JPH03218405A - 半田フィレットの外観検査方法 - Google Patents

半田フィレットの外観検査方法

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JPH03218405A
JPH03218405A JP2013826A JP1382690A JPH03218405A JP H03218405 A JPH03218405 A JP H03218405A JP 2013826 A JP2013826 A JP 2013826A JP 1382690 A JP1382690 A JP 1382690A JP H03218405 A JPH03218405 A JP H03218405A
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Nobushi Tokura
戸倉 暢史
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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) 本発明は半田フィレットの外観検査方法に関し、詳しく
は、上方のカメラにより、まず半田フィレットの位置を
検出し、次いで半田フィレットの形状の良否を判断する
ための方法に関する。
(従来の技術) クリーム半田により電子部品が接着された基板は、続い
てリフロー装置へ送られ、クリーム半田は加熱処理され
る。第8図と第9図は、このように加熱処理された半田
フィレットの従来の外観検査手段の側面図と、リード先
端部付近の平面図を示している。lOOは基板、101
はリード、102は半田フィレット、103はカメラ、
104は光源である。
半田フィレソI−102の上面は、図示するように下り
勾配の曲面であり、上方から光を照射し、上方のカメラ
103により観察すると、光は側方へ反射され、反射光
はカメラ103には殆ど入射しないことから、半田フィ
レット102の基端部102aは暗く観察される。また
半田フィレット102の先端部102bは、水平に近い
緩勾配であることから、反射光は上方へ若干反射されて
カメラ103にある程度入射するので、やや明るい灰色
に観察される。
そこで従来は、このような半田フィレント102の光反
射特性を利用し、半田フィレット102が存在すると予
想される位置に、チェックエリア105を設定して、こ
のチェックエリア105の面積Sと、このチエ’7クエ
リア105内において、暗く観察される部分(すなわち
基端部102a)の面積Sxを検出し、 Sx≧αS ならば、半田フィレット102は十分に形成されていて
、その形状は良好と判断していた。αは要求される精度
により決定される定数であって、例えば0.6である。
(発明が解決しようとする課題) ところが上記従来手段は、第9図において破線にて示す
ように、リード101が位置ずれしていて、半田フィレ
ット102がチエソクエリア105からはみ出している
場合、半田フィレソ} 1 0 2の形状が良好であっ
ても、上記の不等式を満足しないこととなって、NGと
誤判断されてしまう問題があった。
そこで本発明は、上記従来手段の問題点を解消できる半
田フィレットの外観検査方法を提供することを目的とす
る。
(課題を解決するための手段) このために本発明は、電子部品の電極部を基板に接着す
る半田フィレットを、上方のカメラにより観察するにあ
たり、 (i)上記電極部及び半田フィレットを包含するサーチ
エリアを設定するとともに、 ( ii )このサーチエリアの内部に検出エリアを設
定し、 ( iii )上記検出エリアを上記サーチエリア内を
スキャンニングさせて、各ポイントにおける検出エリア
内部の輝度の分布状態を検出し、 (iv)次いで各ポイントにおける検出エリア内部の輝
度の分布状態と、予め設定されたマスター画像の輝度の
分布状態を比較し、(v)上記比較により最もマッチン
グしたポイントの検出エリアにおける輝度の小さい部分
を、半田フィレットの位置として検出するようにしたも
のである。
(作用) 上記構成によれば、サーチエリア内における各ポイント
の検出エリア内部の輝度の分布状態と、マスター画像の
輝度の分布状態を比較することにより、半田フィレット
の位置が検出され、次いで半田フィレットのヌレ長や、
ヌレ面積を求めることにより、半田フィレットの形状の
良否を判断する。
(実施例1) 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
第1図はQFPやSOPのような電子部品のリード電極
部の半田フィレットの外観検査を行っている状態の側面
図、第2図は平面図であって、■は基板、2は基板l上
に形成された回路パターンの電極部であり、この電極部
2上に、電子部品の電極部であるリード3が搭載されて
いる。4はリード3を電極部2に接着する半田フィレッ
トであり、この半田フイレソト4に、上方の光源5から
光を照射して上方のカメラ6により観察し、半田フィレ
フト4の形状の良否を判断する。
半田フィレット4の上面は、下り勾配の曲面であり、し
かも鏡面性を有するので、上方から光を照射して、上方
のカメラ6により観察すると、半田フィレット4の基端
部4aの上面は急勾配であることから、光は矢印にて示
すように側方へ反射されてカメラ6には殆ど人射せず、
したがってカメラ6に暗く観察されるが、先端部4bは
水平に近い緩勾配であることから、光は上方へ若干反射
され、やや明るい灰色に観察される。そこで本発明では
、この暗く観察される基端部4aを半田フィレット4の
ヌレ部(濡れ部)と定義し、また両部4a.4bの境界
部における半田フィレット4表面の接線角度θをヌレ角
と定義し、更には、リード302等分線N上におけるヌ
レ部4aの長さlをヌレ長と定義する。ヌレ部4aと先
端部4bの境界を決定するヌレ角θの大きさは、カメラ
6の種類によって異るが、一般には約15°程度である
。後述するように、ヌレ部4aのヌレ面積やヌレ長lの
大きさから、半田フィレット4の形状の良否を判断する
次に外観検査方法の手順を説明する。
第2図に示すように、リード3の先端部及び半田フィレ
ット4を包含するサーチェリアAを設定する。このサー
チェリアAの大きさは、リード3が少々位置ずれしてい
ても、リード3の先端部や半田フィレット4がその内部
に十分に包含される大きさに設定する。
またこのサーチェリアAの内部に、検出エリアBを設定
する。この検出エリアBの大きさは、サーチェリアAよ
りもかなり小さいが、半田フィレット4を包含できる大
きさに設定する。
次いで、検出エリアBをサーチエリアA内をスキャンニ
ングさせて、各ポイントPi  P2・・・Pnにおけ
る検出エリアB内部の輝度の分布状態を検出する。
第3図は、ポイントPxにおける輝度の分布状態を示し
ている。図中、太線aで囲まれた部分は、リード3の先
端部に対応する部分であり、輝度47以上に明るく観察
される。また図中、太線bで囲まれた部分は、リ一ド3
の側部にはみ出した半田と、リード3の先端部のヌレ部
4aに対応する部分であり、上述のように、上方から照
射された光は側方へ反射されて、カメラ6には殆ど入射
しないことから、輝度4以下に暗く観察される。また太
線Cで囲まれた部分は、上記先端部4bに対応する部分
であって、輝度は11〜17程度のやや明るい灰色に観
察される。また線dで囲まれた部分は、基板1側の電掻
部2や基板lの上面に対応する部分であって、輝度48
以上に明るく観察される。なお第5図は、各部分の輝度
をグレースケールとして示している。
第4図は、予め設定されたマスター画像の輝度の分布状
態を示すものである。このマスター画像の輝度の分布状
態は、リート゛3の位置ずれがなく、また半田フィレッ
ト4の形状が良好なものを選択し、予め観察しておくこ
とにより決定される。
次いで、上記各ポインl−PI〜Pnにおける検出エリ
アBの輝度の分布状態と、マスター画像の輝度の分布状
態を比較し、輝度の分布状態が最もマソチングしたポイ
ント(本実施例ではポイントPx)を求める。このマッ
チングは例えば次式により行う。
上式中、Pn,mは検出エリアBにおけるタテ,ヨコ方
向N,Mの各画素n,mの輝度、Rn,mはマスター画
像における各画素n,mの輝度であり、また平均値を算
出するために、64x(n−m)で除している。なお計
算式は上記式に限定されるものではなく、例えばPn,
mとRn,mの差の2乗を求めてもよく、あるいは64
X(n−m)で除さなくてもよく、要は最もマソチング
するポイントを検出できる計算手段であればよい。
上記のようにして、最もマソチグしたポイントPxの位
置が求められたならば、このポイントPxの検出エリア
B内において、最も暗く観察される部分(輝度7以下の
部分)が、半田フィレット4のヌレ部4aとして検出さ
れる。
以上のようにして、ヌレ部4aの位置が求められたなら
ば、このヌレ部4aの面積を耀度7以下の画素数から求
め、またリード3の2等分線N上における輝度7以下の
画素数から、ヌレ長lを求める。次いでこの面積やヌレ
長lの大きさから、ヌレ部4aの形状の良否を判断する
(実施例2) 第6図はコンデンサチップや抵抗チ,7プのような電子
部品の半田フィレットの外観検査を行っている様子を示
すものである。この電子部品10は、モールド体1lの
両側部に、電極部12.13が形成されている。14.
15は半田フィレントであり、上方から光を照射して、
上方のカメラ6により観察すると、第7図のように観察
される。
このものも、上記第1実施例と同様に、電子部品10が
少々位置ずれしていても、電極部12.13と半田フィ
レット14.15を十分に包含できるサーチェリアAを
設定するとともに、このサーチエリアA内に検出エリア
Bを設定して、この検出エリアBをスキャンニングさせ
ながら、各ポイントP1〜Pnの輝度の分布状態を検出
し、マスター画像の輝度の分布状態と比較することによ
り、半田フィレット14.15のヌレ部の位置、ヌレ面
積、ヌレ長等を算出する。
なお本例においては、右側の半田フィレット14の形状
は良好であって、暗く観察されるヌレ部14aと、灰色
に観察される先端部14bを有しているが、左側の半田
フィレット15の形状は不良であって、暗、灰、明の部
分15a,15b,15cがリング状に観察されている
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、半田フィレットの
ヌレ部の位置を確実に求めることができ、次いでこのヌ
レ部のヌレ面積やヌレ長等から、半田フィレットの形状
の良否を判断するようにしているので、半田フィレット
の外観検査を確実、正確に行うことができる。
1図は半田フィレットの外観検査中の側面図、第2図は
同平面図、第3図は輝度分布図、第4図はマスター画像
の輝度分布図、第5図はグレースケール図、第6図及び
第7図は他の実施例の外観検査中の側面図及び平面図、
第8図及び第9図は従来手段による外観検査中の側面図
及び平面図である。
■・・・基板 3,12.13・・・電極部 414.15・・・半田フィレット 6・・・カメラ 10・・・電子部品 A・・・サーチエリア B・・・検出エリア

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電子部品の電極部を基板に接着する半田フィレッ
    トを、上方のカメラにより観察するにあたり、 (i)上記電極部及び半田フィレットを包含するサーチ
    エリアを設定するとともに、 (ii)このサーチエリアの内部に検出エリアを設定し
    、 (iii)上記検出エリアを上記サーチエリア内をスキ
    ャンニングさせて、各ポイントにおけ る検出エリア内部の輝度の分布状態を検出 し、 (iv)次いで各ポイントにおける検出エリア内部の輝
    度の分布状態と、予め設定されたマ スター画像の輝度の分布状態を比較し、 (v)上記比較により最もマッチングしたポイントの検
    出エリアにおける輝度の小さい部 分を、半田フィレットの位置として検出す ることを特徴とする半田フィレットの外観 検査方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載された半田フィレッ
    トの外観検査方法において、上記(v)の項において検
    出された輝度の小さい部分の上記電極部の2等分線上の
    長さから、半田フィレットのヌレ長を検出することによ
    り、半田フィレットの形状の良否を判断するようにした
    ことを特徴とする半田フィレットの外観検査方法。
  3. (3)特許請求の範囲第1項に記載された半田フィレッ
    トの外観検査方法において、上記(v)の項において検
    出された輝度の小さい部分の面積から、半田フィレット
    のヌレ面積を検出することにより、半田フィレットの形
    状の良否を判断するようにしたことを特徴とする半田フ
    ィレットの外観検査方法。
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