    置。
  43. 43.上記欠陥判定手段は、はんだ付部中心において、
    リード長手方向のX線透過画像と良品の基準画像とを比
    較して欠陥判定することを特徴とする請求項33記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  44. 44.上記欠陥判定手段は、更に良品の基準画像を複数
    個用意したことを特徴とする請求項43記載のX線透過
    画像によるはんだ付部の検査装置。
  45. 45.上記欠陥判定手段は、更にX線透過画像と良品の
    基準画像との比較を差画像の積分にて行うことを特徴と
    する請求項43記載のX線透過画像によるはんだ付部の
    検査装置。
  46. 46.上記欠陥判定手段は、はんだ付部のX線透過画像
    をはんだがないときと同じ部分のX線透過画像より減算
    することによりはんだフィレット形状を抽出し、この抽
    出されたフィレット形状により欠陥判定することを特徴
    とする請求項33記載のX線透過画像によるはんだ付部
    の検査装置。
  47. 47.上記X線源と上記X線検出器との光軸を回転させ
    て上記検査対象を相対的に傾斜させて構成したことを特
    徴とする請求項33記載のX線透過画像によるはんだ付
    部の検査装置。
  48. 48.上記X線検出器を移動させて上記検査対象を相対
    的に傾斜させて構成したことを特徴とする請求項33記
    載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  49. 49.更にX線ダメージを低減するために、X線遮蔽手
    段を備えたことを特徴とする請求項33記載のX線透過
    画像によるはんだ付部の検査装置。
  50. 50.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、リードの並び方向に上記X線検出器で検出され
    るX線透過画像信号を投影した投影分布によりリードの
    長手方向の位置を求めると共に上記リードの長手方向に
    上記X線検出器で検出されるX線透過画像信号を投影し
    た投影分布によりリードの並び方向の位置を求めて検査
    対象となるはんだ付部の位置を抽出するはんだ付部位置
    抽出手段と、該はんだ付部位置抽出手段によって抽出さ
    れたはんだ付部位置情報に基いて各はんだ付部毎に検査
    領域を設定する検査領域設定手段と、該検査領域設定手
    段により設定された検査領域毎に上記X線検出器により
    検出されるX線透過画像信号を評価して欠陥判定する欠
    陥判定手段とを備えたことを特徴とするX線透過画像に
    よるはんだ付部の検査装置。
  51. 51.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、該X線検出器により検出されるX線透過画像信
    号に基いて検査対象となるはんだ付部の位置を抽出する
    はんだ付部位置抽出手段と、該はんだ付部位置抽出手段
    によって抽出されたはんだ付部位置情報に基いて各はん
    だ付部毎に検査領域を設定する検査領域設定手段と、該
    検査領域設定手段により設定された検査領域毎に、はん
    だがない状態のX線透過画像信号I_2から上記X線検
    出器で検出されるX線透過画像信号I_1を減算してフ
    ィレット形状を算出し、該算出されたフィレット形状と
    良品のフィレット形状とを比較評価して欠陥判定する欠
    陥判定手段とを備えたことを特徴とするX線透過画像に
    よるはんだ付部の検査装置。
  52. 52.上記良品のフィレット形状として、複数個用意さ
    れた典型的な良品はんだ付部のフィレット形状であるこ
    とを特徴とする請求項51記載のX線透過画像によるは
    んだ付部の検査装置。
  53. 53.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、該X線検出器により検出されるX線透過画像信
    号に基いて検査対象となるはんだ付部の位置を抽出する
    はんだ付部位置抽出手段と、該はんだ付部位置抽出手段
    によって抽出されたはんだ付部位置情報に基いて各はん
    だ付部毎に検査領域を設定する検査領域設定手段と、該
    検査領域設定手段により設定された検査領域毎に上記X
    線検出器により検出されるX線透過画像信号と複数個用
    意された良品の基準画像信号とを比較して各はんだ付部
    について欠陥判定する欠陥判定手段とを備えたことを特
    徴とするX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  54. 54.上記良品の基準画像信号を典型的な良品のはんだ
    付部のX線透過画像信号であることを特徴とする請求項
    53記載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  55. 55.上記典型的な良品のはんだ付部のX線透過画像信
    号を、多数の良品はんだ付部のX線透過画像に対してク
    ラスタリングして求めることを特徴とする請求項54記
    載のX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  56. 56.上記典型的な良品はんだ付部のX線透過画像を、
    はんだ付け条件を変化させて製作した良品はんだ付部の
    X線透過画像とすることを特徴とする請求項54記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  57. 57.上記X線透過画像と良品の基準画像との比較を差
    画像の積分にて行い、差の積分値の最小によりはんだ付
    部の良否を判定することを特徴とする請求項53記載の
    X線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  58. 58.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、該X線検出器により検出されるX線透過画像に
    基いて検査対象となるはんだ付部の位置を抽出するはん
    だ付部位置抽出手段と、該はんだ付部位置抽出手段によ
    って抽出されたはんだ付部位置情報に基いて上記X線検
    出器により検出されるX線透過画像信号に対して上記リ
    ード間に複数の領域を設定する領域設定手段と、該領域
    設定手段によって設定された各領域毎にはんだのみを顕
    在化する閾値を用いて上記X線透過画像信号を2値化画
    像信号に変換し、該2値化画像信号に基いてリード間に
    存在するはんだブリッジやはんだボールを正常なものの
    X線透過画像信号に対して顕在化して欠陥判定する欠陥
    判定手段とを備えたことを特徴とするX線透過画像によ
    るはんだ付部の検査装置。
  59. 59.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、該X線検出器により検出されるX線透過画像信
    号に基いて検査対象となるはんだ付部の位置を抽出する
    はんだ付部位置抽出手段と、該はんだ付部位置抽出手段
    によって抽出されたはんだ付部位置情報に基いて上記X
    線検出器で検出されるX線透過画像信号に対して上記リ
    ード間に複数の領域を設定する設定手段と、該設定手段
    によって設定された各領域毎にはんだのみを顕在化する
    閾値を用いて上記X線透過画像信号を2値化画像信号に
    変換し、該2値化画像信号と良品の2値化画像信号とを
    比較してリード間に存在するはんだブリッジやはんだボ
    ールを正常なもののX線透過画像信号に対して顕在化し
    て欠陥判定する欠陥判定手段とを備えたことを特徴とす
    るX線透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  60. 60.上記2値化画像信号と良品の2値化画像信号との
    比較において、パターン数同志を比較することを特徴と
    する請求項59記載のX線透過画像によるはんだ付部の
    検査装置。
  61. 61.X線源と、基板に電子部品のリードをはんだ付け
    した検査対象を位置決めする試料ステージと、上記X線
    源より照射され、上記試料ステージにより位置決めされ
    たはんだ付部を透過したX線透過画像を検出するX線検
    出器と、該X線検出器により検出されるX線透過画像信
    号に基いて基板上のパッド位置を検出するパッド位置検
    出手段と、該パッド位置検出手段により検出されたパッ
    ド位置に基いて上記X線透過画像信号からパッド間には
    みだしたリード像の幅を求めてリードずれを判定するリ
    ードずれ判定手段とを備えたことを特徴とするX線透過
    画像によるはんだ付部の検査装置。
  62. 62.上記パッド位置検出を、電子部品のリード先端部
    の外側に検出されるパッドの一部分のX線透過画像信号
    を用いて行うことを特徴とする請求項61記載のX線透
    過画像によるはんだ付部の検査装置。
  63. 63.上記パッド位置検出を、予め基板上に設けた基準
    位置認識用パターンのX線透過画像信号を用いて行うこ
    とを特徴とする請求項61記載のX線透過画像によるは
    んだ付部の検査装置。
  64. 64.上記パッド位置検出を、予め基板上に設けた基準
    位置座標が分かった特徴的なパターンのX線透過画像信
    号を用いて行うことを特徴とする請求項61記載のX線
    透過画像によるはんだ付部の検査装置。
  65. 65.基板の表裏にはんだ付けにより電子部品を実装す
    る基板への電子部品の実装構造において、上記はんだ付
    部が基板の面方向に表裏において重ならないように形成
    したことを特徴とする基板への電子部品の実装構造。
JP1180305A 1988-08-26 1989-07-14 X線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装置 Expired - Fee Related JP2934455B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019890012109A KR920005862B1 (ko) 1988-08-26 1989-08-25 X선 투과화성에 의한 납땜부의 검사방법과 그 장치 및 기판에의 전자부품의 내장구조
DE69020443T DE69020443T2 (de) 1989-07-14 1990-02-20 Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung von Lötstellen mittels eines röntgenfluoroskopischen Bildes.
EP90103236A EP0407685B1 (en) 1989-07-14 1990-02-20 Method for inspection of solder joints by x-ray fluoroscopic image and apparatus therefor
US08/207,796 US5493594A (en) 1988-08-26 1994-03-07 Method and apparatus for inspection of solder joints by x-ray fluoroscopic imaging

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21071188 1988-08-26
JP63-210711 1988-08-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02138855A true JPH02138855A (ja) 1990-05-28
JP2934455B2 JP2934455B2 (ja) 1999-08-16

Family

ID=16593836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1180305A Expired - Fee Related JP2934455B2 (ja) 1988-08-26 1989-07-14 X線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5493594A (ja)
JP (1) JP2934455B2 (ja)
KR (1) KR920005862B1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463667A (en) * 1992-04-30 1995-10-31 Hitachi, Ltd. Inspection method for soldered joints using x-ray imaging and apparatus therefor
US6490341B1 (en) 1998-02-06 2002-12-03 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray tube, x-ray generator, and inspection system
JP2005207827A (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Nagoya Electric Works Co Ltd X線検査装置、x線検査方法およびx線検査装置の制御プログラム
JP2011169711A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Nagoya Electric Works Co Ltd 放射線検査処理装置、放射線検査処理方法および放射線検査処理プログラム
WO2014010421A1 (ja) * 2012-07-09 2014-01-16 東京エレクトロン株式会社 X線検査方法及びx線検査装置
CN105108317A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 昆山斯格威电子科技有限公司 一种用于双轴肩搅拌摩擦焊焊接质量检测装置

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09172299A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板認識装置
CA2289721A1 (en) * 1997-05-05 1998-11-12 Macrotron Process Technologies Gmbh Process and circuitry for inspecting welding points
KR100292343B1 (ko) * 1997-08-14 2001-07-12 윤종용 기판상의크림솔더도포상태검사방법
US6237219B1 (en) * 1998-03-05 2001-05-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of mounting conductive ball
JP2000261137A (ja) * 1999-03-12 2000-09-22 Nec Corp 電子部品接続状態検査装置及び電子部品接続状態検査方法
JP3517388B2 (ja) * 2000-06-14 2004-04-12 新光電気工業株式会社 バンプの検査方法及びバンプの検査装置
CN1191747C (zh) * 2001-09-06 2005-03-02 株式会社理光 电子元件组装检查方法
US7151850B2 (en) * 2001-10-30 2006-12-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for setting teaching data, teaching data providing system over network
JP3891285B2 (ja) * 2002-11-01 2007-03-14 株式会社島津製作所 X線透視装置
JP3969337B2 (ja) * 2003-04-15 2007-09-05 株式会社島津製作所 バンプ検査装置
US7532749B2 (en) * 2003-11-18 2009-05-12 Panasonic Corporation Light processing apparatus
JP3972941B2 (ja) * 2004-06-30 2007-09-05 オムロン株式会社 部品実装基板用のはんだ印刷検査方法およびはんだ印刷検査用の検査機
US7529338B2 (en) * 2006-02-22 2009-05-05 Focalspot, Inc. Method and apparatus for inspecting circuit boards
DE102006016785A1 (de) * 2006-04-10 2007-10-31 Yxlon International X-Ray Gmbh Prüfteilmanipulator sowie Verfahren zur automatischen Positionierung von Prüfteilen bei der Serienprüfung
JP4707605B2 (ja) * 2006-05-16 2011-06-22 三菱電機株式会社 画像検査方法およびその方法を用いた画像検査装置
US7903864B1 (en) * 2007-01-17 2011-03-08 Matrox Electronic Systems, Ltd. System and methods for the detection of irregularities in objects based on an image of the object
JP5350604B2 (ja) * 2007-05-16 2013-11-27 スパンション エルエルシー 半導体装置及びその製造方法
EP2612134B1 (en) * 2010-09-01 2019-10-23 Spectral Instruments Imaging, LLC Methods and systems for producing visible light and x-ray image data
US20150015269A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Nvidia Corporation Detection of mis-soldered circuits by signal echo characteristics
JP6402720B2 (ja) 2013-12-12 2018-10-10 株式会社ニコン X線装置
US9869643B2 (en) * 2014-01-24 2018-01-16 Cisco Technology, Inc. Masks that selectively attentuate radiation for inspection of printed circuit boards
US10102426B2 (en) * 2014-06-06 2018-10-16 Fuji Corporation Lead image recognition method and lead image recognition device, and image processing-use component data creation method and image-processing-use component data creation device
KR101707219B1 (ko) * 2015-07-22 2017-03-02 (주)자비스 간섭 회피 양극 로드를 가진 엑스레이 튜브 및 이를 가진 검사 장치
KR102137186B1 (ko) * 2017-01-20 2020-07-23 (주)자비스 전자 기판의 엑스레이 검사 방법
CN110930347B (zh) * 2018-09-04 2022-12-27 京东方科技集团股份有限公司 卷积神经网络的训练方法、焊点缺陷的检测方法及装置
US12315135B2 (en) * 2019-08-09 2025-05-27 Raydisoft Inc. Transmission image-based non-destructive inspecting method, method of providing non-destructive inspection function, and device therefor
KR102269741B1 (ko) * 2020-01-16 2021-06-29 테크밸리 주식회사 머신러닝을 이용한 오버랩 패턴의 엑스선 검사 방법
CN114878603B (zh) * 2021-12-23 2023-03-14 浙江威固信息技术有限责任公司 一种bga芯片虚焊检测方法及检测系统
CN115135033B (zh) * 2022-07-29 2024-02-09 苏州浪潮智能科技有限公司 一种空焊检测装置及电子设备

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54143290A (en) * 1978-04-28 1979-11-08 Toshiba Corp Soldered part inspecting device
JPS61290311A (ja) * 1985-06-19 1986-12-20 Hitachi Ltd はんだ付部の検査装置及びその方法
US4809308A (en) * 1986-02-20 1989-02-28 Irt Corporation Method and apparatus for performing automated circuit board solder quality inspections
US4910757A (en) * 1987-11-06 1990-03-20 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for X-ray imaging

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463667A (en) * 1992-04-30 1995-10-31 Hitachi, Ltd. Inspection method for soldered joints using x-ray imaging and apparatus therefor
US6490341B1 (en) 1998-02-06 2002-12-03 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray tube, x-ray generator, and inspection system
EP1052675B1 (en) * 1998-02-06 2003-12-10 Hamamatsu Photonics K.K. Apparatus for x-ray generation, and test system
US6856671B2 (en) 1998-02-06 2005-02-15 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray tube, x-ray generator, and inspection system
US7106829B2 (en) 1998-02-06 2006-09-12 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray tube, x-ray generator, and inspection system
JP2005207827A (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Nagoya Electric Works Co Ltd X線検査装置、x線検査方法およびx線検査装置の制御プログラム
JP2011169711A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Nagoya Electric Works Co Ltd 放射線検査処理装置、放射線検査処理方法および放射線検査処理プログラム
WO2014010421A1 (ja) * 2012-07-09 2014-01-16 東京エレクトロン株式会社 X線検査方法及びx線検査装置
CN105108317A (zh) * 2015-09-15 2015-12-02 昆山斯格威电子科技有限公司 一种用于双轴肩搅拌摩擦焊焊接质量检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5493594A (en) 1996-02-20
KR920005862B1 (ko) 1992-07-23
KR900003995A (ko) 1990-03-27
JP2934455B2 (ja) 1999-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02138855A (ja) X線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装置
KR0155588B1 (ko) 구성요소간 접합부의 검사 방법 및 장치
US5621811A (en) Learning method and apparatus for detecting and controlling solder defects
US5561696A (en) Method and apparatus for inspecting electrical connections
JP2953736B2 (ja) 半田の形状検査方法
US20110081070A1 (en) Process and Apparatus for Image Processing and Computer-readable Medium Storing Image Processing Program
US6872949B2 (en) Connection inspecting apparatus, connection inspecting method, and recording medium for recording programs executing the method
US5463667A (en) Inspection method for soldered joints using x-ray imaging and apparatus therefor
JPH0231144A (ja) プリント基板検査装置
KR102137186B1 (ko) 전자 기판의 엑스레이 검사 방법
JP4228773B2 (ja) 基板検査装置
EP0407685B1 (en) Method for inspection of solder joints by x-ray fluoroscopic image and apparatus therefor
JP2661577B2 (ja) 半田付け外観検査方法および装置
Adams X-ray laminography analysis of ultra-fine-pitch solder connections on ultrathin boards
JPH02216408A (ja) 基板検査装置
JPH05251535A (ja) バンプ検査装置
JPS62239040A (ja) 電子部品の取り付け状態検査方式
KR100300586B1 (ko) X-ray를이용한인쇄회로기판의단층검사장치및검사방법
JPH0381606A (ja) X線透過画像によるはんだ付部の検査方法及びその装置
JP2004055599A (ja) 実装基板の検査方法およびその装置
JPH04282406A (ja) はんだ付検査装置
JPH04315006A (ja) フリップチップのボンディング検査方法
JPH0599643A (ja) はんだ付部のx線検査方法
LESZKOWICZ NOT ALL BLACKOR WHITE
JP2001331785A (ja) 接合検査装置及び方法、並びに接合検査方法を実行させるプログラムを記録した記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees