JPH02187618A - 実装済プリント基板の検査方法 - Google Patents

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 本発明は実装済プリント基板の検査方法に関するもので
、特に細く絞ったビームスポットを用いて実装された部
品の位置ずれ、はんだ不良、ハンダブリッジなどを検査
せんとするものである。

従来の技術 従来、実装済プリント基板の部品位置ずれ、欠品、はん
だ不良、はんだブリッジなどを検査する装置として、マ
ルチスリット光とカメラを用いる方法がある。

以下、図面を参照しながら説明する。第４図において　
５５．５６は各々スリット光を照射する照射装置であり
、６４はカメラ、５７は実装済プリント基板である。２
つのスリット光を実装済プリント基板５７に対して斜め
上方よりそれぞれの光軸が直行するように照射し、上方
よりカメラ６４で観察すると三角測量の原理で実装部品
の高さを測定できる。また、このときマルチスリット照
射装置５５．５６を交互に照射することにより、Ｘ、Ｙ
方向（第４図参照）の部品位置をしることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、はんだ付は前にお
ける実装部品の位置測定などは可催であるが、はんだつ
け工程後の正確なはんだ面の検査は困難である。なぜな
らはんだ面は鏡面に近いだめ、はんだ面のむきとカメラ
の位置関係によっては、反射光が強すぎてカメラが飽和
してしまう場合や、逆に反射光か弱すぎて検出できない
場合が生じるからである。

課題を解決するだめの手段 ゛上述の課題を解決する本発明のプリント基板検査方法
は、検査すべき実装済プリント基板の表面に反射拡散特
性が均一な層を形成し、そのプリント基板の表面を略垂
直な方向よりビームスポットで順次走査し、前記プリン
ト基板からの前記ビームスポットの反射光を前記ビーム
スポットを中心にして配置された複数個の光電変換素子
で受光し、その光電変換素子の前記反射光の受光位置に
応じた量、すなわち距離に対応する量により、前記プリ
ント基板の表面の高さに応じた出力を得ることを特徴と
するものである。

作用 上記構成によれば、検査すべき実装済プリント基板に垂
直な方向より照射されるビームスポットにより実装済プ
リント基板を走査するため、実装済プリント基板上の各
点は同一な条件で計測されることとなり、良好な検査が
可能となる。寸だ、ビームスポットの反射光を受光する
光電変換手段をビームスポットの周囲に複数個配置して
おり、はんだ而の向きにより反射光が変化してもそれに
対応して反射光を受光することができるため、高さ及び
輝度を測定することができ、あらかじめ登録しである正
しい形状等と比較することにより実装済プリント基板の
良否を判断することができる。

さらに、一般にはんだ面はその種類及び形状等により反
射拡散特性が大きく変化するため、それら全ての特性の
ものを測定可能とする受光光学系の作成、調整は非常に
困難なものであるが、本発明では、検査すべきプリント
基板の表面に反射拡散特性が均一な層を形成することに
より、実装済プリント基板からの反射光の拡散特性を均
一に保つことが可能となシ、検査結果の変動を小さくで
き、さらに、受光光学系の作成、調整も極めて容易とな
る。

実施例 以下、本発明の一実施例の実装済プリント基板の検査方
法について、図面を参照しながら説明する。

第１図は、本説明に使用される検査装置のビームスポッ
ト投光用光学系と受光用光学系群が一体となった単位検
査装置の斜視図である。

１は、たとえばレーザーを使ったビームスポット投光用
光学系、２．４．６．８は前記ビームスポットの反射面
からの反射光を受け、その反射面の高さ及び輝度情報を
得るだめの半導体装置検出素子（以下ＰＳＤと呼ぶ）の
ような光電変換素子である。このＰＳＤは、ある所定の
長さを有し、ビームスポットの照射位置に応じて複数の
出力端子の出力が相対的に変化するもので、これにはＣ
ＯＤラインセンサー等を用いることも可能である。３．
５．７．９は、三角測量を行うために実装済プリント基
板１０からの反射ビームスポットを前記光電変換素子２
，４，６．８上にそれぞれ結像するだめのレンズ若しく
はレンズ群である。

これらの光電変換素子およびレンズは、ビームスポット
１１の光軸周辺に放射状に配置され、本実施例では４組
をビームスポットを中心とする同一円周上に等間隔に配
置している。、また、プリント基板においては、部品等
の測定対象物の大部分の高さが２朋以内であるので、そ
の中間高さであるフリント基板１００表面１間の所にビ
ームスポットの最小ポイントを設定することにより平均
的精度が最も上がることになる。前記の検査すべきプリ
ント基板１０の表面には、予め反射拡散特性が均一な層
が形成されている。この層は、たとえば白色スプレーに
よる塗料の塗布により形成される。

この前処理はプリント基板よりの反射光の拡散特性を均
一に保つ目的のものであり、前記目的を達成し得る手段
であれば白色スプレーを使用する以外にもあらゆる手段
によることが可能である。

１１はビームスポットであり、実装済プリント基板１０
に対してほぼ垂直に照射されている。

第２図は、検査装置全体の斜視図である。１３゜１４．
１５．１６は第１図で示した光学系群が−体になった一
つの単位検査装置である。１２はモーター等の駆動源（
図示せず）によりほぼ一定速度で回転駆動される回転円
盤である。前記単位検査装置１３．１４，１５．１６は
、回転円盤１２の中心に対して同一円周上に等間隔に回
転日盛１２の回転に伴って、前記ビームスポットが順次
実装済プリント基板１ｏを走査するよう配置されている
。従って、実装済プリント基板１０を第２図に示すｘ＋
’ｌ　＋　ｚ座標系のｙ方向へ順次移動することにより
実装済プリント基板１０の全体をビームスポットにより
走査することが可能となる。１７は現在単位検査装置１
４で走査している奇跡をしめしており、１８は直前に単
位検査装置１５で走査した軌跡を示している。第２図に
おいては、単位検査装置１４が走査完了すると実装済プ
リント基板１０がｙ軸方向へ移動して、次の単位検査装
置１３の走査開始前に移動が終了するようになっており
、無駄な時間がなく最小時間で検査を終了することがで
きる。

第３図は、光電変換素子からの照射位置により相対的に
値が変化する２つの電流出力を演算して高さ情報及び輝
度情報を得るための本装置の電気回路を示している。１
９は光電変換素子２の２つの電流出力から演算器５２を
通して高さ情報を得、まだ、前記２つの電流出力の和よ
りオペアンプ５３を通して輝度情報を得ている高さ及び
輝度情報検出回路である。２０．２１．２２も前記高さ
及び輝度情報検出回路１９と同様の検出回路であり、光
電変換素子４，６．８に接続されている。

この場合、光電変換素子を４個使用しているだめ高さ及
び輝度情報も一つ光点に対して４個出力される。２３は
、４個の高さ情報から一つの高さ情報を得る高さ情報選
択回路であり、選択方法として例えば４個の内最大レベ
ルと最小レベルを除いた残りの二つの平均を取る方法が
ある。２４は２３と同様に、４個の輝度情報から一つの
輝度情報を得る輝度情報選択回路であり、選択方法とし
て例えば４個の内最大レベルを取る方法がある。このよ
うに選択回路２３．２４はＲＡＭ２６の節約及び前処理
を付けることによる（ｉＰＵ２６負荷軽減の目的で設け
られたものである。前記２つの選択回路２３．２４の出
力は、ＣＰＵ２６のバスに接続されているＲＡＭ２５へ
おくられる。前記ＣＰＵ２６では、前記ＲＡＭ２５より
読み出された高さ及び輝度情報と、予め基準となる実装
済プリント基板から得られて、予め基準となる実装済プ
リント基板から得られて予め記憶されている高さ情報及
び輝度情報とを比較し、被検査実装済プリント基板の良
否を決定する。

以上のように、本実施例は検査すべき実装済プリント基
板として前処理を施されたもの、すなわち、反射拡散特
性を均一としたプリント基板を検査対象とするため、検
査結果の変動を小さくでき、さらに、受光光学系の作成
、調整も極めて容易となるものである。また、検査すべ
き実装済プリント基板に垂直にビームスポットを照射し
、そのビームスポットをその周囲に配置された光電変換
素子と共に移動せしめながら実装済プリント基板の各点
の高さ及び輝度の変化を計測するものであるため、実装
済プリント基板の各点は同一条件で計１゜ 測され良好な検査が望めるものである。尚、実施例では
実装済プリント基板上の高さと輝度の両方を検出するよ
う構成しているが、検査精度が低くても良いという場合
には、その一方のみを検査するような構成にして良いも
のである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、検査すべき実装済プリン
ト基板に垂直な方向より照射されるビームスポットによ
り実装済プリント基板を走査するため、実装済プリント
基板上の各点は同一な条件で計測されることとなり、良
好な検査が可能となる。また、ビームスポットの反射光
を受光する光電変換手段をビームスポットの周囲に複数
個配置しており、はんだ而の向きにより反射光が変化し
てもそれに対応して反射光を受光することができるため
、高さ及び輝度を測定することができ、あらかじめ登録
しである正しい形状等と比較することにより実装済プリ
ント基板の良否を判断することができる。さらに、一般
にはんだ面はその種類及び形状等により反射拡散特性が
大きく変化するだめ、それら全ての特性のものを測定可
能とする受光光学系の作成、調整は非常に困難なもので
あるが、本発明では、検査すべきプリント基板の表面に
反射拡散特性が均一な層を形成することにより、実装済
プリント基板からの反射光の拡散特性を均一に保つこと
が可能となり、検査結果の変動を小さくでき、さらに、
受光光学系の作成、調整も極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実装済プリント基板の検査方法の一実
施例におけるビームスポット投光用光学系と受光用光学
系群が一体となった一単位の検査装置の斜視図、第２図
は同実施例の要部を示す斜視図、第３図は同検査機の電
気回路ブロック図、第４図は従来のプリント基板検査装
置の斜視図である。 １・・・・・ビームスポット投光用光学系、２，４゜６
．８　・・・光電変換素子、３．５．７．９・・・・・
レンズ、１ｏ・・・・プリント基板、１１・・・・・・
ビームスポット、１２　・・回転円盤、１３，１４，１
５゜１６一−−単位検査装置、１９，２０，２１．２２
・・・高さ及び輝度情報検出回路、２４−　・輝度情報
選択回路、２５　　　・ＲＡＭ、２６−ＣＰＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　検査すべき実装済プリント基板の表面に反射拡散特性
   が均一な層を形成し、そのプリント基板の表面を略垂直
   な方向よりビームスポットで順次走査し、前記プリント
   基板からの前記ビームスポットの反射光を前記ビームス
   ポットを中心にして配置された複数個の光電変換素子で
   受光し、その光電変換素子の前記反射光の受光位置に応
   じた量、すなわち距離に対応する量により、前記プリン
   ト基板の表面の高さに応じた出力を得ることを特徴とす
   る実装済プリント基板の検査方法。