JP2007227624A - System and method for inspecting quality of solder - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect the quality of solder in a printed-circuit board with a solder printing for a pin-through mounting. <P>SOLUTION: A printer 20 conducting a solder printing and a mounter 40 mounting parts are fitted in a printed-wiring board α conducting the pin-through mounting. A first weight measuring device 10, a second weight measuring device 30, a third weight measuring device 50, and a fourth weight measuring device 70 measuring weights before and after the carrying-out of the elements among each process for a reflow device 60 conducting a reflow heating, are further fitted in the printed-wiring board α. The quality of solder containing inserting parts can be controlled by measuring the weight of solder by utilizing the measured values of each process. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半田品質検査システムに係り、特にピンスルー実装を行う場合の半田品質検査システムに関する。   The present invention relates to a solder quality inspection system, and more particularly to a solder quality inspection system when performing pin-through mounting.

従来、ＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）における半田印刷の検査には以下のようなものがある。例えば、２次元検査装置では、プリント配線板の鉛直上からカメラにより撮影し、その撮影されたプリント配線板の撮像より半田印刷面積を検査する手法がある。また、３次元検査装置では、さらにプリント配線板上の半田印刷の状態を半田の高さ、体積等といった観点から測定が可能である。   Conventionally, solder printing inspection in SMT (Surface Mounting Technology) includes the following. For example, in a two-dimensional inspection apparatus, there is a method in which a photograph is taken from above a printed wiring board by a camera, and a solder printing area is inspected by imaging of the photographed printed wiring board. In the three-dimensional inspection apparatus, the state of solder printing on the printed wiring board can be further measured from the viewpoint of solder height, volume, and the like.

現状、半田印刷の検査の最終工程にはいわゆるリフロー加熱後に半田接合部の接合の有無や実装不良を検査することとなる。しかし、半田接合不良の多くは半田の量のばらつきに起因しており、これは半田の重量を正確に測定することで精度の良い検査が可能である。   At present, in the final process of the inspection of solder printing, the presence / absence of bonding of the solder joint and the mounting defect are inspected after so-called reflow heating. However, many solder joint failures are caused by variations in the amount of solder, which can be accurately inspected by accurately measuring the weight of the solder.

特許文献１には半田印刷前と印刷後に重量計測を行って重力差である半田量を求め基準重量範囲と比較して良否を判断する提案がなされている。
特開２００３−４２９２１（第５頁、図１） Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 proposes that weight measurement is performed before and after solder printing to obtain a solder amount that is a difference in gravity, and is compared with a reference weight range to determine whether it is good or bad.
JP2003-42921 (5th page, FIG. 1)

ところで、近年いわゆるピンスルー実装という技術が開発されている。これは、電極部分として棒状のピンの電極を有したいわゆる挿入部品において、このピンをプリント配線板のスルーホールに貫通させて、フロー半田ではなく、リフローにより加熱する形式のものである。即ち、フローや手付け用のスルーホール部品も半田印刷し、ＳＭＴで実装する（以後、ピンスルー実装）手法である。   Incidentally, in recent years, a so-called pin-through mounting technique has been developed. This is a so-called insertion part having a rod-shaped pin electrode as an electrode portion, and this pin is passed through a through hole of a printed wiring board and heated by reflow instead of flow soldering. That is, this is a technique in which through-hole parts for flow and manual mounting are also solder-printed and mounted by SMT (hereinafter referred to as pin-through mounting).

しかし、上述した特許文献１の技術は表面実装部品における半田実装測定の開示であり、ピンスルー実装を考慮したものではない。即ち、表面実装部品の半田印刷は基板表面に印刷された半田印刷量を面積、高さおよび体積で測定するのみで問題ない。しかし、ピンスルー実装は、挿入部品をプリント配線上のスルーホール部分に貫通させる為、場合によりスルーホール部内に充填されていた半田の一部がたれ落ちて、落下してしまう場合がある。上記特許文献１の技術は挿入部品用半田印刷については考慮されておらず、ピンスルー実装の半田印刷で重要な部分の１つであるリフロー前後の半田重量の測定は考慮されていない。   However, the technique of Patent Document 1 described above is a disclosure of solder mounting measurement on a surface-mounted component, and does not consider pin-through mounting. That is, there is no problem in the solder printing of the surface mount component by simply measuring the amount of solder printing printed on the substrate surface by area, height and volume. However, in the pin-through mounting, since the inserted component penetrates through the through-hole portion on the printed wiring, in some cases, a part of the solder filled in the through-hole portion may fall down and fall. The technique of Patent Document 1 does not consider solder printing for insertion parts, and does not consider measurement of solder weight before and after reflow, which is one of the important parts in solder printing for pin-through mounting.

ピンスルー実装においては、挿入部品については基板内部や裏面にまで半田が入り込むため、従来の検査装置ではその量を測定することができない。しかも印刷に使用する半田ペーストは経時変化が激しく、安定したピンスルー実装の品質確保には半田量の安定供給が必須である。   In pin-through mounting, since solder enters the inside and back of the inserted part, the amount cannot be measured by a conventional inspection apparatus. In addition, the solder paste used for printing changes rapidly with time, and a stable supply of solder is essential to ensure stable pin-through mounting quality.

そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、ピンスルー実装の半田印刷を伴うプリント回路板における半田の品質を検査することを可能とする半田品質検査システム及び半田品質検査方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and a solder quality inspection system and a solder quality inspection method capable of inspecting the quality of solder in a printed circuit board accompanied by pin-through mounting solder printing. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明に係る半田品質検査システムは、少なくとも１つのスルーホールを有したプリント配線板の重量を測定する第１の測定手段と、前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷手段と、前記印刷手段により半田が印刷されたプリント配線板の重量を測定する第２の測定手段と、前記印刷手段により半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装手段と、前記実装手段により部品が実装されたプリント配線板の重量を測定する第３の測定手段と、前記実装手段により部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱手段と、前記加熱手段によりリフロー加熱されたプリント配線板の重量を測定する第４の測定手段と、前記第１乃至第４の測定手段により測定された測定値を内、少なくとも２つ以上を参照してプリント配線板上に印刷された半田の量を算出する算出手段を具備することを特徴としてる。   In order to achieve the above object, a solder quality inspection system according to the present invention includes a first measuring means for measuring the weight of a printed wiring board having at least one through hole, and soldering in a predetermined region of the printed wiring board. A printing means for printing the sheet, a second measuring means for measuring the weight of the printed wiring board on which the solder is printed by the printing means, and a component including at least an insertion part on the printed wiring board on which the solder is printed by the printing means Mounting means for mounting, third measuring means for measuring the weight of the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting means, and heating means for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting means; A fourth measuring means for measuring the weight of the printed wiring board reflow-heated by the heating means, and the first to fourth measuring means. Were within the measurement, it is characterized by comprising calculating means for calculating the amount of solder printed with reference to at least two or more on a printed wiring board.

また、本発明に係る他の半田品質検査システムは、前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷手段と、前記印刷手段により半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装手段と、前記実装手段により部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱手段とを備え、前記印刷手段の実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第１の測定手段と、前記実装手段の実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第２の測定手段と、加熱実装手段の実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第３の測定手段と、前記第１乃至第３の測定手段により測定された測定値を内、少なくとも１つを参照してプリント配線板上に印刷された半田の量を算出する算出手段を備えたことを特徴としている。   Further, another solder quality inspection system according to the present invention includes a printing unit that prints solder on a predetermined area of the printed wiring board, and a component that includes at least an insertion component on the printed wiring board on which the solder is printed by the printing unit. 1st measurement which measures the weight of the printed wiring board before and after implementation of the printing means, comprising: mounting means for mounting; and heating means for reflow heating the printed wiring board on which components are mounted by the mounting means A second measuring means for measuring the weight of the printed wiring board before and after the mounting means, and a third measurement for measuring the weight of the printed wiring board before and after the heating mounting means. And a calculating means for calculating the amount of solder printed on the printed wiring board with reference to at least one of the measured values measured by the first to third measuring means. It is characterized by a door.

また、本発明に係る半田品質検査方法は、少なくとも１つのスルーホールを有したプリント配線板の重量を測定する第１の測定ステップと、前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷ステップと、前記印刷ステップにより半田が印刷されたプリント配線板の重量を測定する第２の測定ステップと、前記印刷ステップにより半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装ステップと、前記実装ステップにより部品が実装されたプリント配線板の重量を測定する第３の測定ステップと、前記実装ステップにより部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップによりリフロー加熱されたプリント配線板の重量を測定する第４の測定ステップとを具備することを特徴としている。   The solder quality inspection method according to the present invention includes a first measurement step for measuring the weight of a printed wiring board having at least one through hole, and a printing step for printing solder on a predetermined area of the printed wiring board. A second measuring step for measuring the weight of the printed wiring board on which the solder is printed by the printing step; and a mounting step for mounting a component including at least an insertion part on the printed wiring board on which the solder is printed by the printing step; A third measurement step for measuring the weight of the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting step, a heating step for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting step, and a reflow by the heating step. And a fourth measuring step for measuring the weight of the heated printed wiring board. It is a symptom.

また、本発明に係る半田品質検査方法は、前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷ステップと、前記印刷ステップにより半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装ステップと、前記実装ステップにより部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱ステップとを備え、前記印刷ステップの実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第１の測定ステップと、前記実装ステップの実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第２の測定ステップと、加熱実装ステップの実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第３の測定ステップとを備えたことを特徴としている。   In the solder quality inspection method according to the present invention, a printing step of printing solder on a predetermined area of the printed wiring board, and mounting a component including at least an insertion component on the printed wiring board on which the solder is printed by the printing step. A first measurement step comprising: a mounting step; and a heating step for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting step, and measuring the weight of the printed wiring board before and after the printing step; A second measuring step for measuring the weight of the printed wiring board before and after the mounting step, and a third measuring step for measuring the weight of the printed wiring board before and after the heating mounting step; It is characterized by having.

ピンスルー実装の半田印刷を伴うプリント回路板における半田の品質を検査することを可能とする。   It is possible to inspect the quality of solder on a printed circuit board with pin-through mounting solder printing.

以下に、本発明に係る半田品質検査システムの実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態である半田品質検査システムのブロック図である。   Embodiments of a solder quality inspection system according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a solder quality inspection system according to an embodiment of the present invention.

この外観検査システム１は、第１の重量測定装置１０と、印刷機２０と、第２の重量測定装置３０と、マウンタ４０と、第３の重量測定装置５０と、リフロー装置６０と、第４の重量測定装置７０とを主たる構成する要素とする。ここで第１の重量測定装置１０と第２の重量測定装置３０とは接続されており、同様に第２の重量測定装置３０と第３の重量測定装置５０、第３の重量測定装置５０と第４の重量測定装置７０も夫々接続されている。   The appearance inspection system 1 includes a first weight measuring device 10, a printing press 20, a second weight measuring device 30, a mounter 40, a third weight measuring device 50, a reflow device 60, and a fourth. The weight measuring device 70 is a main component. Here, the first weight measuring device 10 and the second weight measuring device 30 are connected, and similarly, the second weight measuring device 30, the third weight measuring device 50, and the third weight measuring device 50 are connected to each other. A fourth weight measuring device 70 is also connected.

次に各要素の説明をする。   Next, each element will be described.

第１の重量測定装置１０は、少なくとも挿入部品のピンが挿入されるスルーホールを有したプリント配線板（プリント配線板α）の重量（Ｗ１）を測定し、このプリント配線板αを印刷機２０に引き渡す。また、測定した重量値を第２の重量測定装置３０に送信する。   The first weight measuring device 10 measures the weight (W1) of a printed wiring board (printed wiring board α) having a through hole into which at least a pin of an insertion component is inserted, and uses the printed wiring board α as a printing machine 20. To hand over. Further, the measured weight value is transmitted to the second weight measuring device 30.

印刷機２０は、ペースト状の半田をプリント配線板α上に載せ、たとえば半田印刷用マスクやスキージ等の治具を用いてプリント配線板α上の所望の位置に半田印刷を行い、このプリント配線板αを第２の重量測定装置３０に引き渡す。   The printing machine 20 places paste solder on the printed wiring board α, performs solder printing at a desired position on the printed wiring board α using a jig such as a solder printing mask or squeegee, and the printed wiring board. The plate α is delivered to the second weight measuring device 30.

第２の重量測定装置３０は、半田が印刷されたプリント配線板αの重量（Ｗ２）を測定し、このプリント配線板αをマウンタ４０に引き渡す。また、測定した重量値（Ｗ２）を第３の重量測定装置５０に送信する。更に、第１の重量測定装置１０からの測定値（Ｗ１）と第２の重量測定装置３０が測定した測定値（Ｗ２）とから実際にプリント配線板α上に印刷された半田の重量を算出する。算出方法は後述する。   The second weight measuring device 30 measures the weight (W2) of the printed wiring board α on which the solder is printed, and delivers the printed wiring board α to the mounter 40. Further, the measured weight value (W2) is transmitted to the third weight measuring device 50. Further, the weight of the solder actually printed on the printed wiring board α is calculated from the measured value (W1) from the first weight measuring device 10 and the measured value (W2) measured by the second weight measuring device 30. To do. The calculation method will be described later.

マウンタ４０は、印刷機２０により半田が印刷されたプリント配線板α上の所望の位置に部品を実装してプリント回路板βとし、このプリント回路板βを第３の重量測定装置５０に引き渡す。ここで部品とは、挿入部品だけでなく、場合により表面実装部品を含んでいても良い。   The mounter 40 mounts components at a desired position on the printed wiring board α on which the solder is printed by the printing machine 20 to form a printed circuit board β, and delivers the printed circuit board β to the third weight measuring device 50. Here, the component may include not only an insertion component but also a surface mounting component depending on the case.

第３の重量測定装置５０は、プリント回路板βの重量（Ｗ３）を測定し、このプリント回路板βをリフロー装置６０に引き渡す。また、測定した重量値（Ｗ３）を第４の重量測定装置７０に送信する。更に、第２の重量測定装置３０からの測定値（Ｗ２）と第３の重量測定装置５０が測定した測定値（Ｗ３）とを参照し実際にプリント回路板β上に印刷されている半田の重量を算出する。算出方法は後述する。   The third weight measuring device 50 measures the weight (W3) of the printed circuit board β and delivers the printed circuit board β to the reflow device 60. Further, the measured weight value (W3) is transmitted to the fourth weight measuring device 70. Further, referring to the measured value (W2) from the second weight measuring device 30 and the measured value (W3) measured by the third weight measuring device 50, the solder actually printed on the printed circuit board β is measured. Calculate the weight. The calculation method will be described later.

リフロー装置６０は、プリント回路板βを加熱し、半田接続を行う。そして、このプリント回路板βを第４の重量測定装置７０に引き渡す。   The reflow device 60 heats the printed circuit board β and performs solder connection. Then, the printed circuit board β is delivered to the fourth weight measuring device 70.

第４の重量測定装置７０は、リフロー加熱後のプリント回路板βの重量（Ｗ４）を測定し、その後の工程に引き渡す。また、第３の重量測定装置５０からの測定値（Ｗ３）と第４の重量測定装置７０が測定した測定値（Ｗ４）とを参照し実際にプリント回路板β上に残っている半田の重量を算出する。算出方法は後述する。尚、第４の重量測定装置７０が算出した半田重量を、印刷機２０にフィードバックさせるような構成にしても良い。この場合、印刷機２０は、第４の重量測定装置７０から得た半田量を考慮してプリント配線板αに印刷する半田量を制御することとなる。   The fourth weight measuring device 70 measures the weight (W4) of the printed circuit board β after the reflow heating, and delivers it to the subsequent process. The weight of solder actually remaining on the printed circuit board β with reference to the measured value (W3) from the third weight measuring device 50 and the measured value (W4) measured by the fourth weight measuring device 70. Is calculated. The calculation method will be described later. The solder weight calculated by the fourth weight measuring device 70 may be fed back to the printing machine 20. In this case, the printing machine 20 controls the amount of solder printed on the printed wiring board α in consideration of the amount of solder obtained from the fourth weight measuring device 70.

次に本発明に係る半田品質検査システムの品質検査の流れを図１〜図３を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態である半田品質検査の流れを示すフローチャートである。図３は、図２の流れにおけるプリント配線板の変化の様子を示した図である。   Next, the flow of quality inspection of the solder quality inspection system according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a flow of solder quality inspection according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a state of change of the printed wiring board in the flow of FIG.

この半田品質検査システムは、まず、第１の重量測定を行う（ステップＳ１０）。即ち、第１の重量測定装置１０が、図３（ａ）に示すような、少なくとも挿入部品のスルーホールを有したプリント配線板αの重量（Ｗ１）を測定する。第１の重量測定装置１０は、測定値であるＷ１を第２の重量測定装置３０に送信する。   The solder quality inspection system first performs a first weight measurement (step S10). That is, the first weight measuring device 10 measures the weight (W1) of the printed wiring board α having at least the through hole of the insertion part as shown in FIG. The first weight measurement device 10 transmits W1 that is a measurement value to the second weight measurement device 30.

次に、半田印刷を行う（ステップＳ２０）。即ち、印刷機２０は第１の重量測定装置１０から引き渡されたプリント配線板α上にペースト状の半田を載せ、半田印刷用マスクやスキージ等の治具を用いてプリント配線板α上に半田印刷を行い、図３（ｂ）のようなプリント配線板αとする。   Next, solder printing is performed (step S20). That is, the printing machine 20 places paste-like solder on the printed wiring board α delivered from the first weight measuring device 10 and solders the printed wiring board α using a jig such as a solder printing mask or squeegee. Printing is performed to obtain a printed wiring board α as shown in FIG.

次に、第２の重量測定を行う（ステップＳ３０）。即ち、第２の重量測定装置３０が、図３（ｂ）に示すプリント配線板αの重量（Ｗ２）を測定する。第２の重量測定装置３０は、測定値であるＷ２を第３の重量測定装置５０に送信する。   Next, a second weight measurement is performed (step S30). That is, the second weight measuring device 30 measures the weight (W2) of the printed wiring board α shown in FIG. The second weight measuring device 30 transmits the measured value W2 to the third weight measuring device 50.

次に、第１の算出を行う（ステップＳ４０）。即ち、第２の重量測定装置３０は、第２の重量測定装置３０が測定した測定値（Ｗ２）から第１の重量測定装置１０が測定した測定値（Ｗ１）を差し引く算出を行う。このＷ２−Ｗ１の値は、実際にプリント配線板α上に印刷された半田の重量が算出されることとなる。   Next, a first calculation is performed (step S40). That is, the second weight measuring device 30 performs calculation by subtracting the measured value (W1) measured by the first weight measuring device 10 from the measured value (W2) measured by the second weight measuring device 30. As the value of W2-W1, the weight of the solder actually printed on the printed wiring board α is calculated.

次に、部品を実装する（ステップＳ５０）。即ち、マウンタ４０は、印刷機２０により半田が印刷されたプリント配線板α上の所望の位置に部品を実装し、図３（ｃ）に示すようなプリント回路板βとする。尚、図３（ｃ）では、挿入部品を１つのみ示している。本システムは挿入部品が実装された場合における半田の品質検査を行うものである。従ってステップＳ５０では少なくとも１つの挿入部品が実装されていることが望ましい。その他は挿入部品が複数実装していても良いし、表面実装部品を実装していても良い。   Next, components are mounted (step S50). That is, the mounter 40 mounts a component at a desired position on the printed wiring board α on which the solder is printed by the printing machine 20 to obtain a printed circuit board β as shown in FIG. In FIG. 3C, only one insertion part is shown. This system performs quality inspection of solder when an insertion part is mounted. Therefore, it is desirable that at least one insertion component is mounted in step S50. In other cases, a plurality of insertion components may be mounted, or surface mounting components may be mounted.

次に、第３の重量測定を行う（ステップＳ６０）。即ち、第３の重量測定装置５０が、図３（ｃ）に示すプリント回路板βの重量（Ｗ３）を測定する。第３の重量測定装置５０は、測定値であるＷ３を第４の重量測定装置７０に送信する。   Next, a third weight measurement is performed (step S60). That is, the third weight measuring device 50 measures the weight (W3) of the printed circuit board β shown in FIG. The third weight measuring device 50 transmits the measured value W3 to the fourth weight measuring device 70.

次に、第２の算出を行う（ステップＳ７０）。即ち、第３の重量測定装置５０は、第３の重量測定装置５０が測定した測定値（Ｗ３）から第２の重量測定装置３０が測定した測定値（Ｗ２）と搭載した部品の総重量（Ｂ１）を差し引く算出を行う。このＷ３−Ｗ２―Ｂ１の値は、部品実装によってもプリント回路板β上に残っている半田の重量が算出されることとなる。従って従来多用されてきたマウント後の検査装置による検査を割愛することも可能となる。   Next, a second calculation is performed (step S70). In other words, the third weight measuring device 50 has the measured value (W2) measured by the second weight measuring device 30 from the measured value (W3) measured by the third weight measuring device 50 and the total weight of the mounted components ( B1) is subtracted. With respect to the value of W3-W2-B1, the weight of the solder remaining on the printed circuit board β is calculated even by component mounting. Therefore, it is possible to omit the inspection by the inspection apparatus after mounting which has been frequently used in the past.

次に、リフロー加熱を行う（ステップＳ８０）。即ち、リフロー装置６０は、プリント回路板βを加熱し、半田接続を行い、図３（ｄ）のようなプリント回路板βとする。   Next, reflow heating is performed (step S80). That is, the reflow device 60 heats the printed circuit board β and performs solder connection to obtain a printed circuit board β as shown in FIG.

次に、第４の重量測定を行う（ステップＳ９０）。即ち、第４の重量測定装置７０が、図３（ｄ）に示すプリント回路板βの重量（Ｗ４）を測定する。   Next, a fourth weight measurement is performed (step S90). That is, the fourth weight measuring device 70 measures the weight (W4) of the printed circuit board β shown in FIG.

次に、第３の算出を行う（ステップＳ１００）。即ち、第４の重量測定装置７０は、第３の重量測定装置５０が測定した測定値（Ｗ３）から第４の重量測定装置７０が測定した測定値（Ｗ４）を差し引く算出を行う。このＷ３−Ｗ４の値は、リフロー加熱によプリント配線板、半田、部品からガスやフラックス等が蒸発した後の半田の重量が算出されることとなる。ここで、Ｗ３−Ｗ４の値は新たな不具合を確認できる。即ち、この値で算出される半田の重量が、ガス等の蒸発では想定されないほどの大きな値を示す場合には半田の脱落、若しくは部品の落下などの品質の不具合であると判断できる。また、予め評価をして得たデータから蒸発分を補正する機能を有する構成とすれば更に精度を上げることが可能である。   Next, a third calculation is performed (step S100). That is, the fourth weight measuring device 70 performs calculation by subtracting the measured value (W4) measured by the fourth weight measuring device 70 from the measured value (W3) measured by the third weight measuring device 50. The value of W3-W4 is calculated as the weight of the solder after gas, flux, etc. are evaporated from the printed wiring board, solder, and components by reflow heating. Here, the value of W3-W4 can confirm a new malfunction. That is, when the weight of the solder calculated by this value shows a large value that cannot be assumed by evaporation of gas or the like, it can be determined that there is a quality defect such as solder dropping or component dropping. Further, if the configuration has a function of correcting the amount of evaporation from data obtained by pre-evaluation, the accuracy can be further increased.

次に、外観検査を行う（ステップＳ１１０）。この外観検査は目視で行っても良いし、所定の撮像カメラ等を用いて確認しても良い。また、外観検査装置自体を本半田品質検査システム１の中に組み込むような構成としても良い。尚、本ステップＳ１１０の実行は任意であり、上述したステップＳ１０〜Ｓ１００までの処理でも半田品質の管理は十分行えるが、更に精度を高めたい場合にはステップＳ１１０を行うことが望ましい。   Next, an appearance inspection is performed (step S110). This appearance inspection may be performed visually, or may be confirmed using a predetermined imaging camera or the like. The appearance inspection apparatus itself may be incorporated in the solder quality inspection system 1. Note that the execution of this step S110 is arbitrary, and the solder quality can be sufficiently managed even in the processing from the above-described steps S10 to S100, but it is desirable to perform step S110 if further accuracy is desired.

図４は半田ペーストの重量測定の実験値、図５は半田ペーストの印刷高さを測定した実験値を示したものである。図４及び図５は、同じ形のプリント回路板上に同じ挿入部品を実装したプリント回路板を用意した。そしてこのプリント回路板を半田印刷スピードや印刷回数等の印刷条件を変化させて実験を行った場合の実験結果である。また、図５における印刷の高さとは、プリント配線板上のスルーホール部に充填された側の裏面（即ち、挿入部品のピンが突出する面）を基準としてた半田の高さ（図３（ｅ）におけるｈの高さ）を測定したものである。   FIG. 4 shows experimental values for measuring the weight of the solder paste, and FIG. 5 shows experimental values for measuring the printing height of the solder paste. 4 and 5, a printed circuit board in which the same insertion component is mounted on a printed circuit board having the same shape is prepared. This is an experimental result when this printed circuit board was tested while changing the printing conditions such as the solder printing speed and the number of times of printing. In addition, the printing height in FIG. 5 is the height of the solder with reference to the back surface on the side filled in the through-hole portion on the printed wiring board (that is, the surface from which the pin of the inserted component protrudes) (FIG. 3 ( The height of h in e) is measured.

図４、図５において、条件Ａは、スキージを所定速度で動作させてプリント配線板上の半田の印刷を２回行った場合。条件Ｂは、条件Ａと同じ速度で１回印刷を行った場合。条件Ｃは、条件Ａよりスキージの速度を速めて１回印刷を行った場合。条件Ｄは条件Ｃの印刷速度を更に速めて１回印刷した場合である。   4 and 5, Condition A is when the solder on the printed wiring board is printed twice with the squeegee operating at a predetermined speed. Condition B is when printing is performed once at the same speed as Condition A. Condition C is when printing is performed once at a higher squeegee speed than Condition A. Condition D is a case where the printing speed of Condition C is further increased and printing is performed once.

図４、図５からわかる通り、半田の重量と挿入部品の部品実装面裏側に接続された半田の高さは、ほぼ対応していることがわかる。これにより、プリント配線板αの表面上の半田印刷量だけでなく、スルーホールに充填された半田量も把握できる。即ち、半田の重量を測定すれば挿入部品の裏面に半田が狙い通り付いているかを確認することができる。   As can be seen from FIGS. 4 and 5, it can be seen that the weight of the solder and the height of the solder connected to the back side of the component mounting surface of the inserted component substantially correspond to each other. Thereby, not only the amount of solder printed on the surface of the printed wiring board α but also the amount of solder filled in the through hole can be grasped. That is, if the weight of the solder is measured, it can be confirmed whether the solder is on the back surface of the inserted part as intended.

従来、スルーホール部品における基板内部や裏面にまで半田が入り込むことによる半田品質の検査は、高精度の印刷形状検査装置がなければ実現できなかった。   Conventionally, the inspection of the solder quality by the solder entering the inside or the back surface of the through-hole component could not be realized without a high-precision printed shape inspection device.

しかし、本システムを利用すれば、ピンスルー実装の半田印刷を伴うプリント回路板における半田の品質を容易に検査することが可能となる。また、この結果を利用して印刷機２０で印刷する半田量にフィードバックさせることで、安定した品質を確保できる。   However, if this system is used, it is possible to easily inspect the quality of solder on a printed circuit board with pin-through mounting solder printing. In addition, by using this result and feeding back to the amount of solder to be printed by the printing machine 20, stable quality can be ensured.

（変形例）
上述した半田品質検査システム１は、図６に示すような構成にしても良い。図６は本発明の実施の形態である半田品質検査システムの変形例のブロック図である。 (Modification)
The solder quality inspection system 1 described above may be configured as shown in FIG. FIG. 6 is a block diagram of a modified example of the solder quality inspection system according to the embodiment of the present invention.

この半田品質検査システム１ａは、印刷機２１と、マウンタ４１と、リフロー装置６１とを主たる構成する要素とする。   This solder quality inspection system 1a is composed mainly of a printing machine 21, a mounter 41, and a reflow device 61.

印刷機２１は、半田品質検査システム１における印刷機２０の機能の他に第１の重量測定装置１０及び第２の重量測定装置３０の一部の機能も有している。   The printing machine 21 has some functions of the first weight measuring device 10 and the second weight measuring device 30 in addition to the function of the printing machine 20 in the solder quality inspection system 1.

即ち、印刷機２１はペースト状の半田をプリント配線板α上に載せ、半田印刷用マスクやスキージ等の治具を用いてプリント配線板α上に半田印刷を行うだけでなく、半田印刷前重量（Ｗ１）と、印刷後の重量（Ｗ２）を測定し、上述した第１の算出も行う。また、Ｗ２の値をマウンタ４１に送信する。   That is, the printing machine 21 not only performs solder printing on the printed wiring board α by using a jig such as a solder printing mask or a squeegee but also puts the paste-like solder on the printed wiring board α, and the weight before solder printing. (W1) and the weight (W2) after printing are measured, and the first calculation described above is also performed. Also, the value of W2 is transmitted to the mounter 41.

マウンタ４１は、半田品質検査システム１におけるマウンタ４０の機能の他に第２の重量測定装置３０及び第３の重量測定装置５０の一部の機能も有している。尚、印刷機２１が第２の重量測定装置３０の機能を有している場合は、マウンタ４１は第２の重量測定装置３０の機能を有していない構成にしても良い。   The mounter 41 also has some functions of the second weight measuring device 30 and the third weight measuring device 50 in addition to the function of the mounter 40 in the solder quality inspection system 1. When the printing machine 21 has the function of the second weight measuring device 30, the mounter 41 may be configured not to have the function of the second weight measuring device 30.

即ち、マウンタ４１は、印刷機２１により半田が印刷されたプリント配線板α上の所望の位置に部品を実装してプリント回路板βとするだけでなく、部品実装前のプリント配線板αの重量（Ｗ２）と、部品実装後のプリント回路板βの重量（Ｗ３）を測定し、上述した第２の算出も行う。また、Ｗ３の値をリフロー装置６１に送信する。   That is, the mounter 41 not only mounts the component at a desired position on the printed wiring board α on which the solder is printed by the printing machine 21 to form the printed circuit board β, but also the weight of the printed wiring board α before mounting the component. (W2) and the weight (W3) of the printed circuit board β after component mounting are measured, and the second calculation described above is also performed. Also, the value of W3 is transmitted to the reflow device 61.

リフロー装置６１は、半田品質検査システム１におけるリフロー装置６０の機能の他に第３の重量測定装置５０及び第４の重量測定装置７０一部の機能も有している。尚、マウンタ４１が第３の重量測定装置５０の機能を有している場合は、リフロー装置６１は第３の重量測定装置５０の機能を有していない構成にしても良い。   The reflow device 61 has functions of a part of the third weight measuring device 50 and the fourth weight measuring device 70 in addition to the function of the reflow device 60 in the solder quality inspection system 1. When the mounter 41 has the function of the third weight measuring device 50, the reflow device 61 may be configured not to have the function of the third weight measuring device 50.

即ち、リフロー装置６１は、プリント回路板βを加熱し、半田接続を行うだけでなく、リフロー前のプリント回路板βの重量（Ｗ３）と、リフロー後のプリント回路板βの重量（Ｗ４）を測定し、上述した第３の算出も行う。   That is, the reflow device 61 not only heats the printed circuit board β and performs solder connection, but also calculates the weight (W3) of the printed circuit board β before reflow and the weight (W4) of the printed circuit board β after reflow. Measure and perform the third calculation described above.

以上のような構成においても、ピンスルー実装の半田印刷を伴うプリント回路板における半田の品質を検査することが可能となる。   Even in the configuration as described above, it is possible to inspect the quality of solder on a printed circuit board accompanied by pin-through mounting solder printing.

本発明の実施の形態である半田品質検査システムのブロック図。1 is a block diagram of a solder quality inspection system that is an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態である半田品質検査の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the solder quality inspection which is embodiment of this invention. 図２の流れにおけるプリント配線板の変化の様子を示した図。The figure which showed the mode of the change of the printed wiring board in the flow of FIG. 半田ペーストの重量測定の実験値。Experimental value of solder paste weight measurement. 半田ペーストの印刷高さを測定した実験値。This is an experimental value obtained by measuring the printing height of the solder paste. 本発明の実施の形態である半田品質検査システムの変形例のブロック図。The block diagram of the modification of the solder quality inspection system which is embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１，１ａ 半田品質検査システム
１０ 第１の重量測定装置
２０，２１ 印刷機
３０ 第２の重量測定装置
４０，４１ マウンタ
５０ 第３の重量測定装置
６０，６１ リフロー装置
７０ 第４の重量測定装置
α プリント配線板
β プリント回路板
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 重量 1, 1a Solder quality inspection system 10 First weight measuring device 20, 21 Printer 30 Second weight measuring device 40, 41 Mounter 50 Third weight measuring device 60, 61 Reflow device 70 Fourth weight measuring device α Printed circuit board β Printed circuit board W1, W2, W3, W4 Weight

Claims (4)

少なくとも１つのスルーホールを有したプリント配線板の重量を測定する第１の測定手段と、
前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷手段と、
前記印刷手段により半田が印刷されたプリント配線板の重量を測定する第２の測定手段と、
前記印刷手段により半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装手段と、
前記実装手段により部品が実装されたプリント配線板の重量を測定する第３の測定手段と、
前記実装手段により部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱手段と、 前記加熱手段によりリフロー加熱されたプリント配線板の重量を測定する第４の測定手段と、
前記第１乃至第４の測定手段により測定された測定値を内、少なくとも２つ以上を参照してプリント配線板上に印刷された半田の量を算出する算出手段
を具備することを特徴とする半田品質検査システム。 First measuring means for measuring the weight of a printed wiring board having at least one through hole;
Printing means for printing solder on a predetermined area of the printed wiring board;
Second measuring means for measuring the weight of the printed wiring board on which the solder is printed by the printing means;
Mounting means for mounting a component including at least an insertion component on a printed wiring board on which solder is printed by the printing means;
Third measuring means for measuring the weight of the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting means;
Heating means for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting means; fourth measurement means for measuring the weight of the printed wiring board reflow heated by the heating means;
And a calculating means for calculating the amount of solder printed on the printed wiring board by referring to at least two of the measurement values measured by the first to fourth measuring means. Solder quality inspection system. 前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷手段と、
前記印刷手段により半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装手段と、
前記実装手段により部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱手段と、を備え、
前記印刷手段の実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第１の測定手段と、
前記実装手段の実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第２の測定手段と、
加熱実装手段の実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第３の測定手段と、
前記第１乃至第３の測定手段により測定された測定値を内、少なくとも１つを参照してプリント配線板上に印刷された半田の量を算出する算出手段
を備えたことを特徴とする半田品質検査システム。 Printing means for printing solder on a predetermined area of the printed wiring board;
Mounting means for mounting a component including at least an insertion component on a printed wiring board on which solder is printed by the printing means;
Heating means for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting means,
First measuring means for measuring the weight of the printed wiring board before and after the printing means;
Second measuring means for measuring the weight of the printed wiring board before and after implementation of the mounting means;
A third measuring means for measuring the weight of the printed wiring board before and after the heat mounting means;
Solder comprising calculation means for calculating the amount of solder printed on the printed wiring board with reference to at least one of the measurement values measured by the first to third measurement means Quality inspection system. 少なくとも１つのスルーホールを有したプリント配線板の重量を測定する第１の測定ステップと、
前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷ステップと、
前記印刷ステップにより半田が印刷されたプリント配線板の重量を測定する第２の測定ステップと、
前記印刷ステップにより半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装ステップと、
前記実装ステップにより部品が実装されたプリント配線板の重量を測定する第３の測定ステップと、
前記実装ステップにより部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップによりリフロー加熱されたプリント配線板の重量を測定する第４の測定ステップと
を具備することを特徴とする半田品質検査方法。 A first measuring step for measuring the weight of a printed wiring board having at least one through hole;
A printing step of printing solder on a predetermined area of the printed wiring board;
A second measuring step for measuring the weight of the printed wiring board on which the solder is printed by the printing step;
A mounting step of mounting a component including at least an insertion component on the printed wiring board on which the solder is printed by the printing step;
A third measuring step for measuring the weight of the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting step;
A heating step for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting step;
And a fourth measuring step for measuring the weight of the printed wiring board reflow-heated by the heating step. 前記プリント配線板の所定領域に半田を印刷する印刷ステップと、
前記印刷ステップにより半田が印刷されたプリント配線板に少なくとも挿入部品を含む部品を実装する実装ステップと、
前記実装ステップにより部品が実装されたプリント配線板をリフロー加熱する加熱ステップと、
を備え、
前記印刷ステップの実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第１の測定ステップと、
前記実装ステップの実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第２の測定ステップと、
加熱実装ステップの実施前及び実施後のプリント配線板の重量を測定する第３の測定ステップとを備えたことを特徴とする半田品質検査方法。 A printing step of printing solder on a predetermined area of the printed wiring board;
A mounting step of mounting a component including at least an insertion component on the printed wiring board on which the solder is printed by the printing step;
A heating step for reflow heating the printed wiring board on which the component is mounted by the mounting step;
With
A first measuring step for measuring the weight of the printed wiring board before and after the printing step;
A second measuring step for measuring the weight of the printed wiring board before and after the mounting step;
A solder quality inspection method comprising: a third measurement step for measuring the weight of the printed wiring board before and after the heat mounting step.
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