JPH0446375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、基板上にはんだ付された電子部品の
はんだ付部を検査する方法に関するものである。

〔発明の背景〕

第１図ａはフラツトパツケージ形部品のその部
品リード１０１が基板上のパツド１０２にはんだ
付部１０３を介し接合されている状態を示したも
のである。また、同図ｂはピン形部品の部品ピン
１０４がスルーホール１０５にはんだ付部１０６
で接合されている状態を、更に同図ｃは面付部品
１０７が基板上のパツト１０８にはんだ付部１０
９で接合されている状態をそれぞれ示すが、フイ
レツト小欠陥はこれまで精度良好にして検出し得
ないでいるのが実状である。第２図ａ，ｂは第１
図ａにおけるはんだ付部１０３とその周辺を断面
としてフイレツトが良好、不良のものについてそ
れぞれ示すが、これまでのフイレツト検査方法と
しては特開昭55−51342号公報に開示されている
ものが挙げられる。この方法によると検査対象に
は真上より光が照射される一方、その検査対象か
ら反射された光は検査対象真上にて検出されるも
のとなつている。光の照射領域を順次移動させて
検査対象を走査すれば、検出された光の信号波形
よりフイレツトの良否が知られるものである。

しかしながら、第３図ａに示す如く真上から光
１１２をスポツト状に照射し反射光を検出する場
合は、はんだ付部の微細化に伴う急勾配のフイレ
ツト部に対してはフイレツトの形成状態によらず
殆ど同一の反射光量分布になるという不具合があ
る。第３図ｂに示す如くフイレツト小に対する光
量分布Ａとフイレツト良に対する光量分布Ｂとに
は殆ど差異がないというわけである。

一方、第４図ａ，ｂに示す如く光１１２を斜上
方より照射することによつてフイレツト小に対す
る光量分布Ｄとフイレツト良に対する光量分布Ｃ
とに大きな差異を生じさせることも考えられてい
る。しかしながら、このようにして検査を行なう
場合は周囲に存在する部品によつて光路がしや断
されてしまい検査を行ない得ないという不具合が
ある。なお第２図ａ，ｂ、第３図ａおよび第４図
ａにおける符号１１０，１１１はそれぞれはん
だ、基板を示す。

〔発明の目的〕

よつて本発明の目的は、周囲に存在する部品に
よつて影響されることなく、しかも微細化された
はんだ付部であつても精度良好にしてフイレツト
を検査し得るはんだ付部検査方法を供するにあ
る。

〔発明の概要〕

この目的のため本発明は、基材を構成するポリ
イミドやガラスエポキシなどの有機物のバンドギ
ヤツプは低いが、はんだ付部を構成するはんだや
鉄、銅などのそれは高いことに着目し、基板のバ
ンドギヤツプのエネルギ対応の波長より十分短い
波長の光を励起光として検査対象真上より照射す
ることによつて基材部のみより蛍光を発生させる
ようにし、この蛍光のフイレツトでの反射具合よ
りフイレツトの良否が知れるようにしたものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第５図から第９図により説明す
る。

先ず本発明の原理について説明する。第５図ａ
に示す如く検査対象真上よりその検査対象に励起
光５を照射すれば、基板１１１からは蛍光６が発
生されるが、蛍光６は直接真上方向に達する他、
はんだ１１０外表面としてのフイレツトで反射さ
れたうえ真上方向に達する反射蛍光７も存在する
というものである。反射蛍光７のフイレツトでの
真上方向への反射具合はフイレツト形状によつて
異なるというわけである。即ち、真上方向よりフ
イレツトからの反射蛍光７を見た場合、フイレツ
トが良の場合は反射蛍光７が反射面大にして帯状
に検出されるが、フイレツトが小である場合には
実際には反射面大であるにしても反射面小にし
て、したがつて幅小として帯状に検出されるか、
あるいは殆ど反射蛍光７は検出され得ないという
ものである。第５図ｂにフイレツトが良の場合で
の光量分布Ｆとフイレツトが小である場合での光
量分布Ｅを示すが、明らかに差異が存在するもの
となつている。よつて、その差異部分の幅が一定
以上あることを似てフイレツトが良であると判定
し得、それ以下である場合にはフイレツト小であ
ると判定し得るものである。

さて、本発明をフラツトパツケージ形部品につ
いて以下具体的に説明するが、はんだ付部として
はピンタイプや面付部品のそれでのフイレツト検
査にも同様に適用可となつている。

先ずフラツトパツケージ形部品の基板上へのは
んだ付状態について説明する。第６図はその状態
を示したものである。図示の如くフラツトパツケ
ージ形部品１０はその側面より外部に導出された
部品リード１１が基板１２上に予め形成されてい
るパツド１３にはんだフイレツト１４によつて接
続されることにより、基板１２上に実装される
が、はんだフイレツト１４に小欠陥が生じている
か否かは第７図に示すはんだ付部検査装置によつ
て検査されるものとなつている。即ち、本発明に
係る検査装置はその全体が光照射系１９、蛍光像
検出系２３および制御系２７よりなり、制御系２
７によつては基板１２搭載Ｘ−Ｙテーブル２８が
駆動制御されるものとなつている。先ず、励起光
のはんだ付部への照射について説明すれば、これ
は光照射系１９によつている。Arレーザ１５か
らのスポツト状の励起光はシリンドリカルレンズ
１６，１７によつてスリツト状にされたうえ、励
起光波長のみを反射させるダイクロイツクミラー
１８を介しはんだ付部に照射されるものである。
この励起光の照射によりはんだ付部近傍の基板１
２部分からは蛍光が発生されるわけであるが、こ
の蛍光による像は蛍光像検出系２３によつて検出
されるようになつている。その基板１２部分から
の直接的な蛍光およびはんだフイレツトからの反
射蛍光はダイクロイツクミラー１８、結像光学系
２０、励起光カツトフイルタ２１を介し固体TV
カメラ２２によつて検出されるようになつている
わけである。

検査に先立つては先ず全体制御部２５からの指
令によりテーブルコントローラ２６を介しＸ−Ｙ
テーブル２８が検査開始位置へ移動され、また
Arレーザ１５が点燈されるようになつている。
しかして、以下の動作を繰り返し行なえば、はん
だ付部に対する検査が行なえるものである。

即ち、Ｘ−Ｙテーブル２８を駆動することによ
つてフラツトパツケージ形部品１０における検査
対象部品リードを検査対象領域に位置決めした状
態で、固体TVカメラ２２によつて検査対象領域
における蛍光像を検出するものである。第８図は
そのようにして検出された蛍光像の一例をはんだ
付部のみを抽出して示したものである。図示の如
く地が基板反応の検出像２９とされた中にはんだ
付部対応の検出像Ｇ，Ｈが存在するものとなつて
いるが、検出像Ｇ，Ｈには何れもはんだフイレツ
ト像３０が含まれるようになつている。因みに検
出像Ｇ，Ｈはそれぞれはんだフイレツト良、はん
だフイレツト小欠陥のものを示す。はんだフイレ
ツト良の場合にははんだフイレツト像３０はその
幅大として検出されるが、はんだフイレツト小欠
陥の場合はその幅小として検出されるか、あるい
は殆どはんだフイレツト像３０は検出され得ない
ものである。したがつて、はんだフイレツト像３
０の幅を検出したうえこれが一定以上であるか否
かを判定すればはんだフイレツトの良否が判定し
得るものである。

この判定について詳細に説明すれば、欠陥判定
部２４においては先ず第８図に示すような蛍光像
をパツド位置情報を含む設計データと比較するこ
とによつて第９図ａに示す如くにパツト部あるい
ははんだ付部のみを抽出する。次に、これをｙ方
向に加算することによつて位置ｘをパラメータと
する１次元の光量関数を第９図ｂに示す如くに得
たうえその光量関数の値を予め定めておいたしき
い値で２値化するようになつている。しきい値以
上であれば“１”として、それ未満のものは
“０”として第９図ｃに示すように２値化するわ
けであるが、このようにして得られる２値化光量
関数における“１”部分の幅を測定したうえこの
値を別に予め定めておいたしきい値と比較すれ
ば、そのパツド部あるいははんだ付部におけるは
んだフイレツトの良否が簡単容易にして、速やか
に判定され得るわけである。なお、上記処理にお
いて蛍光像のｙ方向加算が行なわれているのは、
これは微細な凸凹形状やノイズに影響されること
なくはんだフイレツトの全体を考慮して誤りなく
はんだフイレツトの良否を判定するためである。

本発明は以上のようなものであるが、励起光源
としては600mm以下の波長をもつレーザ、または
水銀燈紫外蛍光燈など600mm以下の波長成分を含
む光源と光学フイルタとを組合せたものを用い得
る。また、蛍光像を検出するものとしては撮像管
を用いたTVカメラ、またはリニアセンサとガル
バノミラーなどの走査機構とを組合せたもの、光
電子増倍管などの１点での光量検出用センサと走
査機構とを組合せたものなど種々考えられるもの
となつている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、検査対象真上よ
り照射された励起光によつて基板部のみより蛍光
を発生せしめ、この蛍光のはんだフイレツトでの
反射具合を検査対象真上より検出することによつ
てはんだフイレツトの良否が知れるようにしたも
のである。したがつて、本発明による場合は、周
囲に存在する部品にも影響されることなく、しか
も微細化されたはんだ付部であつても精度良好に
してはんだフイレツト、即ち、はんだ付部の良否
を検査し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂ，ｃは、各種部品の基板上へのは
んだ付部による実装・接合状態を示す図、第２図
ａ，ｂは、第１図ａにおけるはんだ付部とその周
辺を断面としてフイレツトが良好、不良のものに
ついて示す図、第３図ａ，ｂは、急勾配フイレツ
ト真上より光を照射して反射光を検出する場合で
の不具合を説明するための図、第４図ａ，ｂは、
検査対象斜上方より光を照射することによつてフ
イレツトの良否を検査し得ることを説明するため
の図、第５図ａ，ｂは、本発明の原理を説明する
ための図、第６図は、フラツトパツケージ形部品
の基板上へのはんだ付状態を示す図、第７図は、
本発明に係るはんだ付部検査装置を部品実装基板
とともに示す図、第８図は、その構成における固
体TVカメラによるはんだ付部に関しての検出蛍
光像の一例を示す図、第９図ａ，ｂ，ｃは、同じ
くその構成における欠陥判定部による処理の一例
を説明するための図である。 １０……フラツトパツケージ形部品、１１……
部品リード、１２……基板、１４……はんだフイ
レツト、１５……Arレーザ、１６，１７……シ
リンドリカルレンズ、１８……ダイクロイツクミ
ラー、２０……結像光学系、２１……励起光カツ
トフイルタ、２２……固体TVカメラ、２４……
欠陥判定部、２５……全体制御部、２６……テー
ブルコントローラ、２８……Ｘ−Ｙテーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板に実装された各種部品のはんだ付部での
   はんだフイレツトの良否を検査する方法にして、
   検査対象としてのはんだ付部真上より励起光を照
   射することによつて基板基材部のみより蛍光を発
   生せしめ、該蛍光のはんだフイレツトでの反射領
   域の大きさをはんだ付部真上で検出し、該検出に
   係る反射領域の大きさにもとづきはんだ付部での
   はんだフイレツトの良否を検査することを特徴と
   するはんだ付部検査方法。