JPH0794973B2 - 半田付状態の外観検査方法 - Google Patents
半田付状態の外観検査方法Info
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- JPH0794973B2 JPH0794973B2 JP1330754A JP33075489A JPH0794973B2 JP H0794973 B2 JPH0794973 B2 JP H0794973B2 JP 1330754 A JP1330754 A JP 1330754A JP 33075489 A JP33075489 A JP 33075489A JP H0794973 B2 JPH0794973 B2 JP H0794973B2
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- JP
- Japan
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- lead
- solder fillet
- light
- point
- laser light
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半田付状態の外観検査方法に関するものであ
る。
る。
（従来の技術） レーザ光による半田付状態の外観検査手段については、
従来、種々のものが提案されている（例えば特開昭63−
177042,177045号公報）。
従来、種々のものが提案されている（例えば特開昭63−
177042,177045号公報）。
（発明が解決しようとする課題） ところが上記従来手段は、何れも、以下に述べるような
レーザ光の照射による半田付状態の外観検査にとって重
要な技術課題は未解決のままであった。
レーザ光の照射による半田付状態の外観検査にとって重
要な技術課題は未解決のままであった。
すなわち半田付状態のうち、特に重要なのは、リードの
先端部に形成された半田フィレットの形状であって、半
田付状態の合否は、半田フィレットの形状の良否に大き
く左右されるものである。したがって半田付状態の合否
を判断するためには、当然の事ながら、レーザ光を計測
対象である半田フィレットに確実に照射せねばならな
い。ところが基板に実装された電子部品は、設計位置若
しくは理想位置に対して位置ずれや寸法誤差等を有して
いることから、設計位置を予めティーチングしておき、
この設計位置に向ってレーザ光を照射しても、レーザ光
が半田フィレットに当るとは限らない。殊に近年は、高
密度高集積化の要請から、リードのピッチは極小化する
傾向にあって、0.3mm以下の小ピッチのものもあり、こ
のようなものは、わずかな位置ずれがあるとティーチン
グした位置に向ってレーザ光を照射しても、レーザ光は
計測対象である半田フィレット以外の地点に照射されて
しまい、誤った計測結果が入手されることとなる。
先端部に形成された半田フィレットの形状であって、半
田付状態の合否は、半田フィレットの形状の良否に大き
く左右されるものである。したがって半田付状態の合否
を判断するためには、当然の事ながら、レーザ光を計測
対象である半田フィレットに確実に照射せねばならな
い。ところが基板に実装された電子部品は、設計位置若
しくは理想位置に対して位置ずれや寸法誤差等を有して
いることから、設計位置を予めティーチングしておき、
この設計位置に向ってレーザ光を照射しても、レーザ光
が半田フィレットに当るとは限らない。殊に近年は、高
密度高集積化の要請から、リードのピッチは極小化する
傾向にあって、0.3mm以下の小ピッチのものもあり、こ
のようなものは、わずかな位置ずれがあるとティーチン
グした位置に向ってレーザ光を照射しても、レーザ光は
計測対象である半田フィレット以外の地点に照射されて
しまい、誤った計測結果が入手されることとなる。
また半田フィレットは、錫や鉛等の光沢のある金属であ
ることから、その表面は鏡面性を有する断面略山形状で
あり、レーザ光の照射方向や、受光手段の受光位置を工
夫しないと、反射光を確実に受光できず、ひいては計測
結果に狂いを生じることとなる。以上のように、レーザ
光を確実に半田フィレットに照射するための手段と、半
田フィレットに反射されたレーザ光を確実に受光するた
めの手段は未だ確立されていない実情にあった。
ることから、その表面は鏡面性を有する断面略山形状で
あり、レーザ光の照射方向や、受光手段の受光位置を工
夫しないと、反射光を確実に受光できず、ひいては計測
結果に狂いを生じることとなる。以上のように、レーザ
光を確実に半田フィレットに照射するための手段と、半
田フィレットに反射されたレーザ光を確実に受光するた
めの手段は未だ確立されていない実情にあった。
そこで本発明は、上記のような半田付状態の外観検査に
特有の技術課題を解決するための手段、すなわちレーザ
光を確実に検査対象である半田フィレットに照射でき、
またその反射光を確実に受光できる手段を提供すること
を目的とする。
特有の技術課題を解決するための手段、すなわちレーザ
光を確実に検査対象である半田フィレットに照射でき、
またその反射光を確実に受光できる手段を提供すること
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、基板に搭載された電子部品のモー
ルド体から延出するリードの側方に第１のスタート点を
設定し、この第１のスタート点からリードを横切る方向
にレーザ光を掃引照射して、このリードに反射されたレ
ーザ光を受光することにより、このリードのセンターを
検出し、次いでこのセンターを通るリードの延出方向の
線上に第２のスタート点を設定し、この第２のスタート
点からリードの延出方向にレーザ光を掃引照射し、その
反射光を上記リードの延出方向に対して直交する方向の
斜上方に設けられた受光手段により受光して、リードの
先端部に形成された半田フィレットの形状を計測する。
ルド体から延出するリードの側方に第１のスタート点を
設定し、この第１のスタート点からリードを横切る方向
にレーザ光を掃引照射して、このリードに反射されたレ
ーザ光を受光することにより、このリードのセンターを
検出し、次いでこのセンターを通るリードの延出方向の
線上に第２のスタート点を設定し、この第２のスタート
点からリードの延出方向にレーザ光を掃引照射し、その
反射光を上記リードの延出方向に対して直交する方向の
斜上方に設けられた受光手段により受光して、リードの
先端部に形成された半田フィレットの形状を計測する。
（作用） 上記構成において、リードに対して、このリードを横切
る方向にレーザ光を掃引照射して、このリードに反射さ
れたレーザ光を受光することにより、このリードのセン
ターを検出する。次いでこのセンターを通るリードの延
出方向にレーザ光を掃引照射することにより、検査対象
である半田フィレットにレーザ光を照射する。またその
反射光を、上記リードの延出方向に対して直交する方向
の斜上方に設けられた受光手段により受光して、半田フ
ィレットの形状を計測する。
る方向にレーザ光を掃引照射して、このリードに反射さ
れたレーザ光を受光することにより、このリードのセン
ターを検出する。次いでこのセンターを通るリードの延
出方向にレーザ光を掃引照射することにより、検査対象
である半田フィレットにレーザ光を照射する。またその
反射光を、上記リードの延出方向に対して直交する方向
の斜上方に設けられた受光手段により受光して、半田フ
ィレットの形状を計測する。
（実施例） 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図は半田付状態の外観検査装置の斜視図であって、
１は基板であり、その上面に電子部品（以下「チップ」
という）２が搭載されている。３はチップ２のモールド
体2aから側方へ多数本延出するリード、４はリード３の
先端部に形成された半田フィレットである。
１は基板であり、その上面に電子部品（以下「チップ」
という）２が搭載されている。３はチップ２のモールド
体2aから側方へ多数本延出するリード、４はリード３の
先端部に形成された半田フィレットである。
５はレーザ装置であって、これから照射されたレーザス
ポット光は、ミラー６に反射されて半田フィレット４に
照射され、その反射光は受光手段７に入射する。その
際、ミラー６を２方向に回転させることにより、レーザ
光をXY方向に掃引照射する。８は集光素子、９はPSDの
ような位置検出素子である。図中、レーザ光は破線矢印
にて示している。
ポット光は、ミラー６に反射されて半田フィレット４に
照射され、その反射光は受光手段７に入射する。その
際、ミラー６を２方向に回転させることにより、レーザ
光をXY方向に掃引照射する。８は集光素子、９はPSDの
ような位置検出素子である。図中、レーザ光は破線矢印
にて示している。
第２図及び第３図に示すように、ミラー６に反射された
レーザ光は、リード３や半田フィレット４の上方から照
射される。また受光手段７は、リード３の延出方向（Ｙ
方向）に直交するＸ方向の斜上方に配設されている。こ
のようにレーザ光の照射方向や受光手段７の配設位置を
設定することにより、鏡面性を有する断面山形状の半田
フィレット４に反射されたレーザ光を、安定して確実に
受光することができる。第１図において、10は基板１に
形成された回路パターンのランド、Ｑは基板１の適所に
形成された位置基準マークであり、このマークＱに対す
る各ランド10の座標位置は既知である。
レーザ光は、リード３や半田フィレット４の上方から照
射される。また受光手段７は、リード３の延出方向（Ｙ
方向）に直交するＸ方向の斜上方に配設されている。こ
のようにレーザ光の照射方向や受光手段７の配設位置を
設定することにより、鏡面性を有する断面山形状の半田
フィレット４に反射されたレーザ光を、安定して確実に
受光することができる。第１図において、10は基板１に
形成された回路パターンのランド、Ｑは基板１の適所に
形成された位置基準マークであり、このマークＱに対す
る各ランド10の座標位置は既知である。
本装置は上記のような構成より成り、次に半田付状態の
外観検査方法を説明する。
外観検査方法を説明する。
第３図及び第４図において、まずリード３の側方にスタ
ート点Ａを設定し、ここからリード３を横切るX1方向に
レーザ光を掃引照射し、その反射光を受光手段７により
受光して、リード３のセンターＢを検出する。このセン
ターＢの検出は、各リード３毎にそれぞれ行われる。こ
のスタート点Ａは、上述したように基板１の位置基準マ
ークＱに対して既知の位置である各ランド10の側方に設
定される。次いでこのセンターＢを通るＹ方向線上にス
タート点Ｃを設定し、リード３の延出方向（Y1方向）に
レーザ光を掃引照射し、半田フィレット４の形状を計測
する。
ート点Ａを設定し、ここからリード３を横切るX1方向に
レーザ光を掃引照射し、その反射光を受光手段７により
受光して、リード３のセンターＢを検出する。このセン
ターＢの検出は、各リード３毎にそれぞれ行われる。こ
のスタート点Ａは、上述したように基板１の位置基準マ
ークＱに対して既知の位置である各ランド10の側方に設
定される。次いでこのセンターＢを通るＹ方向線上にス
タート点Ｃを設定し、リード３の延出方向（Y1方向）に
レーザ光を掃引照射し、半田フィレット４の形状を計測
する。
このように本方法は、まずリード３のセンターＢを検出
し、次いでこのセンターＢを通るリード３の延出方向に
レーザ光を照射するようにしているので、チップ２にＸ
方向の位置ずれがあっても、レーザ光を確実に半田フィ
レット４に照射することができる。またリード３の延出
方向に対して直交する斜上方に受光手段７を設けている
ので、上方から半田フィレット４に照射されて、この半
田フィレット４に反射された光を、確実にかつ安定して
受光手段７に受光することができる。
し、次いでこのセンターＢを通るリード３の延出方向に
レーザ光を照射するようにしているので、チップ２にＸ
方向の位置ずれがあっても、レーザ光を確実に半田フィ
レット４に照射することができる。またリード３の延出
方向に対して直交する斜上方に受光手段７を設けている
ので、上方から半田フィレット４に照射されて、この半
田フィレット４に反射された光を、確実にかつ安定して
受光手段７に受光することができる。
ところで、チップの中には、例えば第８図に示すミニト
ランジスタ２のように、リード３がモールド体2aの側壁
に沿って急勾配で屈曲しているものがある。このような
ものに、予め定められたＹ方向の計測エリアａに沿って
レーザ光を掃引照射して、半田フィレット４の形状を計
測する場合、チップ２がＹ方向に距離ｌ位置ずれしてい
ると、レーザ光はリード３の肩部3aに反射され、この肩
部3aの高さを半田フィレット４の最大高さと誤認してし
まう。図中、鎖線は位置ずれのないチップを示してい
る。このような誤判断は、ミニトランジスタ以外にも、
タンタルコンデンサやコイルなどの急勾配のリードを有
するチップ、更にはQFPやSOPなどの側方に長く延出する
リードを有するチップにも生じやすいものである。そこ
で次に、このようにＹ方向の位置ずれがあっても、レー
ザ光を半田フィレットに確実に照射できる手段を説明す
る。
ランジスタ２のように、リード３がモールド体2aの側壁
に沿って急勾配で屈曲しているものがある。このような
ものに、予め定められたＹ方向の計測エリアａに沿って
レーザ光を掃引照射して、半田フィレット４の形状を計
測する場合、チップ２がＹ方向に距離ｌ位置ずれしてい
ると、レーザ光はリード３の肩部3aに反射され、この肩
部3aの高さを半田フィレット４の最大高さと誤認してし
まう。図中、鎖線は位置ずれのないチップを示してい
る。このような誤判断は、ミニトランジスタ以外にも、
タンタルコンデンサやコイルなどの急勾配のリードを有
するチップ、更にはQFPやSOPなどの側方に長く延出する
リードを有するチップにも生じやすいものである。そこ
で次に、このようにＹ方向の位置ずれがあっても、レー
ザ光を半田フィレットに確実に照射できる手段を説明す
る。
第５図において、チップ２にかなりのＹ方向の位置ずれ
があっても、モールド体2aの上面若しくはリード３の基
端部3aの上面から半田フィレット４の先端部まで十分に
カバーできる計測エリアa1を設定し、このエリアa1に沿
って、第１回目のレーザ光の掃引照射を行うことによ
り、このエリアa1におけるチップ２の外観を計測する。
N1は掃引ラインである。
があっても、モールド体2aの上面若しくはリード３の基
端部3aの上面から半田フィレット４の先端部まで十分に
カバーできる計測エリアa1を設定し、このエリアa1に沿
って、第１回目のレーザ光の掃引照射を行うことによ
り、このエリアa1におけるチップ２の外観を計測する。
N1は掃引ラインである。
第６図はその結果を示すものである。図中、HMAXはチッ
プ２の上面の高さであり、この高さHMAXに対して、所定
比（例えば0.7）の高さ0.7HMAXの地点Ｓを検出する。次
いでこの地点Ｓから半田フィレット４の先端部へ向って
所定のオフセット距離ｅの位置にオフセット点Soffset
を設定する。次いでこのオフセット点Soffsetから半田
フィレット４の先端部側へ向って、第２回目の計測エリ
アa2を設定し、破線矢印N2で示すように、このオフセッ
ト点Soffsetを第２回目の計測のスタート点としてレー
ザ光を掃比照射し、半田フィレット４の形状を詳細に計
測する。第７図はその計測結果を示すものである。
プ２の上面の高さであり、この高さHMAXに対して、所定
比（例えば0.7）の高さ0.7HMAXの地点Ｓを検出する。次
いでこの地点Ｓから半田フィレット４の先端部へ向って
所定のオフセット距離ｅの位置にオフセット点Soffset
を設定する。次いでこのオフセット点Soffsetから半田
フィレット４の先端部側へ向って、第２回目の計測エリ
アa2を設定し、破線矢印N2で示すように、このオフセッ
ト点Soffsetを第２回目の計測のスタート点としてレー
ザ光を掃比照射し、半田フィレット４の形状を詳細に計
測する。第７図はその計測結果を示すものである。
このように本方法によれば、チップ２にＹ方向の位置ず
れがあっても、半田付状態の合否判断にきわめて重要な
半田フィレット（リードの先端部から下り勾配で延出す
る部分）に確実にレーザ光を照射して、その形状を確実
に計測することができる。上記0.7,eなどの数値は、チ
ップの品種や要求される形状精度に応じて予め定められ
る。
れがあっても、半田付状態の合否判断にきわめて重要な
半田フィレット（リードの先端部から下り勾配で延出す
る部分）に確実にレーザ光を照射して、その形状を確実
に計測することができる。上記0.7,eなどの数値は、チ
ップの品種や要求される形状精度に応じて予め定められ
る。
また半田付状態の外観検査は、できるだけ高速、広範囲
にて行うことが望ましいが、本方法はレーザ光の掃引照
射を２回行わねばならないため、時間を要する難点があ
る。したがって第２回目の計測エリアa2のスタート点を
決定するために行われる第１回目の掃引照射は粗に行い
（例えば2mm/100ポイント）、半田フィレットの形状を
詳細に計測するために行われる第２回目の掃引照射は、
密に（例えば0.5mm/100ポイント）行えば、検査速度を
上げることができる。
にて行うことが望ましいが、本方法はレーザ光の掃引照
射を２回行わねばならないため、時間を要する難点があ
る。したがって第２回目の計測エリアa2のスタート点を
決定するために行われる第１回目の掃引照射は粗に行い
（例えば2mm/100ポイント）、半田フィレットの形状を
詳細に計測するために行われる第２回目の掃引照射は、
密に（例えば0.5mm/100ポイント）行えば、検査速度を
上げることができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、電子部品にＸ方
向やＹ方向の位置ずれがあっても、半田フィレットに確
実にレーザ光を掃引照射し、且つその反射光を確実に受
光して、半田フィレットの形状を精密に計測できる。
向やＹ方向の位置ずれがあっても、半田フィレットに確
実にレーザ光を掃引照射し、且つその反射光を確実に受
光して、半田フィレットの形状を精密に計測できる。
図は本考案の実施例を示すものであって、第１図は半田
付状態の外観検査装置の斜視図、第２図は計測中の正面
図、第３図は同部分斜視図、第４図は同平面図、第５図
は側面図、第６図及び第７図は計測結果を示すグラフ
図、第８図は側面図である。 １……基板 ２……電子部品 2a……モールド体 ３……リード 3a……リードの基端部 ４……半田フィレット ５……レーザ照射手段 ７……受光手段 Ｂ……リードのセンター ｅ……オフセット距離 Soffset……オフセット点
付状態の外観検査装置の斜視図、第２図は計測中の正面
図、第３図は同部分斜視図、第４図は同平面図、第５図
は側面図、第６図及び第７図は計測結果を示すグラフ
図、第８図は側面図である。 １……基板 ２……電子部品 2a……モールド体 ３……リード 3a……リードの基端部 ４……半田フィレット ５……レーザ照射手段 ７……受光手段 Ｂ……リードのセンター ｅ……オフセット距離 Soffset……オフセット点
Claims (2)
- 【請求項１】基板に搭載された電子部品のモールド体か
ら延出するリードの側方に第１のスタート点を設定し、
この第１のスタート点からリードを横切る方向にレーザ
光を掃引照射して、このリードに反射されたレーザ光を
受光することにより、このリードのセンターを検出し、
次いでこのセンターを通るリードの延出方向の線上に第
２のスタート点を設定し、この第２のスタート点からリ
ードの延出方向にレーザ光を掃引照射し、その反射光を
上記リードの延出方向に対して直交する方向の斜上方に
設けられた受光手段により受光して、リードの先端部に
形成された半田フィレットの形状を計測することを特徴
とする半田付状態の外観検査方法。 - 【請求項２】半田フィレットに向ってレーザ光を掃引照
射し、その反射光を受光手段により検出するようにした
半田付状態の外観検査方法において、電子部分のモール
ド体の上面、若しくはリードの基端部の上面から半田フ
ィレットの先端部へ向ってレーザ光を掃引照射して、こ
の電子部品の高さに対して、所定比の高さを有する地点
を検出するとともに、この地点から半田フィレットの先
端部へ向って所定のオフセット距離の位置にオフセット
点を設定し、次いでこのオフセット点をスタート点とし
て、半田フィレットの先端部へ向って再度レーザ光を掃
引照射することにより、半田フィレットの形状を計測す
るようにしたことを特徴とする半田付状態の外観検査方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330754A JPH0794973B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 半田付状態の外観検査方法 |
| US07/626,051 US5192983A (en) | 1989-12-19 | 1990-12-13 | Apparatus for and method of checking external appearance of soldering state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330754A JPH0794973B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 半田付状態の外観検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189506A JPH03189506A (ja) | 1991-08-19 |
| JPH0794973B2 true JPH0794973B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=18236176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1330754A Expired - Fee Related JPH0794973B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 半田付状態の外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794973B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5365645B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2013-12-11 | オムロン株式会社 | 基板検査装置および基板検査システムならびに基板検査結果の確認用画面の表示方法 |
| CN109884079A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 广州市易鸿智能装备有限公司 | 焊缝检测机 |
| CN117630041B (zh) * | 2023-12-06 | 2024-05-10 | 江苏科睿坦电子科技有限公司 | 一种rfid芯片焊接质量检测方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140049A (ja) * | 1987-11-26 | 1989-06-01 | Nec Corp | 外観検査装置 |
| JPH02216005A (ja) * | 1989-02-16 | 1990-08-28 | Fuji Electric Co Ltd | 実装部品のはんだ付検査方法 |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1330754A patent/JPH0794973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03189506A (ja) | 1991-08-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |