JP3364307B2 - 半田接合部の検査方法 - Google Patents
半田接合部の検査方法Info
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- JP3364307B2 JP3364307B2 JP35197593A JP35197593A JP3364307B2 JP 3364307 B2 JP3364307 B2 JP 3364307B2 JP 35197593 A JP35197593 A JP 35197593A JP 35197593 A JP35197593 A JP 35197593A JP 3364307 B2 JP3364307 B2 JP 3364307B2
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板に半田付けされた
電子部品の半田接合部の検査方法に関するものである。
電子部品の半田接合部の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品の半田接合部の検査装置
は、狭ピッチのＩＣ，半田フィレットの小さいＩＣ等が
増えるに従って重要になってきている。従来の技術とし
ては、例えば特開平２−287150号公報に示されている。
は、狭ピッチのＩＣ，半田フィレットの小さいＩＣ等が
増えるに従って重要になってきている。従来の技術とし
ては、例えば特開平２−287150号公報に示されている。
【０００３】以下、図面を参照しながら、従来の半田接
合部の検査装置について説明する。図４は従来の半田接
合部の検査装置を示している。図４において、１はアル
ゴンのような単一波長モードの連続発振レーザー等の被
検査部に照射する光の連続発振手段、２は光を断続する
光変調手段、３は、ピエゾ素子のような、半田接合部の
変化により発する音響などの信号を受けて電気信号に変
換する変換手段、４は変換手段３からの信号を受けて演
算処理する演算処理装置、５は電子部品が半田付けされ
ている基板、６は電子部品である。また、図５は従来の
半田接合部の検査装置の動作原理(a)及び検査出力例(b)
(c)を示している。
合部の検査装置について説明する。図４は従来の半田接
合部の検査装置を示している。図４において、１はアル
ゴンのような単一波長モードの連続発振レーザー等の被
検査部に照射する光の連続発振手段、２は光を断続する
光変調手段、３は、ピエゾ素子のような、半田接合部の
変化により発する音響などの信号を受けて電気信号に変
換する変換手段、４は変換手段３からの信号を受けて演
算処理する演算処理装置、５は電子部品が半田付けされ
ている基板、６は電子部品である。また、図５は従来の
半田接合部の検査装置の動作原理(a)及び検査出力例(b)
(c)を示している。
【０００４】上記従来例は、被検査部に照射する光の連
続発振手段１と、光を断続する光変調手段２により強度
変調された光が被検査部に照射される。このとき被検査
部の電極は図５(a)のように光の強度の変化により熱膨
張，収縮が発生し、被検査部の音響的な振動を得る。こ
の被検査部の音響的な振動を受けて電気信号に変換する
変換手段３からの電気信号を受け、演算処理をする演算
処理装置４により半田付け部の良不良を判定するように
動作する。半田付けされていない場合は図５(b)に示す
ように電極の共振点において顕著な振幅出力が出る。半
田付けされている場合は図５(c)に示すように平坦な振
幅出力がでる。
続発振手段１と、光を断続する光変調手段２により強度
変調された光が被検査部に照射される。このとき被検査
部の電極は図５(a)のように光の強度の変化により熱膨
張，収縮が発生し、被検査部の音響的な振動を得る。こ
の被検査部の音響的な振動を受けて電気信号に変換する
変換手段３からの電気信号を受け、演算処理をする演算
処理装置４により半田付け部の良不良を判定するように
動作する。半田付けされていない場合は図５(b)に示す
ように電極の共振点において顕著な振幅出力が出る。半
田付けされている場合は図５(c)に示すように平坦な振
幅出力がでる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では１光点ずつ検査を行うため検査時間がか
かるという問題があった。例えば、100ピンの電子部品
において全ピンの検査を行う場合、振動の応答時間，周
波数範囲を考えると１ピンあたり約５秒かかるため、１
部品あたり約８分の検査時間が必要となる。
ような構成では１光点ずつ検査を行うため検査時間がか
かるという問題があった。例えば、100ピンの電子部品
において全ピンの検査を行う場合、振動の応答時間，周
波数範囲を考えると１ピンあたり約５秒かかるため、１
部品あたり約８分の検査時間が必要となる。
【０００６】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ものであり、基板と電子部品の接合部分の検査を同時に
行うことにより、短い検査時間で、電子部品の電極と基
板の接合状態を検査する検査方法を提供することを目的
とする。
ものであり、基板と電子部品の接合部分の検査を同時に
行うことにより、短い検査時間で、電子部品の電極と基
板の接合状態を検査する検査方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の基板に半田付けされた電子部品の半田接合
部の接合状態を検査する検査方法において、レーザー光
を基板と電子部品の接合部分の被検査部に照射し、レー
ザー光の熱で接合部を振動させ、被検査部への照射光と
被検査部からの反射光を干渉させ、干渉光を光検出素子
で受光し、光検出素子からの信号を演算処理すること、
また、干渉光を受ける光検出素子として、ＣＣＤ(Charg
e Coupled Device)，ＰＳＤ(Position Sensitive Detec
tor)，フォトダイオードを用いるようにしたものであ
る。
に、本発明の基板に半田付けされた電子部品の半田接合
部の接合状態を検査する検査方法において、レーザー光
を基板と電子部品の接合部分の被検査部に照射し、レー
ザー光の熱で接合部を振動させ、被検査部への照射光と
被検査部からの反射光を干渉させ、干渉光を光検出素子
で受光し、光検出素子からの信号を演算処理すること、
また、干渉光を受ける光検出素子として、ＣＣＤ(Charg
e Coupled Device)，ＰＳＤ(Position Sensitive Detec
tor)，フォトダイオードを用いるようにしたものであ
る。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、レーザー光源の光を一次元
あるいは二次元状に被検査部に照射し、その光の強度を
変化させる。被検査部の電極は、光の強度の変化により
熱膨張、収縮が発生し、電極が半田付けされていない場
合は、電極は、光が電極の固有振動周波数にて変調され
ているため共振し、大きな振動振幅で振動する。また、
電極が半田付けされている場合は、固有振動周波数が異
なるため大きな振動はない。被検査部への照射光と被検
査部からの反射光を干渉させ、その干渉光を受ける一次
元あるいは二次元の光検出素子と、その光検出素子から
の信号を受けて演算処理する演算処理手段により半田付
け部の多数の電極を同時に検査を行い、良，不良を判断
する。
あるいは二次元状に被検査部に照射し、その光の強度を
変化させる。被検査部の電極は、光の強度の変化により
熱膨張、収縮が発生し、電極が半田付けされていない場
合は、電極は、光が電極の固有振動周波数にて変調され
ているため共振し、大きな振動振幅で振動する。また、
電極が半田付けされている場合は、固有振動周波数が異
なるため大きな振動はない。被検査部への照射光と被検
査部からの反射光を干渉させ、その干渉光を受ける一次
元あるいは二次元の光検出素子と、その光検出素子から
の信号を受けて演算処理する演算処理手段により半田付
け部の多数の電極を同時に検査を行い、良，不良を判断
する。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して実施例を詳細に説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の半田接合部の検査装
置の構成を示している。図１において、10はレーザー光
源、11はレーザー光源10を一次元状に引き伸ばすための
光学系であるシリンドリカルレンズ、12は光を強度なら
びに周波数変調をかけるための音響光学変換素子、13は
測定物、14は測定物13に光を集光させるためのレンズ、
15は測定物13の照射位置、16は干渉光を発生させるため
のビームスプリッタ、17は参照光をつくるための反射
鏡、18は干渉光の受光素子、19は変換器、20は出力電圧
である。
る。図１は本発明の第１の実施例の半田接合部の検査装
置の構成を示している。図１において、10はレーザー光
源、11はレーザー光源10を一次元状に引き伸ばすための
光学系であるシリンドリカルレンズ、12は光を強度なら
びに周波数変調をかけるための音響光学変換素子、13は
測定物、14は測定物13に光を集光させるためのレンズ、
15は測定物13の照射位置、16は干渉光を発生させるため
のビームスプリッタ、17は参照光をつくるための反射
鏡、18は干渉光の受光素子、19は変換器、20は出力電圧
である。
【００１０】上記の第１の実施例の動作を説明する。ま
ず、レーザー光源10から発射されたレーザー光は、シリ
ンドリカルレンズ11により一次元状に引き伸ばされ、音
響光学変換素子12により光に強度ならびに周波数変調を
かけられる。この光は、測定物13に光を集光させるため
のレンズ14を通って、測定物13の照射位置15に一次元状
に照射され、再びレンズ14を通って干渉光を発生させる
ためのビームスプリッタ16に帰ってくる。この光と反射
鏡17からの参照光とをビームスプリッタ16で干渉させ、
受光素子18により干渉光を受け、変換器19にて入射光か
ら測定物13の一次元状の振動速度情報を得て、出力電圧
20として取り出している。
ず、レーザー光源10から発射されたレーザー光は、シリ
ンドリカルレンズ11により一次元状に引き伸ばされ、音
響光学変換素子12により光に強度ならびに周波数変調を
かけられる。この光は、測定物13に光を集光させるため
のレンズ14を通って、測定物13の照射位置15に一次元状
に照射され、再びレンズ14を通って干渉光を発生させる
ためのビームスプリッタ16に帰ってくる。この光と反射
鏡17からの参照光とをビームスプリッタ16で干渉させ、
受光素子18により干渉光を受け、変換器19にて入射光か
ら測定物13の一次元状の振動速度情報を得て、出力電圧
20として取り出している。
【００１１】なお、上記の構成と動作は、光を一次元状
にしている以外はヘテロダイン方式のレーザードップラ
ー振動計と同等である。
にしている以外はヘテロダイン方式のレーザードップラ
ー振動計と同等である。
【００１２】図２は本発明の第２の実施例の半田接合部
の検査装置の構成を示している。また、第１の実施例と
同一作用効果のものには同一符号を付し、詳細な説明は
省略する。図２において、21は半導体の一次元あるいは
二次元の発光レーザー、22は半導体レーザー光に変調を
かける光電流変調電源である。
の検査装置の構成を示している。また、第１の実施例と
同一作用効果のものには同一符号を付し、詳細な説明は
省略する。図２において、21は半導体の一次元あるいは
二次元の発光レーザー、22は半導体レーザー光に変調を
かける光電流変調電源である。
【００１３】ここで、第２の実施例において第１の実施
例と比較しその違いについて述べる。第１の実施例にて
レーザー光源10とシリンドリカルレンズ11により構成さ
れた部分を一次元あるいは二次元の発光レーザー21と
し、光の強度ならびに周波数変調をかける音響光学変換
素子12が光電流変調電源22にて半導体レーザー光に変調
をかける部分が異なり、他の動作については同様であ
る。このことから、点状のレーザーを、線状あるいは面
状に変換していたところを、線状発光あるいは面状発光
のレーザーを用いることにより構造が簡単となる。
例と比較しその違いについて述べる。第１の実施例にて
レーザー光源10とシリンドリカルレンズ11により構成さ
れた部分を一次元あるいは二次元の発光レーザー21と
し、光の強度ならびに周波数変調をかける音響光学変換
素子12が光電流変調電源22にて半導体レーザー光に変調
をかける部分が異なり、他の動作については同様であ
る。このことから、点状のレーザーを、線状あるいは面
状に変換していたところを、線状発光あるいは面状発光
のレーザーを用いることにより構造が簡単となる。
【００１４】また、図３は第１の実施例における半田接
合部の検査装置(a)受光素子がＣＣＤで１画素分の出
力，(b)受光素子がＰＳＤでＡ，Ｂの各出力，(c)受光素
子がフォトダイオードの出力の例を示している。図３を
参照しながら、受光素子18をＣＣＤ，ＰＳＤ，フォトダ
イオードにした場合の出力の違いについて説明する。
合部の検査装置(a)受光素子がＣＣＤで１画素分の出
力，(b)受光素子がＰＳＤでＡ，Ｂの各出力，(c)受光素
子がフォトダイオードの出力の例を示している。図３を
参照しながら、受光素子18をＣＣＤ，ＰＳＤ，フォトダ
イオードにした場合の出力の違いについて説明する。
【００１５】本発明によれば、レーザー光を一次元ある
いは二次元で広範囲に照射しているため、ＣＣＤ上に光
の干渉状態を作り出す。半田付け不良の測定物13の電極
は振動するため、その他の部分と干渉の周波数が異な
る。この画像情報を複数回取り込み、その照度変化を調
べることにより、半田付け不良の有り無しと不良箇所の
特定が可能である。さらに、ＣＣＤをＰＳＤとした場合
に、ＰＳＤの出力を別々に測定し演算することにより不
良の有り無しが判定でき、不良箇所のだいたいの特定が
可能である。さらに、ＣＣＤをフォトダイオードとした
場合に、フォトダイオードの出力する振幅の変化から、
いくつかの不良箇所を同時に検出することができ、検査
時間の短縮を可能としている。
いは二次元で広範囲に照射しているため、ＣＣＤ上に光
の干渉状態を作り出す。半田付け不良の測定物13の電極
は振動するため、その他の部分と干渉の周波数が異な
る。この画像情報を複数回取り込み、その照度変化を調
べることにより、半田付け不良の有り無しと不良箇所の
特定が可能である。さらに、ＣＣＤをＰＳＤとした場合
に、ＰＳＤの出力を別々に測定し演算することにより不
良の有り無しが判定でき、不良箇所のだいたいの特定が
可能である。さらに、ＣＣＤをフォトダイオードとした
場合に、フォトダイオードの出力する振幅の変化から、
いくつかの不良箇所を同時に検出することができ、検査
時間の短縮を可能としている。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一次元あるいは二次元状のレーザー光を用いて、半田接
合部の熱振動現象を利用する方法により、これまでの検
査方法に比べ、半田接合部の検査を短時間で検査するこ
とができ、検査の自動化及び高品位な生産を実現できる
という効果を奏する。
一次元あるいは二次元状のレーザー光を用いて、半田接
合部の熱振動現象を利用する方法により、これまでの検
査方法に比べ、半田接合部の検査を短時間で検査するこ
とができ、検査の自動化及び高品位な生産を実現できる
という効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例の半田接合部の検査装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例の半田接合部の検査装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施例における半田接合部の検査装置の
検査出力(a)受光素子がＣＣＤ，(b)受光素子がＰＳＤ，
(c)受光素子がフォトダイオードの例を示す図である。
検査出力(a)受光素子がＣＣＤ，(b)受光素子がＰＳＤ，
(c)受光素子がフォトダイオードの例を示す図である。
【図４】従来の半田接合部の検査装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】従来の半田接合部の検査装置の動作原理(a)及
び検査出力例(b)半田付けされていない場合，(c)半田付
けされている場合を示す図である。
び検査出力例(b)半田付けされていない場合，(c)半田付
けされている場合を示す図である。
１…光の連続発振手段、 ２…光変調手段、 ３…変換
手段、 ４…演算処理装置、 ５…基板、 ６…電子部
品、 10…レーザー光源、 11…シリンドリカルレン
ズ、 12…音響光学変換素子、 13…測定物、 14…レ
ンズ、 15…照射位置、 16…ビームスプリッタ、 17
…反射鏡、 18…受光素子、 19…変換器、20…出力電
圧、 21…一次元あるいは二次元の発光レーザー、 22
…光電流変調電源。
手段、 ４…演算処理装置、 ５…基板、 ６…電子部
品、 10…レーザー光源、 11…シリンドリカルレン
ズ、 12…音響光学変換素子、 13…測定物、 14…レ
ンズ、 15…照射位置、 16…ビームスプリッタ、 17
…反射鏡、 18…受光素子、 19…変換器、20…出力電
圧、 21…一次元あるいは二次元の発光レーザー、 22
…光電流変調電源。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０５Ｋ 3/34 ５１２ Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｄ
(72)発明者 安武 正憲
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−287150（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−81654（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−163935（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 17/00 - 17/08
G01B 11/00 - 11/30 102
B23R 1/00
G01N 21/84 - 21/958
H05R 3/32 - 3/34 512
Claims (4)
- 【請求項１】 基板に半田付けされた電子部品の半田接
合部の接合状態を検査する検査方法において、レーザー
光を前記基板と前記電子部品の接合部分の被検査部に照
射し、前記レーザー光の熱で接合部を振動させ、前記被
検査部への照射光と前記被検査部からの反射光を干渉さ
せ、干渉光を光検出素子で受光し、前記光検出素子から
の信号を演算処理することを特徴とする半田接合部の検
査方法。 - 【請求項２】 干渉光を受ける光検出素子として、ＣＣ
Ｄを用いることを特徴とする請求項１記載の半田接合部
の検査方法。 - 【請求項３】 干渉光を受ける光検出素子として、ＰＳ
Ｄを用いることを特徴とする請求項１記載の半田接合部
の検査方法。 - 【請求項４】 干渉光を受ける光検出素子として、フォ
トダイオードを用いることを特徴とする請求項１記載の
半田接合部の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35197593A JP3364307B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 半田接合部の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35197593A JP3364307B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 半田接合部の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198351A JPH07198351A (ja) | 1995-08-01 |
| JP3364307B2 true JP3364307B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=18420913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35197593A Expired - Fee Related JP3364307B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 半田接合部の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3364307B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35197593A patent/JP3364307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198351A (ja) | 1995-08-01 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |