JP2007278852A - Device and method for inspecting substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板検査装置及び該装置を用いた基板検査方法に関し、特に基板に搭載されるコネクタの端子部と基板に設けられる配線部との半田接続の良否判定を行うための基板検査装置及び該装置を用いた基板検査方法に関するものである。 The present invention relates to a board inspection apparatus and a board inspection method using the apparatus, and more particularly to a board inspection apparatus for determining whether solder connection between a terminal portion of a connector mounted on a substrate and a wiring portion provided on the substrate is good or bad. The present invention relates to a substrate inspection method using the apparatus.
基板の導通状態の良否判定のための手段として、従来では下記特許文献1および2に示す抵抗測定装置、基板検査装置及び基板測定検査方法がある。これら文献はいずれも、基板に形成されたランドのそれぞれに当接するプローブ間に第1、第2の測定用電流を流し、それぞれの各電流に基づく電圧値によりランド間の抵抗値を演算し、この値と基準抵抗値とを比較し、良否判定を行うものである。
Conventionally, there are a resistance measurement device, a substrate inspection device, and a substrate measurement / inspection method disclosed in
上記従来の基板検査装置では、いずれも測定ポイントは、基板上に形成されたランド(導電パターン)間のみであり、基板上に実装された外部接続用のコネクタの端子部と、基板に設けた配線部との接続箇所における半田接続の良否の判定は、専ら目視確認のみに頼っており、この場合には、端子間のブリッジは確認可能であるものの、未半田状態を確認することは難しいため、実装最終工程での総合検査により始めて半田不良箇所があると判断される場合が多かった。また、部品実装後の検査であるため、接合不良があった場合には、その修復作業は極めて面倒であった。 In any of the above conventional board inspection apparatuses, the measurement points are only between lands (conductive patterns) formed on the board, and are provided on the terminal part of the connector for external connection mounted on the board and the board. Judgment of the quality of the solder connection at the connection point with the wiring part depends solely on visual confirmation. In this case, although the bridge between the terminals can be confirmed, it is difficult to confirm the unsoldered state. In many cases, it is determined that there is a defective solder portion only after comprehensive inspection in the final mounting process. In addition, since the inspection is performed after component mounting, if there is a bonding failure, the repair work is extremely troublesome.
本発明は、上記の課題を解決するものであり、その目的は、目視確認によらず、コネクタの端子部と基板の配線部との半田接続の良否を直ちに判定できるようにした基板検査装置及び基板検査方法を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the object thereof is a board inspection apparatus capable of immediately determining whether solder connection between a terminal part of a connector and a wiring part of a board is good or not without visual confirmation. A substrate inspection method is provided.
前記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る基板検査装置は、基板上に設けられた外部接続用のコネクタの端子部と、基板上に設けた配線部との半田状態を確認するための基板検査装置であって、前記基板の配線部に接離可能に形成された測定ピンと、前記コネクタに差込まれて前記コネクタの端子部に導通する測定用コネクタ部と、前記測定ピン及び前記測定用コネクタ部に対応する各ケーブルの他端側に接続されて、その導通状態を測定する測定部と、測定結果を知らせる測定結果報知部と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明の第1の態様によれば、測定部の測定結果に基づいてコネクタの端子部と基板の配線部との半田状態を確認できる。
In order to achieve the object, the board inspection apparatus according to the first aspect of the present invention confirms the solder state between the terminal part of the connector for external connection provided on the board and the wiring part provided on the board. A board inspection device for measuring, wherein a measurement pin formed so as to be able to contact and separate from the wiring part of the board, a measurement connector part inserted into the connector and conducted to a terminal part of the connector, and the measurement pin And a measurement unit that is connected to the other end of each cable corresponding to the measurement connector unit and measures the conduction state thereof, and a measurement result notification unit that informs the measurement result. is there.
According to the first aspect of the present invention, the solder state between the terminal portion of the connector and the wiring portion of the substrate can be confirmed based on the measurement result of the measurement portion.
本発明の第2の態様に係る基板検査装置は、前記第1の態様において、前記測定結果報知部は、前記測定部の測定結果と基準値を比較し、比較結果に基づき前記端子部と前記配線部との半田接続位置における半田接続の良否を判定する判定手段を備えていることを特徴とするものである。 In the substrate inspection apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the measurement result notification unit compares the measurement result of the measurement unit with a reference value, and the terminal unit and the It is characterized by comprising a judging means for judging the quality of the solder connection at the solder connection position with the wiring part.
本発明の第2の態様によれば、前記第1の態様の作用効果に加え、前記測定部の測定結果と基準値を比較して判定するので、ボーダーラインを含む半田接続の良否判定を自動的に行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the function and effect of the first aspect, since the determination is made by comparing the measurement result of the measurement unit with the reference value, the quality determination of the solder connection including the border line is automatically performed. Can be done automatically.
本発明の第3の態様に係る基板検査装置は、前記第1の態様または第2の態様において、前記基板には、前記コネクタの端子部に接続される配線部から分岐されて前記基板の表面の前記測定ピンと対向する位置に一括配列された検査用のチェックパッドを備えていることを特徴とするものである。 The substrate inspection apparatus according to a third aspect of the present invention is the substrate inspection apparatus according to the first aspect or the second aspect, wherein the substrate is branched from a wiring portion connected to a terminal portion of the connector. And a check pad for inspection arranged in a lump at a position facing the measurement pin.
本発明の第3の態様によれば、前記第1の態様または第2の態様の作用効果に加え、一括配列された検査用のチェックパッドに対応して測定ピンを配列すればよいため、基板の配線パターンに左右されることなく、測定ピンの接続位置や配列が一定であり、さらに測定のための構成が簡単となる。 According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first aspect or the second aspect, the measurement pins may be arranged corresponding to the check pads for inspection arranged in a lump. The connection position and arrangement of the measurement pins are constant regardless of the wiring pattern, and the configuration for measurement is further simplified.
本発明の第4の態様に係る基板検査装置は、前記第1の態様乃至第3の態様のいずれかにおいて、前記基板を位置決め設置する設置台と、前記測定ピンを下面に突出するとともに、設置台の上部に昇降可能に配置され、下降位置で前記配線部に前記測定ピンを接触させる昇降プレートと、を備えていることを特徴とするものである。 A substrate inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the substrate inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the substrate is positioned and installed, and the measurement pin protrudes from the lower surface and is installed. And an elevating plate which is disposed on the upper part of the table so as to be movable up and down and brings the measurement pin into contact with the wiring part at the lowered position.
本発明の第4の態様によれば、前記第1の態様乃至第3の態様のいずれかの作用効果に加え、基板検査装置の構造を簡単にして上記測定を行って各接続部における半田接続の良否を判定することが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the structure of the substrate inspection apparatus is simplified and the above measurement is performed to perform solder connection at each connection portion. Can be determined.
本発明の第5の態様に係る基板検査方法は、設置台上に基板を位置決め設置し、基板上に設けられているコネクタに測定用コネクタ部を差込んで前記コネクタの端子部に導通し、次いで昇降プレートを下降させて測定ピンを基板の配線部に接触させた後に、前記測定ピン及び前記測定用コネクタ部に対応する各ケーブルの他端側に接続されている測定部によって導通状態を順次測定することで、前記端子部と前記配線部との半田接続の良否を判定することを特徴とするものである。 In the substrate inspection method according to the fifth aspect of the present invention, the substrate is positioned and installed on the installation table, and the measurement connector portion is inserted into the connector provided on the substrate to conduct to the terminal portion of the connector, Next, after the elevating plate is lowered and the measurement pin is brought into contact with the wiring portion of the substrate, the conduction state is sequentially changed by the measurement portion connected to the other end side of each cable corresponding to the measurement pin and the measurement connector portion. By measuring, the quality of the solder connection between the terminal portion and the wiring portion is determined.
本発明の第5の態様によれば、測定部の測定結果に基づいてコネクタの端子部と基板の配線部との半田状態を確認できる。そして、コネクタの端子部の基板配線部に対する半田接続位置毎に個別にその半田接続の良否が判定でき、半田不良個所も特定できるため、後の改修作業も容易となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the solder state between the terminal portion of the connector and the wiring portion of the substrate can be confirmed based on the measurement result of the measurement portion. And since the quality of the solder connection can be individually determined for each solder connection position of the terminal portion of the connector with respect to the board wiring portion, and the location of defective solder can be specified, the subsequent repair work is facilitated.
本発明の第6の態様に係る基板検査方法は、前記第6の態様において、前記半田接続の良否を判定するための判定手段は半田接続部の電気抵抗値を測るものであり、該抵抗値が基準値を上回った状態を半田不良と判定するものであることを特徴とするものである。 The substrate inspection method according to a sixth aspect of the present invention is the substrate inspection method according to the sixth aspect, wherein the determination means for determining whether the solder connection is good or not measures an electrical resistance value of the solder connection portion. In this case, a state in which the value exceeds the reference value is determined as a solder failure.
本発明の第6の態様によれば、前記第5の態様の作用効果に加え、前記端子部と前記配線部の半田接続の良否は抵抗値の大小(抵抗値が大であることは、半田不良であり、抵抗値が小であることは半田が良好に行われている)に代替できるため、判定が確実である。 According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the function and effect of the fifth aspect, the solder connection between the terminal portion and the wiring portion is good or bad in the resistance value (the resistance value is large Since it is possible to substitute for the fact that it is defective and the resistance value is small, soldering is performed well), the determination is reliable.
以下、本発明に係る基板検査装置の実施の形態につき、図面を参照して以下詳細に説明する。図1は本発明に係る基板検査装置の斜視図、図2は同検査装置を半ばブロック図的に示す説明図、図3は同検査装置を用いた検査手順を示すフローチャートである。 Hereinafter, embodiments of a substrate inspection apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a substrate inspection apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the inspection apparatus in a half block diagram, and FIG. 3 is a flowchart showing an inspection procedure using the inspection apparatus.
図1、図2において、本実施例の基板検査装置1は、CPU、電源回路、複数の入出力ポートを内蔵する測定部2と、測定部2を収容した扁平四角形状のマウントベース3と、マウントベース3上に配置された基板設置台4と、マウントベース3の背面に立設された縦ガイド5と、縦ガイド5の上端にオーバハング状に配置されて前記設置台4に対面させた上部固定ブロック6と、固定ブロック6の下部において、固定ブロック6を縦通した4本のガイドポスト7により昇降可能にガイドされ、前記設置台4に対して接離可能な昇降プレート8及び図示しない昇降機構を備えている。
1 and 2, a
前記マウントベース3の前部側には電源ボタン、及び測定スタートボタンなどの前記測定部2に接続された操作部9を構成する各種操作ボタン9a並びに前記測定部2に接続された表示部10を構成する窓部10aが形成されている。前記設置台4上には被測定物となる基板11が複数の位置決めピン12を介して位置決め設置される。
On the front side of the
基板11の前部中央には、その接続端側に開口した雌コネクタ14が設けられている。そして、この雌コネクタ14の後部側に突出する複数の端子部である端子ピン14aが基板11側に設けた複数の配線部11aと半田接続される。図2において、符号15は半田接続位置を示している。なお配線部11aは、基板11上に搭載される図示しない各素子に接続しているとともに、本実施例ではその一部が分岐されて、基板11の一側部に一列に配列された検査用のチェックパッド16に接続されている。図2では、端子ピン12aが合計6ピンある場合を例示しており、従ってチェックパッド16は一列に6つ配置されている。
In the center of the front portion of the
前記雌コネクタ14の差込位置には雄コネクタ17が差込まれる。雄コネクタ17は、前記端子ピンと14aと同一配列の導通部17aを備えている。この雄コネクタ17は、フラットケーブル18及び前記マウントベース3の後部に設けた図示しない接続用スロットを介して前記測定部2の一方の入力ポートに接続されている。
A
また、前記チェックパッド16の形成位置に対応して昇降プレート8の一側部下端には6つの測定ピン19が突設されている。各測定ピン19はフラットケーブル20及びマウントベース3の後部に設けた図示しない接続用スロットを介して前記測定部2の他方の入力ポートに接続されている。
Corresponding to the position where the
なお、図2において、符号21はプレート8と測定ピン19間に介在された圧縮コイルバネである。該圧縮コイルバネ21は、昇降プレート9を下降させて測定ピン19をチェックパッド16に接触させた際にバネ21のたわみにより接触圧力を均一とすることで、各測定ピン19の対応するチェックパッド16への接触圧力差に伴う測定誤差を吸収するものである。
In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a compression coil spring interposed between the
次に、以上の検査装置1を用いて基板11における半田接続の良否判定手順を図3を用いて説明する。まず、最初に基板11を設置台4上に位置決め設置し、雄コネクタ17を雌コネクタ14に差込んで両者を接続した上で、昇降機構を駆動して昇降プレート8を下降させ、各測定ピン19をチェックパッド16に接触させる(ステップST1〜ST3)。
Next, a procedure for determining the quality of solder connection on the
接触確認後は、スタートボタンを押すことにより(ステップST4、ST5)、測定部2ではピン番号1(図2には対応する番号を数値で記載している)から順に測定動作(ステップST6)を行う。この測定動作は、一例として、電気抵抗値検出によって行われる。この抵抗値検出の手順としては、測定部2に接続された測定用電源部から第1、第2レベルの測定用電流を流し、これによって得られる第1、第2の電圧測定値の差分を第1、第2レベルの電流値間の差分で除した値を抵抗値として算出し、この算出された抵抗値と基準抵抗値とを比較し(ステップST6)、この値が基準値より大きい場合を半田不良と判定する(ステップST7)。そして、半田不良の場合には、その判定結果を表示部10に表示するとともに、ピン番号とともに一時記憶する(ステップST7、ST8)。
After confirming the contact, by pressing the start button (steps ST4 and ST5), the
これに対し、ステップST6でNo、すなわち基準値よりも小さい場合には、半田は良好に行われたと判断され、次のピン番号の測定を同様に行う(ステップST10)。図1、図2に示したごとく、6つの端子ピン14aを備えている場合には、測定開始後に同一測定動作が6回繰返されることになる。 On the other hand, if No in step ST6, that is, if it is smaller than the reference value, it is determined that the soldering has been performed satisfactorily, and the next pin number is similarly measured (step ST10). As shown in FIGS. 1 and 2, when the six terminal pins 14a are provided, the same measurement operation is repeated six times after the measurement is started.
このようにして全数の測定が終了すると(ステップST9でYes)、半田不良に対応するエラーの有無を判定し、エラーがあった場合には、ステップST8で一時記憶されたそのピン番号を呼込み、これをラベル印刷し(ステップST12,13)、その後データをクリア(ステップST14)してから作業を終了する。またエラーがなかった場合には、そのままデータをクリア(ステップST14)してから作業を終了する。 When all the measurements are completed in this way (Yes in step ST9), it is determined whether or not there is an error corresponding to the solder failure. If there is an error, the pin number temporarily stored in step ST8 is called in, This is printed with a label (steps ST12 and ST13), after which the data is cleared (step ST14) and the operation is terminated. If there is no error, the data is cleared as it is (step ST14), and the operation is finished.
印刷作業は測定部2のプリントポートに接続した図示しないラベル印刷プリンタ等で行い、印刷後は、ラベルを剥がして、前記雌コネクタ14上に貼付ければ、改修時において、どの位置の半田が接続不良であるのかが一目瞭然であるため、改修作業も簡単となる。
Printing is performed by a label printer or the like (not shown) connected to the print port of the measuring
なお、以上の実施形態では、説明の簡略化のために6つの端子部を備えたコネクタについて説明したが、さらに多くの端子部を備えたコネクタの半田接続の良否判定も同様にして行うことができる。 In the above embodiment, the connector having six terminal portions has been described for the sake of simplification of description. However, the quality determination of the solder connection of the connector having more terminal portions can be similarly performed. it can.
また、基板上に設置されたコネクタが例えばメモリーカードスロットなどであれば、これにはめ込まれる雄コネクタとしてメモリーカード構造を用いることができることは勿論である。 Of course, if the connector installed on the substrate is, for example, a memory card slot or the like, the memory card structure can be used as a male connector to be inserted into this.
1 基板検査装置、2 測定部、3 マウントベース、4 設置台、5 縦ガイド、6 上部支持ブロック、7 ガイドポスト、8 昇降プレート、9 操作部、9a 押しボタン、10 表示部、10a 表示窓、11 基板、 11a 配線部、12 位置決めピン、14 コネクタ(雌コネクタ) 14a 端子ピン、15 半田、16 チェックパッド、 17 コネクタ(雄コネクタ)、17a 導電部、18、20 フラットケーブル、 19 測定ピン、21 バネ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基板の配線部に接離可能に形成された測定ピンと、
前記コネクタに差込まれて前記コネクタの端子部に導通する測定用コネクタ部と、
前記測定ピン及び前記測定用コネクタ部に対応する各ケーブルの他端側に接続されて、その導通状態を測定する測定部と、
測定結果を知らせる測定結果報知部と、を備えたことを特徴とする基板検査装置。 A board inspection apparatus for confirming a solder state between a terminal part of an external connection connector provided on a board and a wiring part provided on the board,
A measuring pin formed so as to be able to contact and separate from the wiring part of the substrate;
A connector part for measurement inserted into the connector and conducted to the terminal part of the connector;
Connected to the other end side of each cable corresponding to the measurement pin and the connector part for measurement, a measurement part for measuring the conduction state;
A board inspection apparatus comprising: a measurement result notifying unit for informing a measurement result.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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