JP2013171977A - Solder checking device - Google Patents
Solder checking device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013171977A JP2013171977A JP2012034898A JP2012034898A JP2013171977A JP 2013171977 A JP2013171977 A JP 2013171977A JP 2012034898 A JP2012034898 A JP 2012034898A JP 2012034898 A JP2012034898 A JP 2012034898A JP 2013171977 A JP2013171977 A JP 2013171977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- dimensional information
- face
- circuit board
- printed circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、はんだ検査装置に関する。 The present invention relates to a solder inspection apparatus.
フェースダウンタイプの部品をプリント基板にはんだ付を行う場合、生産性やコストの面から鉛入りはんだを使用することが多い。一方、フェースダウン部品は、民生電気製品で多用されているが、その多くは基板接続用としてはんだボール（鉛フリー）を電極としており、基板へのはんだ付時は、鉛入りはんだ融点＜はんだ付温度＜鉛フリーはんだ融点で実施するため、フェーズダウン部品のはんだボールが溶け外れることは無い。 When soldering a face-down type component to a printed circuit board, lead-containing solder is often used in terms of productivity and cost. On the other hand, face-down parts are widely used in consumer electronics, but most of them use solder balls (lead-free) as electrodes for board connection. When soldering to the board, lead-containing solder melting point <soldering Since the temperature is less than the lead-free solder melting point, the solder balls of the phase-down parts do not melt.
しかしながら近年では、環境／法規制対応、及びはんだ付時のヌレ性の向上のため、鉛フリーはんだを使用するものが増加している。そのため、フェースダウン部品をはんだ付する際には、プリント基板上のはんだ材と同時に、自らの電極であるはんだボールも同様に溶融状態となる。溶融状態での振動や、はんだ付時のフラックスから発生する揮発成分によるボイド（気泡）は、良好なはんだ付状態を阻害する要因となり得る。 In recent years, however, the use of lead-free solder has been increasing in order to comply with the environment / legislation and improve the wettability during soldering. For this reason, when soldering the face-down component, the solder ball as its own electrode is also in a molten state at the same time as the solder material on the printed circuit board. Vibration in the molten state and voids (bubbles) due to volatile components generated from the flux during soldering can be a factor that hinders a good soldering state.
フェースダウンタイプの部品をプリンタ基板に実装（はんだ付）したあとの接合状態は、外観確認などによって直接確認することが困難である。そのため、接合状態確認は、３次元Ｘ線装置等を使用し、はんだの不ヌレの有無等、良品／不良品判定を実施している。 It is difficult to directly confirm the bonding state after mounting (soldering) the face-down type component on the printer board by confirming the appearance. Therefore, the bonding state confirmation uses a three-dimensional X-ray apparatus or the like, and performs non-defective / defective product determination such as the presence or absence of solder irregularity.
プリント基板にフェースダウンタイプの部品をはんだ付する場合は、その接合面である基板側を確認することが多く、検査装置の対応もそれに従っている。 When soldering a face-down type component to a printed circuit board, the board side, which is the joint surface, is often confirmed, and the inspection apparatus also follows it.
特許文献１では、両面に部品が実装されたプリント基板の上面と下面の実装部品やはんだなどの構成部分を上面と下面に分離して認識する、Ｘ線検査装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses an X-ray inspection apparatus that recognizes component parts such as mounting components and solder on the upper and lower surfaces of a printed circuit board on which components are mounted on both surfaces, separately on the upper and lower surfaces.
特許文献２には、はんだ接合面の検査ラインを２つ利用して、基板・部品間のはんだ接合を検査する、はんだ接合不良の検出方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method of detecting a solder joint failure, which uses two inspection lines for solder joint surfaces to inspect solder joints between a board and a component.
特許文献３には、プリント基板の補正を行い、３次元画像で基板・部品間のはんだ接合を検査する、Ｘ線検査装置が開示されている。 Patent Document 3 discloses an X-ray inspection apparatus that corrects a printed circuit board and inspects a solder joint between the circuit board and the component using a three-dimensional image.
通常、フェースダウンタイプの部品をプリント基板にはんだ付を行った際には、その界面であるはんだ接合面の確認を行う。このとき、フェースダウン部品側の接合面の検査は、フェースダウン部品自体の重量やはんだ材料の表面張力等に起因して、はんだ付前後で高さの寸法が変化するため、検査ポイントの決定が困難なものとなる。そのため、フェースダウン部品側の検査は行われない。したがって、フェースダウン部品側の検査が行われないことから、接合部の検査精度が低下するという問題がある。 Normally, when a face-down type component is soldered to a printed circuit board, the solder joint surface that is the interface is confirmed. At this time, the inspection of the joint surface on the face-down component side determines the inspection point because the height dimension changes before and after soldering due to the weight of the face-down component itself and the surface tension of the solder material. It will be difficult. For this reason, the inspection on the face-down component side is not performed. Therefore, since the inspection on the face-down component side is not performed, there is a problem that the inspection accuracy of the joint portion is lowered.
本発明にかかるはんだ検査装置は、はんだを用いて接合したプリント基板とフェースダウン部品の接合箇所の３次元情報を取得する３次元情報取得手段と、前記３次元情報取得手段により取得された３次元情報に基づいて、前記接合箇所におけるプリント基板とフェースダウン部品の接合面間距離を決定する距離決定手段と、前記３次元情報取得手段で取得された３次元情報に基づいてプリント基板側に第１の検査ラインを定め、前記距離決定手段により決定された接合面間距離と、前記第１の検査ラインと、に基づいて、フェースダウン部品側に第２の検査ラインを定める検査ライン決定手段と、前記検査ライン決定手段により定めた第１及び第２の検査ラインにおける、はんだ接合箇所の特徴量を算出し、はんだ接合の良／不良判定を行う判定手段と、を備える。
これにより、フェースダウン部品側とプリント基板側のそれぞれではんだ接合面検査ラインを設定することができ、プリント基板側とフェースダウン部品側のはんだ付接合部の検査をそれぞれ実行することができる。
The solder inspection apparatus according to the present invention includes a three-dimensional information acquisition unit that acquires three-dimensional information of a joint portion between a printed circuit board and a face-down component that are bonded using solder, and the three-dimensional information acquired by the three-dimensional information acquisition unit. Based on the information, the distance determining means for determining the distance between the joint surface of the printed circuit board and the face-down component at the joint location, and the first on the printed circuit board side based on the three-dimensional information acquired by the three-dimensional information acquisition means. Inspection line determination means for determining a second inspection line on the face-down component side based on the inter-bonding surface distance determined by the distance determination means and the first inspection line; The feature amount of the solder joint location in the first and second inspection lines determined by the inspection line determination means is calculated, and the good / bad judgment of the solder joint is performed. Comprising a determining means.
As a result, it is possible to set solder joint inspection lines on the face-down component side and the printed circuit board side, respectively, and it is possible to execute inspections on the soldered joints on the printed circuit board side and the face-down component side.
はんだ接合部の検査精度を向上させることができる。 Inspection accuracy of the solder joint can be improved.
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、はんだ検査装置１の構成を示す。はんだ検査装置１は、３次元情報取得手段１１と、距離決定手段１２と、検査ライン決定手段１３と、判定手段１４と、を備える。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a solder inspection apparatus 1. The solder inspection apparatus 1 includes a three-dimensional
図２及び図３は、はんだ付によるプリント基板とフェースダウン部品の接合部を示す図である。接合部は、プリント基板２１と、ペーストはんだ２２と、フェースダウン部品２３と、はんだボール２４と、を備える。図２は、プリント基板２１とフェースダウン部品２３との接合前の状態を示し、図３は、プリント基板２１とフェースダウン部品２３の接合後の状態を示す。
2 and 3 are views showing a joint portion between a printed circuit board and a face-down component by soldering. The joint portion includes a printed
３次元情報取得手段１１は、はんだ付接合部における各物品の３次元情報を取得する撮影装置である。例えば３次元情報取得手段１１は、プリント基板２１と、フェースダウン部品２３と、はんだボール２４について、複数の位置から撮影することによって３次元情報を取得する。また３次元情報取得手段１１は、はんだボール２４の内部状態の撮影を行う。例えば３次元情報取得手段１１は、Ｘ線を用いてはんだボール２４のＣＴ撮影を行い、取得した画像情報を判定手段１４に出力する。
The three-dimensional
距離決定手段１２は、３次元情報取得手段１１により取得された３次元情報に基づいて、プリント基板２１と、フェースダウン部品２３の間の距離を決定する。言い換えると、距離決定手段１２は、プリント基板２１の接合界面とフェースダウン部品２３の接合界面を割り出し、界面間の距離を算出する。なお距離決定手段１２は、複数の位置でプリント基板２１とフェースダウン部品２３との距離を算出し、算出した距離について統計処理を行うことによって、１つの接合面間距離を決定する。
The
検査ライン決定手段１３は、３次元情報取得手段１１により取得された３次元情報に基づいて、プリント基板２１側のはんだ接合面検査ラインを決定する。また、検査ライン決定手段１３は、３次元情報取得手段１１により取得されたはんだ形状に基づき、距離決定手段１２が決定したプリント基板２１とフェースダウン部品２３の距離の情報を用いて、フェースダウン部品２３側のはんだ接合面検査ラインを決定する。
The inspection
判定手段１４は、３次元情報取得手段１１から入力されたはんだボール２４のＣＴ撮影画像に基づいて、はんだ形状の良否を判定する。すなわち判定手段１４は、撮影されたはんだボール２４の特徴量に基づいて、良否の判定を行う。
The
プリント基板２１は、表面に電子部品を固定し、配線を行うための基板である。例えばプリント基板２１は、回路設計に基づいて電子部品間を接続するため、絶縁基板の表面や内部に、プリントにより配線が形成されている。
The printed
ペーストはんだ２２は、プリント基板２１上に設けられている。ペーストはんだ２２は、加熱することにより溶融し、溶融状態のときにはんだボール２４と接合することで、プリント基板２１とフェースダウン部品２３とを電気的に接続する。
The
フェースダウン部品２３は、プリント基板２１に対向するよう配置される電子部品である。フェースダウン部品２３には、はんだボール２４が設けられている。
The face-
はんだボール２４は、フェースダウン部品２３に設けられた突起電極の一部である。典型的には、はんだボール２４は、ペーストはんだ２２よりも融点が高いものを使用する。
The
次に、本発明にかかるはんだ検査装置１の動作について説明する。 Next, the operation of the solder inspection apparatus 1 according to the present invention will be described.
３次元情報取得手段１１は、はんだ付接合部における各物品の３次元情報を取得する（ステップＳ１）。例えば３次元情報取得手段１１は、プリント基板２１とフェースダウン部品２３とを接合させた状態における、プリント基板２１と、フェースダウン部品２３と、はんだボール２４の３次元情報を取得する。
The three-dimensional
検査ライン決定手段１３は、プリント基板２１側のはんだ接合面検査ラインを決定する（ステップＳ２）。より具体的には、検査ライン決定手段１３は、３次元情報取得手段１１が取得した三次元情報に基づき、プリント基板２１側のはんだ接合面検査ラインを決定する。例えば、検査ライン決定手段１３は、プリント基板２１の表面から、フェースダウン部品２３方向に規定の値だけ離した位置を、プリント基板２１側のはんだ接合面検査ラインとする。このはんだ接合面検査ラインを、第１のはんだ接合面検査ラインとする。
The inspection line determination means 13 determines a solder joint surface inspection line on the printed
判定手段１４は、第１のはんだ接合面検査ラインにおける、はんだボール２４の特徴率を算出する（ステップＳ３）。ここで特徴率とは、例えばはんだボール２４のボイド率である。すなわち判定手段１４は、第１のはんだ接合検査ラインにおいて、３次元情報取得手段１１を用いて取得したＣＴ画像に基づいて、はんだボール２４のボイド率を算出する。
The
距離決定手段１２は、３次元情報取得手段１１により取得された３次元情報に基づいて、プリント基板２１の接合界面とフェースダウン部品２３の接合界面を割り出し、界面間の距離を算出する（ステップＳ４）。距離決定手段１２は、ｎ（ｎは２以上の整数）箇所において接合界面間の距離を取得し、それぞれの距離をα０〜αｎとする。
The
距離決定手段１２は、ｎ箇所で取得した接合界面間の距離を統計処理し、母平均αを決定する（ステップＳ５）。
The
検査ライン決定手段１３は、プリント基板２１の端部の位置と、母平均αの値に基づいて、フェースダウン部品２３側のはんだ接合面検査ラインを定める（ステップＳ６）。例えば検査ライン決定手段１３は、プリント基板２１の表面からαだけ離れた位置に、フェースダウン部品２３の表面が配置されているものとし、その位置からプリント基板２１の方向に規定の値だけ離した位置を、フェースダウン部品２３側のはんだ接合面検査ラインとする。このはんだ接合面検査ラインを、第２のはんだ接合面検査ラインとする。
The inspection line determination means 13 determines a solder joint surface inspection line on the face-
判定手段１４は、第２のはんだ接合面検査ラインにおける、はんだボール２４の特徴率を算出する（ステップＳ７）。ここで特徴率とは、例えばはんだボール２４のボイド率である。すなわち判定手段１４は、第２のはんだ接合面検査ラインにおいて、３次元情報取得手段１１を用いて取得したＣＴ画像に基づいて、はんだボール２４のボイド率を算出する。
The
判定手段１４は、ステップＳ３及びステップＳ７で算出した、第１及び第２のはんだ接合検査ラインにおけるはんだボール２４の特徴量に基づいて、はんだ付状態の良／不良の判定を行う（ステップＳ８）。
The
これにより、プリント基板２１の厚さに依存せず、はんだを上面と下面に分離し、プリント基板２１とフェースダウン部品２３の間のはんだ接合の状態をそれぞれ検査することができる。すなわち、プリント基板２１の近傍でのはんだの接合状態だけでなく、フェースダウン部品２３の近傍でのはんだの接合状態を確認することにより、保証レベルを向上させることができる。フェースダウン部品２３側のはんだ接合面検査ラインは、はんだ接合部における構成物品の３次元情報に基づき、統計的に算出することで、より適切なはんだ接合面検査ラインを定めることができる。
Accordingly, the solder can be separated into the upper surface and the lower surface without depending on the thickness of the printed
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、３次元情報取得手段１１は、複数の箇所から撮影することで３次元情報を取得するものとしたが、はんだ接合部における３次元情報およびはんだボール２４の内部の状態を撮影できるものであれば良い。また、プリント基板２１とフェースダウン部品２３とのはんだ接合の場合に限定されるものではなく、２つ以上の電子部品をはんだ接合した場合に、接合箇所の検査に用いることができる。距離決定手段１２と、検査ライン決定手段１３を別の構成物品として記載したが、これらの機能を有する１つの構成物品としても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the three-dimensional
はんだ検査装置１は、車載用電子ユニットの検査装置に適用することができる。 The solder inspection apparatus 1 can be applied to an in-vehicle electronic unit inspection apparatus.
１１ ３次元情報取得手段
１２ 距離決定手段
１３ 検査ライン決定手段
１４ 判定手段
２１ プリント基板
２２ ペーストはんだ
２３ フェースダウン部品
２４ はんだボール
11 3D
Claims (1)
前記３次元情報取得手段により取得された３次元情報に基づいて、前記接合箇所におけるプリント基板とフェースダウン部品の接合面間距離を決定する距離決定手段と、
前記３次元情報取得手段で取得された３次元情報に基づいてプリント基板側に第１の検査ラインを定め、前記距離決定手段により決定された接合面間距離と、前記第１の検査ラインと、に基づいて、フェースダウン部品側に第２の検査ラインを定める検査ライン決定手段と、
前記検査ライン決定手段により定めた第１及び第２の検査ラインにおける、はんだ接合箇所の特徴量を算出し、はんだ接合の良／不良判定を行う判定手段と、
を備える、はんだ検査装置。 Three-dimensional information acquisition means for acquiring three-dimensional information of a joint portion between a printed circuit board and a face-down component joined using solder;
Based on the three-dimensional information acquired by the three-dimensional information acquisition means, a distance determination means for determining the distance between the joint surfaces of the printed circuit board and the face-down component at the joint location;
A first inspection line is defined on the printed circuit board side based on the three-dimensional information acquired by the three-dimensional information acquisition unit, the inter-bonding surface distance determined by the distance determination unit, the first inspection line, And an inspection line determining means for defining a second inspection line on the face-down component side,
A determination means for calculating a feature amount of a solder joint in the first and second inspection lines determined by the inspection line determination means, and determining whether the solder joint is good or bad;
A solder inspection apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012034898A JP2013171977A (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Solder checking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012034898A JP2013171977A (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Solder checking device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013171977A true JP2013171977A (en) | 2013-09-02 |
Family
ID=49265749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012034898A Pending JP2013171977A (en) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Solder checking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013171977A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018155701A (en) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | 名古屋電機工業株式会社 | Inspection device, inspection method, and inspection program |
-
2012
- 2012-02-21 JP JP2012034898A patent/JP2013171977A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018155701A (en) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | 名古屋電機工業株式会社 | Inspection device, inspection method, and inspection program |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7637413B2 (en) | X-ray inspection device and X-ray inspection method | |
| TWI626866B (en) | Substrate inspection method, component mounting method and method of manufacturing a printed circuit board | |
| US8328074B2 (en) | Component-mounted board production apparatus and position control method for electronic components in component-mounted board production apparatus | |
| JP4493421B2 (en) | Printed circuit board inspection apparatus, printed circuit board assembly inspection line system, and program | |
| JP2010271165A (en) | Inspection device for printed circuit board | |
| JP6329667B1 (en) | Component mounting system and adhesive inspection device | |
| JPWO2007114334A1 (en) | Circuit board, circuit board inspection method, and manufacturing method thereof | |
| JP5350604B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP6118353B2 (en) | Component mounting board inspection method and board manufacturing system employing the inspection method | |
| JP5375766B2 (en) | Electronic component mounting state inspection method | |
| JP4372719B2 (en) | Component mounting system | |
| JP2013171977A (en) | Solder checking device | |
| JP2005150378A (en) | Component-mounting apparatus | |
| US20160044796A1 (en) | Method for producing a module | |
| JP4660441B2 (en) | Substrate inspection device, substrate inspection method, and program for causing a computer to function as the inspection device | |
| CN106469689B (en) | Electronic component and forming method thereof | |
| JP2013062273A (en) | Component mounting substrate inspection method and substrate manufacturing system adopting the same | |
| JP5975206B2 (en) | Defect determination method and defect determination apparatus | |
| JP2014093533A (en) | Board inspection apparatus system and board inspection method | |
| JP6237054B2 (en) | Component mounting inspection apparatus and component mounting inspection method | |
| KR100801899B1 (en) | Testing method for printed circuit board | |
| JP2009070998A (en) | Face down mounting-type electronic component, circuit substrate, and semiconductor device | |
| JP4737112B2 (en) | Printing inspection apparatus and printing inspection method | |
| JP5375765B2 (en) | Electronic component mounting state inspection system | |
| JP5473666B2 (en) | X-ray inspection method and X-ray inspection apparatus |