JPH09162543A - プリント基板及びこれを用いたクリーム半田膜厚測定方法 - Google Patents

プリント基板及びこれを用いたクリーム半田膜厚測定方法

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JPH09162543A
JPH09162543A JP32176195A JP32176195A JPH09162543A JP H09162543 A JPH09162543 A JP H09162543A JP 32176195 A JP32176195 A JP 32176195A JP 32176195 A JP32176195 A JP 32176195A JP H09162543 A JPH09162543 A JP H09162543A
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JP
Japan
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cream solder
film thickness
circuit board
printed circuit
copper pad
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JP32176195A
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Inventor
Atsushi Takagi
篤志 高木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0266Marks, test patterns or identification means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅パッドがほぼ同大の塗布されたクリーム半
田4によりほとんど覆われており、樹脂などのようにレ
ーザ光が透過または内部散乱して反射しない基材を用い
たプリント基板でも、同レーザを使用した膜厚測定器に
てクリーム半田膜厚を測定可能にする。 【解決手段】 1個または多数の連続する電気接合部を
有する電気部品をリフロー半田付けするためのこれらに
対応する1個または多数の連続する銅パッド3、この銅
パッド3近傍または延長線上にリフロー半田付けに使用
しないダミー銅パッド24A〜24Dをプリント基板1
上に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、リフローによる
電気部品の基板実装における、プリント基板及びこれを
用いたクリーム半田膜厚測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のプリント基板を示す正面図
である。図において、1はプリント基板、2はガラスエ
ポキシ材やコンポジット材などの樹脂材料からなる樹脂
基材、3は樹脂基材2上に等ピッチにそれぞれ4方向に
形成された銅パッド、4は印刷により各銅パッド3上に
ほぼ同大に形成されたクリーム半田である。図5は従来
のプリント基板にICを実装した状態を示す正面図であ
り、図において、4’はクリーム半田4がリフローによ
って溶融後結晶固化した半田、5はクリーム半田4上に
搭載されたIC、6はIC5より延設された連続する複
数のリードフレームでその先端は銅パッド3またはクリ
ーム半田4と対応しており、7はリードフレーム間に発
生した半田ブリッジである。図6は図4に示すプリント
基板1のI−I断面図またはII−II断面図であり、いわ
ば、クリーム半田の膜厚の測定状態を示している。図に
おいて、8は膜厚測定箇所であるクリーム半田上面、9
は膜厚測定器(図示せず)の一般的な波長780nm程
度の半導体レーザ光を照射する投光部で、10はレーザ
投射光である。まず、I−I断面箇所において、11は投
光部より照射されクリーム半田上面8にて反射したレー
ザ反射光、12はレーザ反射光11を受ける半導体位置
検出素子からなる受光部、13はレーザ反射光11に対
する受光部12へのレーザ受光位置、14は銅パッド上
面、TXは銅パッド上面14からクリーム半田上面8迄
の距離で、測定対象となるクリーム半田膜厚である。ま
た、15は銅パッド上面14にて反射したレーザ反射
光、16はレーザ反射光15に対する受光部12へのレ
ーザ受光位置である。なお、レーザ投射光10とレーザ
反射光11及び15とを一定角度になるよう投光部9及
び受光部を設定してあるので、レーザ受光位置13と1
6の距離はクリーム半田膜厚TXに比例する。例えば、
同図のように上記角度90゜の場合、レーザ受光位置と
16の距離はクリーム半田膜厚TXの√2倍となる。次
に、II−II断面箇所において、17は銅パッド3及びク
リーム半田4の無い樹脂基材2における樹脂基材内部の
反射位置、18はレーザ透過光、19は反射位置17に
て反射したレーザ反射光、20はレーザ反射光19に対
する受光部12へのレーザ受光位置である。また、一般
的に、半導体による780nm程度の波長のレーザ投射
光10をプリント基板1上のクリーム半田4及び銅パッ
ド3のない樹脂基材2の箇所に照射したとき、レーザ投
射光10が樹脂基材内部に入射し、レーザ光の一部が反
射し、残りのレーザ光が透過するが、反射位置17は樹
脂基材の組成バラツキにより変化する。
【0003】このような従来のプリント基板1を用いた
クリーム半田膜厚測定方法では、図4の矢印Y1、X
1、Y2、X2の各方向にプリント基板1または膜厚測
定器を相対的に走査し、銅パッド上面14にレーザ投射
光10を照射して半導体位置検出素子の検出出力をグラ
フ表示することなどにより銅パッド上面位置を知り、次
いで同様にクリーム半田上面位置を知ることにより、ク
リーム半田膜厚を測定表示することができる。すなわ
ち、図4の矢印Y1方向に膜厚測定器を走査することに
よって得られたグラフが図7で、横軸はY1方向の走査
時間、縦軸は半導体検出素子のレーザ受光位置に相応す
る検出出力を示し、21は図6のレーザ受光位置13に
対応する検出出力、22は図6のレーザ受光位置16に
対応する検出出力、23は図6のレーザ受光位置20に
対応する検出出力である。これら検出出力21と22の
差を半導体位置検出素子に基づく定数で除算し、さらに
上記のようにレーザ投射光10とレーザ反射光11及び
15との角度90゜に基づく定数クリームの√2で除算
することにより半田膜厚TXを求めることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のプリント基板1を用いたクリーム半田膜厚測定方
法では、銅パッド上面14がほぼ同大のクリーム半田4
にほとんど覆われているのが通例であり、レーザ投射光
10がクリーム半田4下部の銅パッド上面14に到達し
ない。従って、図4の矢印Y1方向に膜厚測定器を走査
することによって得られるグラフは、図6のようにレー
ザ受光位置16、すなわち銅パッド上面14に対応する
検出出力22が明確にグラフ表示されず、実際には図7
のようなグラフ波形となりクリーム半田膜厚TXを測定
できない。しかし、クリーム半田膜厚TXはリフローに
おける実装品質を決める重要なポイントで、クリーム半
田膜厚TXが所定値より大きいと図4のように隣接する
パッド間にて半田ブリッジ15が発生し、クリーム半田
膜厚TXが所定値より小さいと半田量不足のために未半
田となり、クリーム半田膜厚を測定管理できないと深刻
な問題を来すことになる。
【0005】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、その目的は、樹脂などのように
レーザ光が透過または内部散乱する基材を用いたプリン
ト基板でも、クリーム半田膜厚測定可能なプリント基板
及びクリーム半田膜厚測定方法を得るものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係るプリント
基板においては、1個または多数の連続する電気接合部
を有する電気部品をリフロー半田付けするためのこれら
に対応する1個または多数の連続する銅パッド、該銅パ
ッド近傍または延長線上にリフロー半田付けに使用しな
いダミー銅パッドをプリント基板に備えたものである。
【0007】また、上記ダミー銅パッド上面に膜厚測定
器のレーザ光を照射して銅パッド上面位置を知り、次い
でクリーム半田塗布面の上面位置を知ることによりクリ
ーム半田膜厚を測定表示するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態であるプリ
ント基板においては、リフロー半田付けに使用しないダ
ミー銅パッド上面に膜厚測定器のレーザ光を投光反射す
ることにより銅パッド上面位置を知ることにより、クリ
ーム半田膜厚を測定できる。従って、所定の適正な値に
なるようクリーム半田を印刷することにより、半田ブリ
ッジ及び未半田のない良好な品質のリフロー実装基板を
得ることができる。
【0009】また、上記クリーム半田膜厚を正確に測定
表示することができる。
【0010】以下、この発明をその実施の形態を示す図
面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1であるプ
リント基板の正面図である。図において、1はプリント
基板、24A〜24Dは複数の連続する銅パッド3の延
長線上にプリント基板1上に設けられた、この発明の特
徴であるリフロー半田付けに使用しないダミー銅パッド
である。また、図2は図1に示すプリント基板1のIII
−III断面図またはIV−IV断面図であり、図において、
25Aはダミー銅パッド24Aのダミー銅パッド上面、
26Aは投光部9より照射されダミー銅パッド上面25
Aにて反射したレーザ反射光、27Aはレーザ反射光2
6Aに対する受光部12へのレーザ受光位置である。同
様に、25Bはダミー銅パッド24Bのダミー銅パッド
上面、26Bは投光部9より照射されダミー銅パッド上
面25Bにて反射したレーザ反射光、27Bはレーザ反
射光26Bに対する受光部12へのレーザ受光位置であ
る。なお、図2におけるI−I断面図は図4におけるI−I
断面図と相応している。
【0011】このように構成されたプリント基板を、図
1の矢印Y1方向にダミー銅パッド24Aから24Bま
で膜厚測定器のレーザ光を相対的に走査測定することに
より、従来例の図7または図8と同様、図3のような測
定個所に対応する半導体位置検出素子による検出出力を
示すグラフが得られる。図3において、28Aはレーザ
受光位置27Aに対応する検出出力で、同様に28Bは
レーザ受光位置27Bに対応する検出出力である。ここ
で、銅パッド3及びダミー銅パッド24A〜24Dは一
般的に基板製造工程の中でサブトラクティブ法またはア
ディティブ法によって形成されるため、これら銅膜厚の
仕上がり誤差は測定対象であるクリーム半田4の膜厚値
が50μm〜300μmに比べ、±3μm〜5μm以下
と十分小さい。さらに、銅パッド3とダミー銅パッド2
4A〜24Dの位置関係はプリント基板1’に実装する
ICの大きさによって決まるが、ICはプリント基板外
形よりも小さいため、クリーム半田4の膜厚測定にあた
っては銅パッド3とダミー銅パッド24A〜24Dの銅
膜厚が殆ど同じであると見なすことができる。従って、
ダミー銅パッド上面25A及び25Bは図6における銅
パッド上面14と同一位置とみなすことができる。同様
にして受光部12に対するレーザ受光位置27A及び2
7Bは図6におけるレーザ受光位置16と同一位置とみ
なすことができるので、図3の検出出力28A及び28
Bは図7の検出出力22と同じと見なすことができる。
言いかえれば、図3の検出出力28A及び28Bは銅パ
ッド3または図6の銅パッド上面14に対応する検出出
力22と同じと見なすことができる。従って、これら検
出出力28Aと28Bを結ぶことによって銅パッド上面
14に対応する検出出力が明確になるので、検出出力2
1との縦軸方向の距離を知ることによってクリーム半田
膜厚TXを測定できる。
【0012】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【0013】リフロー半田付けに使用しないダミー銅パ
ッド上面に膜厚測定器のレーザ光を投光反射することに
より銅パッド上面位置を知ることができ、クリーム半田
膜厚を測定できる。従って、所定の適正な値になるよう
クリーム半田を印刷管理することにより、半田ブリッジ
及び未半田のない良好な品質のリフロー実装基板を得る
ことができる。
【0014】また、上記ダミー銅パッド上面に膜厚測定
器のレーザ光を照射して銅パッド上面位置を知り、次い
でクリーム半田塗布面の上面位置を知ることにより、ク
リーム半田膜厚を正確に測定表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1であるプリント基板
の正面図である。
【図2】 図1に示すプリント基板のIII−III断面図ま
たはIV−IV断面図である。
【図3】 この発明の実施の形態を示す測定個所に対応
する半導体位置検出素子の検出出力を示すグラフであ
る。
【図4】 従来のプリント基板を示す正面図である。
【図5】 従来のプリント基板にICを実装した状態を
示す正面図である。
【図6】 図4に示すプリント基板のI−I断面図または
II−II断面図である。
【図7】 従来のプリント基板の測定個所に対応する半
導体位置検出素子の検出出力を示すグラフである
【図8】 従来のプリント基板の測定個所に対応する実
際の半導体位置検出素子の検出出力を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 プリント基板、3 銅パッド、4 クリーム半田、
8 クリーム半田上面、9 投光部、10 レーザ投射
光、11,15 レーザ反射光、12 受光部、13,
16 レーザ受光位置、14 銅パッド上面、21 検
出出力、24A〜24D ダミー銅パッド、25A,2
5B ダミー銅パッド上面、26A,26B レーザ反
射光、27A,27B レーザ受光位置、28A,28
B 検出出力。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個または多数の連続する電気接合部を
    有する電気部品をリフロー半田付けするためのこれらに
    対応する1個または多数の連続する銅パッド、該銅パッ
    ド近傍または延長線上にリフロー半田付けに使用しない
    ダミー銅パッドを備えたことを特徴とするプリント基
    板。
  2. 【請求項2】 上記ダミー銅パッド上面に膜厚測定器の
    レーザ光を照射して銅パッド上面位置を知り、次いでク
    リーム半田塗布面の上面位置を知ることによりクリーム
    半田膜厚を測定表示することを特徴とする請求項1記載
    のプリント基板を使用したクリーム半田膜厚測定方法。
JP32176195A 1995-12-11 1995-12-11 プリント基板及びこれを用いたクリーム半田膜厚測定方法 Pending JPH09162543A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007026700A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-11 Solarwatt Ag Schichtdickenmessgerät und Verfahren zur Schichtdickenmessung für verzinnte Metallbänder als elektrische Verbinder
CN110530271A (zh) * 2019-09-06 2019-12-03 广东兴发精密制造有限公司 一种型材自动测宽测厚装置

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DE102007026700A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-11 Solarwatt Ag Schichtdickenmessgerät und Verfahren zur Schichtdickenmessung für verzinnte Metallbänder als elektrische Verbinder
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