JP6757533B2 - Soldering quality judgment method and judgment device - Google Patents
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Description
本発明は、半田付けの良否の判定方法および当該方法により判定を行う判定装置に関するものである。 The present invention relates to a method for determining the quality of soldering and a determination device for determining by the method.
従来、例えば基板へ外部端子を接続固定する手段として、半田付け固定が広く利用されている。半田付け固定によれば、溶融させた半田を用いて確実性の高い接続固定が実現可能である。また糸半田の切断から溶融半田の供給を自動的に行う半田付け装置も提案されている。 Conventionally, for example, soldering and fixing are widely used as a means for connecting and fixing an external terminal to a substrate. According to soldering fixing, highly reliable connection fixing can be realized by using molten solder. A soldering device that automatically supplies molten solder from cutting thread solder has also been proposed.
但し、何らかの要因により半田付けが適切に行われていないと、接触不良や固定強度の低下を招く虞がある。そのため、例えば抵抗値の測定結果に基づいて、半田付けが適切に行われたか否かを判定する手法が提案されている。 However, if soldering is not performed properly for some reason, there is a risk of poor contact and a decrease in fixing strength. Therefore, for example, a method of determining whether or not soldering has been properly performed has been proposed based on the measurement result of the resistance value.
半田付け固定の一形態として、基板のスルーホールに挿入した外部端子をその基板に半田付け固定する形態が挙げられる。この場合、溶融した半田が基板表面へ適切に供給されると、その表面にトップフィレットが形成されるとともに、一部の半田がスルーホールを介して裏側の面に流動し、バックフィレットが形成される。このように両方のフィレットが適切に形成されると、外部端子を基板へ強固かつ安定的に固定することが可能である。 As one form of soldering and fixing, there is a form in which an external terminal inserted into a through hole of a board is soldered and fixed to the board. In this case, when the molten solder is appropriately supplied to the substrate surface, a top fillet is formed on the surface thereof, and a part of the solder flows to the back surface through the through holes to form a back fillet. To. When both fillets are properly formed in this way, the external terminals can be firmly and stably fixed to the substrate.
しかし半田付け固定の際に、何らかの要因によりバックフィレットが適切に形成されないと、本来の固定強度や性能が得られなく虞がある。そこで、このような半田付けの不良が生じた際には、通常、その製品を廃棄する等の然るべき処置を採る必要がある。 However, if the back fillet is not properly formed for some reason during soldering and fixing, there is a risk that the original fixing strength and performance cannot be obtained. Therefore, when such a soldering defect occurs, it is usually necessary to take appropriate measures such as discarding the product.
但し、抵抗値の測定結果に基づいた従来の判定手法では電気的な導通に着目しており、キロオームの抵抗値で判定を行っていた。しかしながらバックフィレットの形成の有無による抵抗値の差は非常に小さく、半田付けの良否を適切に判定することは難しい。本発明はこのような事情に鑑み、半田付けの良否をより適切に判定することが可能となる判定方法、およびこれを用いて判定を行う判定装置の提供を目的とする。 However, the conventional determination method based on the measurement result of the resistance value focuses on electrical continuity, and the determination is made based on the resistance value of kiloohms. However, the difference in resistance value depending on the presence or absence of back fillet formation is very small, and it is difficult to properly judge the quality of soldering. In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a determination method capable of more appropriately determining the quality of soldering, and a determination device for making a determination using the determination method.
本発明に係る判定方法は、外部端子の少なくとも一部をスルーホールに挿入して半田付け固定し、前記外部端子を半田を介して導電性のパターンへ導通させた基板について、前記半田付けの良否を判定する判定方法であって、前記外部端子、前記半田、および前記パターンのうちの二要素間の抵抗値を、ミリオーム単位又はこれより高い精度で測定する測定工程と、前記測定された値に基づいて前記判定を行う判定工程とを含む方法とする。本方法によれば、半田付けの良否をより適切に判定することが可能となる。 In the determination method according to the present invention, the quality of soldering is good or bad for a substrate in which at least a part of external terminals is inserted into a through hole and fixed by soldering, and the external terminals are conducted to a conductive pattern via solder. This is a determination method for determining the resistance value between two elements of the external terminal, the solder, and the pattern, in a measurement step of measuring the resistance value in milliohm units or higher accuracy, and the measured value. The method includes a determination step of performing the determination based on the above. According to this method, it is possible to more appropriately determine the quality of soldering.
上記方法としてより具体的には、前記判定工程は、前記測定された値と所定の基準値との比較により前記判定を行う工程である方法としてもよい。また前記基準値は、前記基板のサンプルについて前記測定工程と同じ測定を行って得られた値である方法としてもよい。 More specifically, the determination step may be a step of performing the determination by comparing the measured value with a predetermined reference value. Further, the reference value may be a method obtained by performing the same measurement as the measurement step on the sample of the substrate.
上記方法としてより具体的には、前記測定工程は、前記外部端子と前記パターンとの間の抵抗値を測定する工程である方法としてもよい。また前記測定工程は、前記外部端子と前記半田との間の抵抗値を測定する工程である方法としてもよく、前記半田と前記パターンとの間の抵抗値を測定する工程である方法としてもよい。また上記方法としてより具体的には、前記外部端子は、前記半田のバックフィレットと接触する位置に、側方へ突出した突出部を設けた方法としてもよい。 More specifically, the measuring step may be a step of measuring the resistance value between the external terminal and the pattern. Further, the measurement step may be a method of measuring the resistance value between the external terminal and the solder, or a method of measuring the resistance value between the solder and the pattern. .. Further, more specifically, as the above method, the external terminal may be provided with a laterally projecting portion at a position where the external terminal comes into contact with the back fillet of the solder.
また、前記外部端子は前記半田付け固定される部分に連接した測定用端子を有しており、前記測定用端子が露出した前記基板について、前記半田付けの良否を判定する上記方法において、前記測定工程は、前記測定用端子と前記パターンまたは前記半田との間の抵抗値を測定する工程である方法としてもよい。 Further, the external terminal has a measurement terminal connected to a portion to be soldered and fixed, and the measurement is performed in the above method for determining the quality of soldering of the substrate on which the measurement terminal is exposed. The step may be a method of measuring the resistance value between the measurement terminal and the pattern or the solder.
また上記方法としてより具体的には、前記測定された値が前記基準値を超える場合、前記半田付けが不良と判定するとともに、前記基準値を超える度合が既定レベルを上回るか否かを判別する方法としてもよい。また上記方法としてより具体的には、既定量の半田を用いて前記半田付け固定がなされた前記基板について、前記半田付けの良否を判定する方法としてもよい。 More specifically, as the above method, when the measured value exceeds the reference value, it is determined that the soldering is defective, and whether or not the degree of exceeding the reference value exceeds the predetermined level. It may be a method. Further, more specifically, as the above method, a method of determining the quality of the soldering of the substrate to which the soldering and fixing has been performed using a predetermined amount of solder may be used.
また上記方法としてより具体的には、画像撮影により前記半田のトップフィレットの体積を検出し、前記判定工程は、前記体積の検出結果、および、前記測定された値に基づいて前記判定を行う工程である方法としてもよい。また本発明に係る判定装置は、上記の判定方法を行うことにより、前記半田付けの良否を判定する構成とする。 More specifically, as the above method, the volume of the top fillet of the solder is detected by taking an image, and the determination step is a step of performing the determination based on the detection result of the volume and the measured value. It may be a method that is. Further, the determination device according to the present invention is configured to determine the quality of the soldering by performing the above determination method.
本発明に係る判定方法によれば、半田付けの良否をより適切に判定することが可能となる。また本発明に係る判定装置によれば、本発明に係る判定方法を利用して半田付けの良否を判定することが可能となる。 According to the determination method according to the present invention, it is possible to more appropriately determine the quality of soldering. Further, according to the determination device according to the present invention, it is possible to determine the quality of soldering by using the determination method according to the present invention.
以下、本発明の各実施形態について、各図を参照しながら詳述する。但し本発明の内容は、これらの実施形態に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において上下および左右の各方向（互いに直交する方向）は、図１などに示す通りである。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to each figure. However, the content of the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, the vertical and horizontal directions (directions orthogonal to each other) are as shown in FIG.
１．第１実施形態
まず半田付けを行う半田付け装置Ｘの構成例について、図１を参照しながら説明する。半田付け装置Ｘは、上方から糸半田Ｗを供給し、下部に設けられた半田鏝Ｓａを利用して、半田鏝Ｓａの下方に配置される基板（配線基板）のランドへ外部端子等を半田付けすることが可能である。半田付け装置Ｘは、カッターユニット２、駆動機構３、半田送り機構６、及び半田鏝Ｓａを備えている。
1. 1. First Embodiment First, a configuration example of a soldering apparatus X for soldering will be described with reference to FIG. The soldering device X supplies the thread solder W from above, and uses the soldering iron Sa provided at the bottom to solder the external terminals and the like to the land of the board (wiring board) arranged below the soldering iron Sa. It is possible to attach. The soldering device X includes a cutter unit 2, a drive mechanism 3, a solder feed mechanism 6, and a soldering iron Sa.
カッターユニット２は、半田送り機構６によって送られた糸半田Ｗを所定長さの半田片に切断するものである。カッターユニット２は、カッター下刃２２と、カッター下刃２２の上部に配置され、摺動可能に配置されたカッター上刃２１とを備えている。また、カッターユニット２は、駆動機構３の後述する第２アクチュエーター３２によって、上下方向（カッター上刃２１の摺動方向と交差する方向）に駆動されるプッシャーピン２３を備えている。 The cutter unit 2 cuts the thread solder W sent by the solder feeding mechanism 6 into solder pieces having a predetermined length. The cutter unit 2 includes a cutter lower blade 22 and a cutter upper blade 21 arranged above the cutter lower blade 22 and slidably arranged. Further, the cutter unit 2 includes a pusher pin 23 driven in a vertical direction (a direction intersecting the sliding direction of the cutter upper blade 21) by a second actuator 32 described later of the drive mechanism 3.
カッター上刃２１は、半田送り機構６にて送られた糸半田Ｗが挿入される貫通孔である上刃孔２１１と、プッシャーピン２３が挿入された貫通孔であるピン孔２１２とを備えている。上刃孔２１１の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。カッター下刃２２は、上刃孔２１１を貫通した糸半田Ｗが挿入される貫通孔である下刃孔２２１を備えている。下刃孔２２１の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔２１１と下刃孔２２１とは、糸半田Ｗが挿入されている状態で、糸半田Ｗと交差する方向にずれることで、互いの切刃によって糸半田Ｗを半田片に切断する。 The cutter upper blade 21 includes an upper blade hole 211 which is a through hole into which the thread solder W sent by the solder feed mechanism 6 is inserted, and a pin hole 212 which is a through hole into which the pusher pin 23 is inserted. There is. The edge of the lower end of the upper blade hole 211 is formed in a cutting edge shape. The cutter lower blade 22 includes a lower blade hole 221 which is a through hole into which the thread solder W penetrating the upper blade hole 211 is inserted. The edge of the upper end of the lower blade hole 221 is formed in a cutting edge shape. The upper blade hole 211 and the lower blade hole 221 are displaced in a direction intersecting with the thread solder W in a state where the thread solder W is inserted, so that the thread solder W is cut into solder pieces by mutual cutting blades.
上刃孔２１１とピン孔２１２とは、カッター上刃２１の摺動方向に並んで設けられている。カッター上刃２１は、上刃孔２１１と下刃孔２２１とが上下に重なる位置と、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なる位置との間を摺動する。 The upper blade hole 211 and the pin hole 212 are provided side by side in the sliding direction of the cutter upper blade 21. The cutter upper blade 21 slides between a position where the upper blade hole 211 and the lower blade hole 221 overlap vertically and a position where the pin hole 212 and the lower blade hole 221 overlap vertically.
駆動機構３は、カッター下刃２２に固定されカッター上刃２１を摺動させる第１アクチュエーター３１と、カッター上刃２１に取り付けられ、プッシャーピン２３を駆動する第２アクチュエーター３２とを備えている。第１アクチュエーター３１は、カッター下刃２２に固定されたシリンダー３１１と、シリンダー３１１の内部に配置され、供給される空気の圧力で伸縮するピストンロッド３１２とを備えている。ピストンロッド３１２の先端部分がカッター上刃２１に固定されており、ピストンロッド３１２の伸縮動作によってカッター上刃２１が摺動する。 The drive mechanism 3 includes a first actuator 31 that is fixed to the cutter lower blade 22 and slides the cutter upper blade 21, and a second actuator 32 that is attached to the cutter upper blade 21 and drives the pusher pin 23. The first actuator 31 includes a cylinder 311 fixed to the lower blade 22 of the cutter, and a piston rod 312 arranged inside the cylinder 311 and expanding and contracting with the pressure of the supplied air. The tip portion of the piston rod 312 is fixed to the cutter upper blade 21, and the cutter upper blade 21 slides due to the expansion and contraction operation of the piston rod 312.
なお、半田付け装置Ｘは、ピストンロッド３１２がシリンダー３１１に収納されたとき、カッター上刃２１が右端にあり、ピン孔２１２が下刃孔２２１と上下に重なるようになっている。また半田付け装置Ｘは、ピストンロッド３１２がシリンダー３１１から最も突出したとき、カッター上刃２１が左端にあり、上刃孔２１１が下刃孔２２１と上下に重なるようになっている。 In the soldering device X, when the piston rod 312 is housed in the cylinder 311 the cutter upper blade 21 is at the right end, and the pin hole 212 is vertically overlapped with the lower blade hole 221. Further, in the soldering device X, when the piston rod 312 protrudes most from the cylinder 311, the cutter upper blade 21 is at the left end, and the upper blade hole 211 is vertically overlapped with the lower blade hole 221.
第２アクチュエーター３２は、カッター上刃２１に固定されたシリンダー３２１と、シリンダー３２１の内部に配置され、空気圧で伸縮するピストンロッド３２２とを備えている。ピストンロッド３２２の先端にはプッシャーピン２３が固定されている。第２アクチュエーター３２は、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なっている状態のとき、ピストンロッド３２２を伸長させることで、プッシャーピン２３を下刃孔２２１に挿入し、ピストンロッド３２２をシリンダー３２１に収容することでプッシャーピン２３を下刃孔２２１から抜く。カッターユニット２によって切断された半田片が下刃孔２２１に残っている場合でも、このプッシャーピン２３の動作によって、押し出される。 The second actuator 32 includes a cylinder 321 fixed to the cutter upper blade 21 and a piston rod 322 arranged inside the cylinder 321 and expanding and contracting by air pressure. A pusher pin 23 is fixed to the tip of the piston rod 322. The second actuator 32 inserts the pusher pin 23 into the lower blade hole 221 by extending the piston rod 322 when the pin hole 212 and the lower blade hole 221 are vertically overlapped with each other, and inserts the piston rod 322 into the lower blade hole 221. The pusher pin 23 is pulled out from the lower blade hole 221 by accommodating it in the cylinder 321. Even if the solder piece cut by the cutter unit 2 remains in the lower blade hole 221, it is pushed out by the operation of the pusher pin 23.
半田送り機構６は、糸半田Ｗを供給するものであり、糸半田Ｗを送る一対の送りローラ６１と、送りローラ６１で送られる糸半田Ｗをガイドするガイド管６２とを備えている。一対の送りローラ６１は、糸半田Ｗを挟むとともに、回転することで糸半田Ｗを下方に送る。送りローラ６１は回転角度（回転数）によって、送り出した糸半田の長さを決定しており、回転角度を一定にして糸半田Ｗを供給したのち第１アクチュエーター３１を作動させて糸半田Ｗを切断すれば常時同じ量の半田を供給できる。 The solder feeding mechanism 6 supplies the thread solder W, and includes a pair of feed rollers 61 for feeding the thread solder W and a guide tube 62 for guiding the thread solder W fed by the feed roller 61. The pair of feed rollers 61 sandwich the thread solder W and rotate to feed the thread solder W downward. The feed roller 61 determines the length of the thread solder that has been fed out by the rotation angle (rotation speed), and after supplying the thread solder W at a constant rotation angle, the first actuator 31 is operated to move the thread solder W. If cut, the same amount of solder can always be supplied.
ガイド管６２は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ６１の糸半田Ｗが送り出される部分に近接して配置されている。また、ガイド管６２の下端はカッター上刃２１の摺動に追従して移動するものであり、上刃孔２１１に連結されている。ガイド管６２はカッター上刃２１が摺動する範囲で引っ張られたり、突っ張ったりしないように設けられている。 The guide tube 62 is an elastically deformable tube body, and the upper end thereof is arranged close to a portion of the feed roller 61 to which the thread solder W is fed. Further, the lower end of the guide tube 62 moves following the sliding of the cutter upper blade 21, and is connected to the upper blade hole 211. The guide tube 62 is provided so as not to be pulled or stretched within a sliding range of the cutter upper blade 21.
半田鏝Ｓａは、ヒーターユニット４と、ヒーターユニット４に取り付けられた鏝先５を備えている。ヒーターユニット４は、通電によって発熱する半田付け用のヒーター４１と、ヒーター４１を取り付けるためのヒーターブロック４２とを備えている。 The soldering iron Sa includes a heater unit 4 and a soldering iron tip 5 attached to the heater unit 4. The heater unit 4 includes a heater 41 for soldering that generates heat when energized, and a heater block 42 for attaching the heater 41.
ヒーターブロック４２は円筒形状を有しており、外周面には、ヒーター４１が巻き付けられている。ヒーターブロック４２は、軸方向の下端部に鏝先５をとりつけるための断面円形状の凹部４２１と、凹部４２１の底部の中心部から反対側に貫通する半田供給孔４２２とを備えている。カッター下刃２２の下刃孔２２１は、ヒーターブロック４２の半田供給孔４２２、および鏝先５の供給孔５１に連通している。 The heater block 42 has a cylindrical shape, and the heater 41 is wound around the outer peripheral surface. The heater block 42 includes a recess 421 having a circular cross section for attaching the trowel tip 5 to the lower end in the axial direction, and a solder supply hole 422 penetrating from the center of the bottom of the recess 421 to the opposite side. The lower blade hole 221 of the cutter lower blade 22 communicates with the solder supply hole 422 of the heater block 42 and the supply hole 51 of the trowel tip 5.
鏝先５は、上下方向（軸方向）に伸びる円筒形状となっている。鏝先５の中央部分には、軸方向に延びる供給孔５１が形成されている。鏝先５は、半田鏝Ｓａの本体に対して着脱可能であり、装着時には上部がヒーターブロック４２の凹部４２１に挿入して配置され、下端部がヒーターブロック４２より下方に突出する。この状態において、鏝先５の供給孔５１と半田供給孔４２２とが連通する。カッターユニット２で切断された糸半田は、下刃孔２２１から半田供給孔４２２を介して供給孔５１に供給される。 The trowel tip 5 has a cylindrical shape extending in the vertical direction (axial direction). A supply hole 51 extending in the axial direction is formed in the central portion of the trowel tip 5. The soldering iron tip 5 is removable from the main body of the soldering iron Sa, and when mounted, the upper portion is inserted into the recess 421 of the heater block 42 and arranged, and the lower end portion protrudes below the heater block 42. In this state, the supply hole 51 of the trowel tip 5 and the solder supply hole 422 communicate with each other. The thread solder cut by the cutter unit 2 is supplied from the lower blade hole 221 to the supply hole 51 via the solder supply hole 422.
半田鏝Ｓａで半田付けを行う場合、ヒーターブロック４２を介してヒーター４１の熱が伝達され、その熱で供給孔５１に供給された半田片を溶融する。半田付け装置Ｘは、筒形状の鏝先５を上下方向へ移動させることが可能であり、鏝先５の先端を基板へ十分近づけた状態で半田付けを行うことが出来る。鏝先５は半田に対して非濡れ性の材料で構成されているので、溶融した半田はすべて基板側に流れ出る。半田送り機構６によって半田を一定量供給することにより、常に既定量の半田を用いて（一定量の半田を用いて）半田付け固定を行うことが可能である。 When soldering with a soldering iron Sa, the heat of the heater 41 is transferred through the heater block 42, and the heat melts the solder pieces supplied to the supply holes 51. The soldering device X can move the tubular trowel tip 5 in the vertical direction, and can perform soldering with the tip of the trowel tip 5 sufficiently close to the substrate. Since the trowel tip 5 is made of a material that is not wet with respect to the solder, all the molten solder flows out to the substrate side. By supplying a fixed amount of solder by the solder feeding mechanism 6, it is possible to always use a predetermined amount of solder (using a fixed amount of solder) for soldering and fixing.
次に、半田付けの良否判定について説明する。図２は、当該判定の際に行われる抵抗測定の様子を示している。なお、ここでは、基板７と挿入部品Ｐの外部端子本体８１が半田付け固定されているとする。本図に示すように当該判定の際には、本体Ｄ１と一対のプローブＤ２を有する抵抗測定器Ｄが用いられる。抵抗測定器Ｄは、一方のプローブＤ２に接した物体と他方のプローブＤ２に接した物体との間の抵抗を測定することが可能である。 Next, the quality determination of soldering will be described. FIG. 2 shows a state of resistance measurement performed at the time of the determination. Here, it is assumed that the substrate 7 and the external terminal body 81 of the insertion component P are soldered and fixed. As shown in this figure, a resistance measuring instrument D having a main body D1 and a pair of probes D2 is used in the determination. The resistance measuring instrument D can measure the resistance between an object in contact with one probe D2 and an object in contact with the other probe D2.
なお、図２に示す抵抗測定器Ｄは、一回のプローブＤ２のセットにより一箇所の抵抗測定が可能な仕様（個別測定仕様）となっているが、図３に示すように、一回のプローブＤ２のセットにより複数個所の抵抗測定が可能な仕様（同時測定仕様）の抵抗測定器Ｄが用いられてもよい。同時測定仕様の抵抗測定器Ｄは、測定に用いるプローブＤ２を順次切替可能とするスキャナーを内蔵している。 The resistance measuring instrument D shown in FIG. 2 has a specification (individual measurement specification) capable of measuring resistance at one location by setting the probe D2 once, but as shown in FIG. 3, it is performed once. A resistance measuring instrument D having specifications (simultaneous measurement specifications) capable of measuring resistance at a plurality of locations by setting the probe D2 may be used. The resistance measuring device D having simultaneous measurement specifications has a built-in scanner that can sequentially switch the probe D2 used for measurement.
またプローブＤ２のセットを自動化するため、図４に示すような可動システムＭを用いても良い。可動システムＭは、プローブＤ２を互いに直交する３軸方向へ自在に移動させる各スライド装置（Ｍ１〜Ｍ３）を有しており、プローブＤ２を所期の位置にセットすることが可能である。 Further, in order to automate the setting of the probe D2, the movable system M as shown in FIG. 4 may be used. The movable system M has slide devices (M1 to M3) for freely moving the probe D2 in three axial directions orthogonal to each other, and the probe D2 can be set at a desired position.
図５は、半田付け実施箇所の周辺構成および抵抗の測定箇所を示す説明図である。また図６は、基板７の上側から見た場合における外部端子本体８１周辺の概略的な構成図（半田付けが行われる前の状態）である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the peripheral configuration of the soldering location and the resistance measurement location. Further, FIG. 6 is a schematic configuration diagram (state before soldering) around the external terminal main body 81 when viewed from the upper side of the substrate 7.
これらの図に示すように、基板７には配線等に用いられる導電性のパターン７０が設けられており、更にこれに連接するランド７１および測定用ランド７１ａが設けられている。ランド７１は、スルーホール７２に挿入された外部端子本体８１（外部端子８の一部）を半田付け固定するために設けられており、測定用ランド７１ａは、抵抗値測定のために設けられている。そのためプローブＤ２の接触が安定し、高精度な計測が可能となっている。 As shown in these figures, the substrate 7 is provided with a conductive pattern 70 used for wiring and the like, and is further provided with a land 71 and a measurement land 71a connected thereto. The land 71 is provided for soldering and fixing the external terminal body 81 (a part of the external terminal 8) inserted into the through hole 72, and the measurement land 71a is provided for measuring the resistance value. There is. Therefore, the contact of the probe D2 is stable, and highly accurate measurement is possible.
正常な半田付けが行われた場合は、図５に示すように半田９からなるフィレットとして、外部端子本体８１の周囲にトップフィレット９１（基板７の表側の面に現れるフィレット）とバックフィレット９２（基板７の裏側の面に現れるフィレット）が適切に形成される。一方で半田付けの不良の代表例としては、半田への加熱が十分でないなどの原因により、供給された半田の一部が基板７に流れずに、図７に示すように、バックフィレット９２が形成されないケースが挙げられる。このような不良が生じると、正常な場合に比べて、基板７と外部端子８との導通状態が不安定となったり、半田付けの機械的強度不足のため振動などにより双方間の抵抗値が許容範囲を超えたりすることが問題となり易い。 When normal soldering is performed, as shown in FIG. 5, as a fillet composed of solder 9, a top fillet 91 (fillet appearing on the front surface of the substrate 7) and a back fillet 92 (fillets appearing on the front surface of the substrate 7) are formed around the external terminal body 81. Fillets) appearing on the back surface of the substrate 7 are appropriately formed. On the other hand, as a typical example of poor soldering, a part of the supplied solder does not flow to the substrate 7 due to insufficient heating of the solder, and as shown in FIG. 7, the back fillet 92 is used. There are cases where it is not formed. When such a defect occurs, the conduction state between the substrate 7 and the external terminal 8 becomes unstable as compared with the normal case, or the resistance value between the two becomes unstable due to vibration due to insufficient mechanical strength of soldering. Exceeding the permissible range tends to be a problem.
本実施形態では半田付けの良否を判定するため、図５や図７に示すように、外部端子本体８１と測定用ランド７１ａを介して露出したパターン７０とに各プローブＤ２を接触させ、外部端子８とパターン７０との間の抵抗値を測定する。そしてこの測定結果を予め用意された基準値と比較することにより、半田付けの良否を判定する。具体的には、当該基準値より低ければ半田付けは正常（良）と判定し、当該基準値より高ければ半田付けは不良と判定する。半田の主成分である錫の抵抗値は、端子やランドの材料である銅と比べ約７倍であり、高精度な抵抗測定器Ｄにより半田部の抵抗値の違いを検出することが出来る。なお、送電線は良導体であるが、僅かではあるが抵抗値が存在する。導体のようなミリオーム単位の低抵抗を測定する場合、リード線の抵抗や接触抵抗の影響を受けないように工夫された低抵抗測定器（ケルビンダブルブリッジによるもの）を用いれば良い。 In this embodiment, in order to determine the quality of soldering, as shown in FIGS. 5 and 7, each probe D2 is brought into contact with the external terminal body 81 and the pattern 70 exposed via the measurement land 71a to bring the external terminals into contact with each other. The resistance value between 8 and the pattern 70 is measured. Then, the quality of soldering is determined by comparing this measurement result with a reference value prepared in advance. Specifically, if it is lower than the reference value, it is determined that the soldering is normal (good), and if it is higher than the reference value, it is determined that the soldering is defective. The resistance value of tin, which is the main component of solder, is about 7 times that of copper, which is the material of terminals and lands, and the difference in resistance value of the solder portion can be detected by the highly accurate resistance measuring instrument D. The transmission line is a good conductor, but there is a slight resistance value. When measuring low resistance in milliohms such as a conductor, a low resistance measuring instrument (by Kelvin double bridge) devised so as not to be affected by lead wire resistance and contact resistance may be used.
上記のように抵抗値を測定する工程（測定工程）、および、当該測定の結果に基づいて上記判定を行う工程（判定工程）は、抵抗測定器Ｄが自動的に行うようになっていても良い。また半田付けが不良と判定された場合に、所定の警告信号（音声出力やランプ点灯など）が出力されるようにしておき、検査員などが直ちに対処出来るようにしておいても良い。 Even if the resistance measuring instrument D automatically performs the step of measuring the resistance value (measurement step) as described above and the step of making the above determination based on the measurement result (judgment step). good. Further, when it is determined that the soldering is defective, a predetermined warning signal (audio output, lamp lighting, etc.) may be output so that an inspector or the like can take immediate action.
なお、スルーホール７２内に半田が充填され、トップフィレット９１とバックフィレット９２が適切に形成されていれば、バックフィレット９２が形成されていない場合に比べて、外部端子８とパターン７０の間の抵抗値は低くなる。そのため、上述したように抵抗値の測定結果に基づいて、半田付けの良否を判定することが可能である。ここで、バックフィレット９２の形成の有無による抵抗値の差は比較的小さいため、抵抗測定器Ｄは、抵抗値に基づいて適切に上記判定が可能となるように、ミリオーム単位の精度で（１ミリオームの差が識別できるように）抵抗を測定するようになっている。但し抵抗測定器Ｄは、これより高い精度で抵抗を測定するようになっていても構わない。 If the through holes 72 are filled with solder and the top fillet 91 and the back fillet 92 are appropriately formed, the space between the external terminal 8 and the pattern 70 is compared with the case where the back fillet 92 is not formed. The resistance value becomes low. Therefore, as described above, it is possible to determine the quality of soldering based on the measurement result of the resistance value. Here, since the difference in resistance value depending on the presence or absence of the formation of the back fillet 92 is relatively small, the resistance measuring instrument D has an accuracy of milliohms (1) so that the above determination can be appropriately performed based on the resistance value. It is designed to measure resistance (so that the difference in myriome can be identified). However, the resistance measuring instrument D may be adapted to measure the resistance with higher accuracy than this.
上記の基準値としては、事前の実験等により得られた値を採用してもよい。例えば、予め同様の半田付け固定（好ましくは、正常と不良の境界ラインに相当する品質の半田付け）がなされた基板７のサンプルについて、上記測定工程と同じ測定を行って得られた値を基準値として採用すればよい。 As the above reference value, a value obtained by a prior experiment or the like may be adopted. For example, with respect to a sample of the substrate 7 which has been previously subjected to the same soldering fixation (preferably soldering of a quality corresponding to the boundary line between normal and defective), the value obtained by performing the same measurement as in the above measurement step is used as a reference. It may be adopted as a value.
測定工程において測定された値が基準値を超える場合、半田付けが不良と判定するとともに、基準値を超える度合が既定レベル（一例として１キロオームとする）を上回るか否かを判別するようにしてもよい。これにより、半田付けの不良の形態をより詳しく把握することが可能となり、例えばその情報を不良対策等に役立てることができる。具体的には、基準値を超える度合が既定レベルを超えない場合には、不良の形態は機械的不良（電気的導通はあるがバックフィレットが形成されない等の不良）と推測し、既定レベルを超える場合には、電気的不良（所謂「いもはんだ」が生じる等の不良）と推測することが可能となる。また既定レベルを上回るか否かによって先述した警告信号の内容が変わるようにしておき、検査員が不良の形態を容易に認識出来るようにしても良い。 If the value measured in the measurement process exceeds the reference value, it is determined that the soldering is defective, and whether or not the degree of exceeding the reference value exceeds the predetermined level (1 kiloohm as an example) is determined. May be good. This makes it possible to grasp the form of soldering defects in more detail, and for example, the information can be used for measures against defects. Specifically, if the degree of exceeding the reference value does not exceed the default level, the form of the defect is presumed to be a mechanical defect (a defect such as electrical continuity but no back fillet is formed), and the default level is set. If it exceeds, it can be presumed to be an electrical defect (a defect such as so-called "potato solder"). Further, the content of the warning signal described above may be changed depending on whether or not the level exceeds the predetermined level so that the inspector can easily recognize the form of the defect.
また画像撮影によりトップフィレット９１の体積を検出し、前記判定工程は、前記体積の検出結果、および、測定された抵抗値に基づいて前記判定を行う工程としてもよい。当該体積を検出するための画像撮影は、図８に例示する三次元カメラＣＡを用いて実行可能である。例えば図８に示すように画像撮影を行って当該体積を検出するとともに、図９に示すように抵抗値を測定して、上記の判定を行えば良い。 Further, the volume of the top fillet 91 may be detected by taking an image, and the determination step may be a step of performing the determination based on the detection result of the volume and the measured resistance value. Image capture for detecting the volume can be performed using the three-dimensional camera CA illustrated in FIG. For example, as shown in FIG. 8, the volume may be detected by taking an image, and the resistance value may be measured as shown in FIG. 9 to make the above determination.
ここでの判定工程の具体例としては、まず検出された体積が許容範囲内であるか否かを判別することとし、許容範囲内であった場合には、更に測定された抵抗値に基づいて前記判定を行う例が挙げられる。なお、検出された体積が許容範囲内ではない場合には、抵抗値に基づく判定を行うまでもなく、半田付けが不良と判定されるようにしても良い。半田付けの良否判定において、トップフィレット９１の体積と測定された抵抗値の両方を考慮可能とすることにより、判定精度の向上が期待される。 As a specific example of the determination step here, it is first determined whether or not the detected volume is within the permissible range, and if it is within the permissible range, it is further based on the measured resistance value. An example of making the above determination can be mentioned. If the detected volume is not within the permissible range, it may be determined that the soldering is defective without making a determination based on the resistance value. It is expected that the determination accuracy will be improved by making it possible to consider both the volume of the top fillet 91 and the measured resistance value in the quality determination of soldering.
２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
2. 2. Second Embodiment Next, the second embodiment will be described. In the following description, emphasis will be placed on the description of parts different from those of the first embodiment, and the description of common parts may be omitted.
図１０は、半田付け実施箇所の周辺構成および抵抗の測定箇所を示す説明図である。なお本図の破線枠内には、外部端子８の外観斜視図を示している。また図１１は、基板７の上側から見た場合における外部端子本体８１周辺の概略的な構成図（半田付けが行われる前の状態）である。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the peripheral configuration of the soldering location and the resistance measurement location. The external perspective view of the external terminal 8 is shown in the broken line frame in this figure. Further, FIG. 11 is a schematic configuration diagram (state before soldering) around the external terminal main body 81 when viewed from the upper side of the substrate 7.
これらの図に示すように第２実施形態での外部端子８は、外部端子本体８１から分岐するように設けられた測定用端子８２（半田付け固定がなされる外部端子本体８１に連接している）を有する。測定用端子８２は、外部端子本体８１から所定距離だけ離れて平行に伸びている。また基板７には、測定用端子８２を挿入可能とする挿入孔７３が設けられている。これにより図１０に示す通り、外部端子８（外部端子本体８１）を半田付け固定した基板７の挿入孔７３からは、測定用端子８２が表側の面に露出している。 As shown in these figures, the external terminal 8 in the second embodiment is connected to the measurement terminal 82 (solder-fixed external terminal body 81) provided so as to branch from the external terminal body 81. ). The measurement terminal 82 extends in parallel with the external terminal body 81 at a predetermined distance. Further, the substrate 7 is provided with an insertion hole 73 into which the measurement terminal 82 can be inserted. As a result, as shown in FIG. 10, the measurement terminal 82 is exposed on the front surface from the insertion hole 73 of the substrate 7 to which the external terminal 8 (external terminal main body 81) is soldered and fixed.
本実施形態では半田付けの良否を判定するため、図１０に示すように、挿入孔７３を介して露出した測定用端子８２と測定用ランド７１ａを介して露出したパターン７０とに各プローブＤ２を接触させ、外部端子８とパターン７０との間の抵抗値を測定する。そして第１実施形態と同様に、この測定結果を予め用意された基準値と比較することにより、半田付けの良否を判定する。 In the present embodiment, in order to determine the quality of soldering, as shown in FIG. 10, each probe D2 is attached to the measurement terminal 82 exposed through the insertion hole 73 and the pattern 70 exposed through the measurement land 71a. Make contact and measure the resistance value between the external terminal 8 and the pattern 70. Then, as in the first embodiment, the quality of soldering is determined by comparing this measurement result with a reference value prepared in advance.
そのため外部端子本体８１が半田９の中に埋没していても、その代わりに測定用端子８２にプローブＤ２を接触させることにより、第１実施形態と同様の条件で半田付けの良否を判定することが可能となる。 Therefore, even if the external terminal body 81 is buried in the solder 9, the quality of soldering is determined under the same conditions as in the first embodiment by bringing the probe D2 into contact with the measurement terminal 82 instead. Is possible.
３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
3. 3. Third Embodiment Next, the third embodiment will be described. In the following description, emphasis will be placed on the description of parts different from those of the first embodiment, and the description of common parts may be omitted.
図１２は、半田付け実施箇所の周辺構成および抵抗の測定箇所を示す説明図である。本図に示すように、本実施形態では半田付けの良否を判定するため、外部端子本体８１と半田９（トップフィレット９１）とに各プローブＤ２を接触させ、外部端子８と半田９との間の抵抗値を測定する。そして第１実施形態と同様に、この測定結果を予め用意された基準値と比較することにより、半田付けの良否を判定する。 FIG. 12 is an explanatory diagram showing the peripheral configuration of the soldering location and the resistance measurement location. As shown in this figure, in this embodiment, in order to determine the quality of soldering, each probe D2 is brought into contact with the external terminal body 81 and the solder 9 (top fillet 91), and between the external terminal 8 and the solder 9. Measure the resistance value of. Then, as in the first embodiment, the quality of soldering is determined by comparing this measurement result with a reference value prepared in advance.
測定される抵抗値は、外部端子８と半田９の合金層面積によってこれと反比例するように変動し、当該面積が大きいほど測定される抵抗値は小さくなる。そのため測定される抵抗値が基準値以下であれば、合金層面積が所定量以上となっており、バックフィレット９２が適切に形成されていることになる。すなわち、図１２（Ａ）に示すようにバックフィレット９２が適切に形成されていれば、測定される抵抗値が基準値以下となり、図１２（Ｂ）に示すようにバックフィレット９２が適切に形成されていなければ、測定される抵抗値が基準値を超える。この原理を利用して、半田付けの良否を判定することが可能である。 The measured resistance value varies in inverse proportion to the area of the alloy layer of the external terminal 8 and the solder 9, and the larger the area, the smaller the measured resistance value. Therefore, if the measured resistance value is not more than the reference value, the alloy layer area is equal to or more than a predetermined amount, and the back fillet 92 is appropriately formed. That is, if the back fillet 92 is appropriately formed as shown in FIG. 12 (A), the measured resistance value becomes equal to or less than the reference value, and the back fillet 92 is appropriately formed as shown in FIG. 12 (B). If not, the measured resistance value exceeds the reference value. Using this principle, it is possible to determine the quality of soldering.
なお、抵抗測定にあたっては、半田９の面に押し当てるプローブＤ２の位置を予め特定しておき、外部端子８と半田９の面にプローブＤ２を押し当てて抵抗値を測定すれば良い。本実施形態によれば、パターン７０にプローブＤ２を接触させる必要は無いため、測定用ランド１１ａ等の配置を省略することが出来る。 In the resistance measurement, the position of the probe D2 to be pressed against the surface of the solder 9 may be specified in advance, and the probe D2 may be pressed against the external terminal 8 and the surface of the solder 9 to measure the resistance value. According to this embodiment, since it is not necessary to bring the probe D2 into contact with the pattern 70, the arrangement of the measurement land 11a or the like can be omitted.
図１３は、外部端子本体８１の代わりに、測定用端子８２にプローブＤ２を接触させる例を示している。なお、図１３に示す基板７や外部端子８の構成は、第２実施形態の場合（図１０を参照）と同様である。本例によれば、外部端子本体８１が半田９の中に埋没していても、外部端子８と半田９との間の抵抗値を測定することが可能である。この場合も、図１３（Ａ）に示すようにバックフィレット９２が適切に形成されていれば、測定される抵抗値が基準値以下となり、図１３（Ｂ）に示すようにバックフィレット９２が適切に形成されていなければ、測定される抵抗値が基準値を超える。 FIG. 13 shows an example in which the probe D2 is brought into contact with the measurement terminal 82 instead of the external terminal body 81. The configuration of the substrate 7 and the external terminal 8 shown in FIG. 13 is the same as that of the second embodiment (see FIG. 10). According to this example, even if the external terminal body 81 is buried in the solder 9, it is possible to measure the resistance value between the external terminal 8 and the solder 9. Also in this case, if the back fillet 92 is properly formed as shown in FIG. 13 (A), the measured resistance value becomes equal to or less than the reference value, and the back fillet 92 is appropriate as shown in FIG. 13 (B). If it is not formed in, the measured resistance value exceeds the reference value.
図１４は、突出部８３を有する外部端子８が適用された例を示しており、図１５は、突出部８３を有する外部端子８のバリエーション（（Ａ）〜（Ｅ）の５種）を示している。突出部８３は、バックフィレット９２と接触する位置に設けられており、外部端子本体８１の伸びる方向と直交する方向（つまり側方）へ突出する部分である。突出部８３は、バックフィレット９２が生成される際に、半田９と外部端子８との接触（合金層）面積を増大させる役割を果たす。突出部８３を有した外部端子８を適用すれば、バックフィレット９２の有無によって測定される抵抗値の差がより大きくなるため、半田付けの良否判定の精度を向上させることが可能である。 FIG. 14 shows an example in which the external terminal 8 having the protruding portion 83 is applied, and FIG. 15 shows variations (five types of (A) to (E)) of the external terminal 8 having the protruding portion 83. ing. The protruding portion 83 is provided at a position where it comes into contact with the back fillet 92, and is a portion that protrudes in a direction (that is, sideways) orthogonal to the extending direction of the external terminal main body 81. The protrusion 83 plays a role of increasing the contact (alloy layer) area between the solder 9 and the external terminal 8 when the back fillet 92 is generated. If the external terminal 8 having the protruding portion 83 is applied, the difference in resistance values measured depending on the presence or absence of the back fillet 92 becomes larger, so that it is possible to improve the accuracy of soldering quality determination.
４．第４実施形態
次に第４実施形態について説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。
4. Fourth Embodiment Next, the fourth embodiment will be described. In the following description, emphasis will be placed on the description of parts different from those of the first embodiment, and the description of common parts may be omitted.
図１６は、半田付け実施箇所の周辺構成および抵抗の測定箇所を示す説明図である。本図に示すように、本実施形態では半田付けの良否を判定するため、測定用ランド７１ａを介して露出したパターン７０と半田９（トップフィレット９１）とに各プローブＤ２を接触させ、パターン７０と半田９との間の抵抗値を測定する。そして第１実施形態と同様に、この測定結果を予め用意された基準値と比較することにより、半田付けの良否を判定する。 FIG. 16 is an explanatory diagram showing the peripheral configuration of the soldering location and the resistance measurement location. As shown in this figure, in this embodiment, in order to determine the quality of soldering, each probe D2 is brought into contact with the exposed pattern 70 and the solder 9 (top fillet 91) via the measurement land 71a, and the pattern 70 is used. The resistance value between the solder and the solder 9 is measured. Then, as in the first embodiment, the quality of soldering is determined by comparing this measurement result with a reference value prepared in advance.
測定される抵抗値は、パターン７０側（ランド７１およびスルーホール７２）と半田９の合金層面積によってこれと反比例するように変動し、当該面積が大きいほど測定される抵抗値は小さくなる。そのため測定される抵抗値が基準値以下であれば、合金層面積が所定量以上となっており、バックフィレット９２が適切に形成されていることになる。なお、抵抗測定にあたっては、半田９の面に押し当てるプローブＤ２の位置を予め特定しておき、測定用ランド７１ａと半田９の面にプローブＤ２を押し当てて抵抗値を測定すれば良い。本実施形態によれば、外部端子８にプローブＤ２を接触させる必要は無いため、外部端子本体８１が半田９に埋没していても測定可能であり、図１０に示すような挿入孔７３を設ける必要も無い。 The measured resistance value varies in inverse proportion to the area of the alloy layer of the pattern 70 side (land 71 and through hole 72) and the solder 9, and the larger the area, the smaller the measured resistance value. Therefore, if the measured resistance value is not more than the reference value, the alloy layer area is equal to or more than a predetermined amount, and the back fillet 92 is appropriately formed. In the resistance measurement, the position of the probe D2 to be pressed against the surface of the solder 9 may be specified in advance, and the probe D2 may be pressed against the measurement land 71a and the surface of the solder 9 to measure the resistance value. According to this embodiment, since it is not necessary to bring the probe D2 into contact with the external terminal 8, measurement can be performed even if the external terminal body 81 is buried in the solder 9, and an insertion hole 73 as shown in FIG. 10 is provided. There is no need.
図１７は、突出部８３を有する外部端子８（図１４に示すものと同様）が適用された例を示している。このような突出部８３を有した外部端子８を適用すれば、バックフィレット９２の有無によって測定される抵抗値の差がより大きくなるため、半田付けの良否判定の精度を向上させることが可能である。 FIG. 17 shows an example in which an external terminal 8 having a protrusion 83 (similar to that shown in FIG. 14) is applied. If the external terminal 8 having such a protruding portion 83 is applied, the difference in resistance values measured depending on the presence or absence of the back fillet 92 becomes larger, so that the accuracy of soldering quality determination can be improved. is there.
５．その他
上述した各実施形態では、半田付けの良否を判定する判定方法が用いられる。当該判定方法は、外部端子８の少なくとも一部をスルーホール７２に挿入して半田付け固定し、外部端子８を半田９を介して導電性のパターン７０へ導通させた基板７について、前記半田付けの良否を判定する判定方法である。そして当該判定方法は、外部端子８、半田９、およびパターン７０のうちの二要素間の抵抗値を、ミリオーム単位の精度で測定する測定工程と、前記測定された値に基づいて前記判定を行う判定工程とを含む。
5. In addition, in each of the above-described embodiments, a determination method for determining the quality of soldering is used. In the determination method, at least a part of the external terminal 8 is inserted into the through hole 72 and fixed by soldering, and the external terminal 8 is soldered to the substrate 7 which is conducted to the conductive pattern 70 via the solder 9. This is a judgment method for determining the quality of the soldering. Then, the determination method performs the determination based on a measurement step of measuring the resistance value between two elements of the external terminal 8, the solder 9, and the pattern 70 with an accuracy of milliohms, and the measured value. Includes a determination step.
そのため本判定方法によれば、ミリオーム単位の高い精度で抵抗値を測定し、バックフィレット９２の形成の有無による抵抗値の差も識別することにより、半田付けの良否をより適切に判定することが可能である。なお、上記測定工程において、外部端子８、半田９、およびパターン７０のうちの二要素間の抵抗値を、ミリオーム単位より高い精度で測定するようにしても良い。 Therefore, according to this determination method, it is possible to more appropriately determine the quality of soldering by measuring the resistance value with high accuracy in milliohms and identifying the difference in resistance value depending on the presence or absence of the formation of the back fillet 92. It is possible. In the measurement step, the resistance value between the two elements of the external terminal 8, the solder 9, and the pattern 70 may be measured with an accuracy higher than the milliohm unit.
また前記判定工程は、前記測定された値と所定の基準値との比較により前記判定を行う工程である。そのため基準値を適切に設定しておくことにより、半田付けの良否を容易に判定することが可能である。当該基準値は、基板７のサンプルについて前記測定工程と同じ測定を行って得られた値としておくことが出来る。 Further, the determination step is a step of performing the determination by comparing the measured value with a predetermined reference value. Therefore, by setting the reference value appropriately, it is possible to easily determine the quality of soldering. The reference value can be set as a value obtained by performing the same measurement as the measurement step on the sample of the substrate 7.
なお、前記測定工程は、第１および第２実施形態の場合には、外部端子８とパターン７０との間の抵抗値を測定する工程であり、第３実施形態の場合には、外部端子８と半田９との間の抵抗値を測定する工程であり、第４実施形態の場合には、半田９とパターン７０との間の抵抗値を測定する工程である。 The measurement step is a step of measuring the resistance value between the external terminal 8 and the pattern 70 in the case of the first and second embodiments, and the external terminal 8 in the case of the third embodiment. It is a step of measuring the resistance value between the solder 9 and the solder 9, and in the case of the fourth embodiment, it is a step of measuring the resistance value between the solder 9 and the pattern 70.
また各実施形態の判定装置は、上述した判定方法を行うことにより、前記半田付けの良否を判定する。そのため、バックフィレット９２が適切に形成されたか否かによる半田付けの良否も、適切に判定することが可能である。当該判定装置は、先述した可動システムＭ、抵抗測定器Ｄ、およびこれにより測定された値に基づいて前記判定を行う機器を含む。抵抗測定器Ｄがこの判定の機能をも備える場合には、当該機器を省略しても良い。なお、トップフィレット９１の体積の検出結果にも基づいて判定を行う場合には、当該判定装置に三次元カメラＣＡなども含まれる。 Further, the determination device of each embodiment determines the quality of the soldering by performing the determination method described above. Therefore, it is possible to appropriately determine the quality of soldering depending on whether or not the back fillet 92 is properly formed. The determination device includes the movable system M described above, the resistance measuring device D, and the device that makes the determination based on the value measured by the movable system M. If the resistance measuring device D also has this determination function, the device may be omitted. When making a determination based on the detection result of the volume of the top fillet 91, the determination device includes a three-dimensional camera CA and the like.
また当該判定装置は、半田付け装置Ｘと連動するシステムとして利用されても良い。当該システムによれば、半田付け装置Ｘによる半田付け処理がなされた基板に対して、判定装置による判定処理が行われるように、一連の処理を自動的に実行させることが可能となる。また半田付け処理と判定処理が、時間的に重複しないよう交互に行われるようにすることで、多数の基板に対する半田付け処理とその良否判定処理を効率良く進めていくことが可能となる。なお、判定装置は、半田付け装置Ｘによって既定量（一定量）の半田を用いて半田付け固定がなされた基板７について、半田付けの良否を判定することになる。そのため、判定処理の対象となる各基板について半田の使用量は一定であり、良好な判定精度を確保することが出来る。なお、半田送り機構６によって半田の供給量が変更された場合には判定基準値を変更したり、再度測定を行って基準値を設定しても良い。 Further, the determination device may be used as a system linked with the soldering device X. According to this system, it is possible to automatically execute a series of processes on a substrate that has been soldered by the soldering device X so that the determination process is performed by the determination device. Further, by allowing the soldering process and the determination process to be alternately performed so as not to overlap in time, it is possible to efficiently proceed with the soldering process and the quality determination process for a large number of substrates. In addition, the determination device determines the quality of soldering of the substrate 7 which has been soldered and fixed by the soldering device X using a predetermined amount (constant amount) of solder. Therefore, the amount of solder used is constant for each substrate to be subjected to the determination process, and good determination accuracy can be ensured. When the amount of solder supplied is changed by the solder feed mechanism 6, the determination reference value may be changed, or the reference value may be set by performing the measurement again.
本発明は、半田付け工程を含む各種工程などに利用可能である。 The present invention can be used in various processes including a soldering process.
２ カッターユニット
２１ カッター上刃
２１１ 上刃孔
２１２ ピン孔
２２ カッター下刃
２２１ 下刃孔
２３ プッシャーピン
３ 駆動機構
３１ 第１アクチュエーター
３１１ シリンダー
３１２ ピストンロッド
３２ 第２アクチュエーター
３２１ シリンダー
３２２ ピストンロッド
４ ヒーターユニット
４１ ヒーター
４２ ヒーターブロック
４２１ 凹部
４２２ 半田供給孔
４３ ヒーターブロック保持部
５ 鏝先
５１ 供給孔
６ 半田送り機構
６１ 送りローラ
６２ ガイド管
７ 基板
７０ パターン
７１ ランド
７１ａ 測定用ランド
７２ スルーホール
７３ 挿入孔
８ 外部端子
８１ 外部端子本体
８２ 測定用端子
８３ 突出部
９ 半田
９１ トップフィレット
９２ バックフィレット
ＣＡ 三次元カメラ
Ｄ 抵抗測定器
Ｄ１ 抵抗測定器の本体
Ｄ２ プローブ
Ｍ 可動システム
Ｍ１〜Ｍ３ スライド装置
Ｐ 挿入部品
Ｘ 半田付け装置
Ｓａ 半田鏝
Ｗ 糸半田
2 Cutter unit 21 Cutter upper blade 211 Upper blade hole 212 Pin hole 22 Cutter lower blade 221 Lower blade hole 23 Pusher pin 3 Drive mechanism 31 First actuator 311 Cylinder 312 Piston rod 32 Second actuator 321 Cylinder 322 Piston rod 4 Heater unit 41 Heater 42 Heater block 421 Recess 422 Solder supply hole 43 Heater block holding part 5 Iron tip 51 Supply hole 6 Soldering feed mechanism 61 Feed roller 62 Guide tube 7 Board 70 Pattern 71 Land 71a Measurement land 72 Through hole 73 Insert hole 8 External terminal 81 External terminal body 82 Measuring terminal 83 Protruding part 9 Soldering 91 Top fillet 92 Back fillet CA Three-dimensional camera D Resistance measuring device D1 Resistance measuring device body D2 Probe M Movable system M1 to M3 Sliding device P Inserting part X Soldering device Sa soldering iron W thread solder
Claims (13)
前記基板の、前記外部端子の挿入方向下流側の面から、前記外部端子、前記半田、および前記パターンのうちの二要素に抵抗測定器の一対のプローブを接触させて、当該二要素間の抵抗値を、ミリオーム単位又はこれより高い精度で測定する測定工程と、
前記測定された値に基づいて前記判定を行う判定工程とを含むことを特徴とする判定方法。 This is a determination method for determining the quality of soldering of a substrate in which at least a part of external terminals is inserted into a through hole and fixed by soldering, and the external terminals are conducted to a conductive pattern via solder. ,
A pair of probes of a resistance measuring instrument are brought into contact with two elements of the external terminal, the solder, and the pattern from the surface of the substrate on the downstream side in the insertion direction of the external terminal, and the resistance between the two elements. A measurement process that measures values in milliohms or higher accuracy,
A determination method including a determination step of performing the determination based on the measured value.
前記外部端子と前記パターンとの間の抵抗値を測定する工程であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の判定方法。 The measurement step is
The determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step is to measure the resistance value between the external terminal and the pattern.
前記外部端子と前記半田との間の抵抗値を測定する工程であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の判定方法。 The measurement step is
The determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step is to measure the resistance value between the external terminal and the solder.
前記半田と前記パターンとの間の抵抗値を測定する工程であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の判定方法。 The measurement step is
The determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein the step is to measure the resistance value between the solder and the pattern.
前記半田のバックフィレットと接触する位置に、側方へ突出した突出部を設けたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の判定方法。 The external terminal is
The determination method according to claim 5 or 6, wherein a laterally protruding protruding portion is provided at a position in contact with the back fillet of the solder.
前記測定工程は、
前記測定用端子と前記パターンまたは前記半田との間の抵抗値を測定する工程であることを特徴とする判定方法。 The external terminals have a measurement terminal connected to a portion to be soldered and fixed, and claims 1 to 3 for determining the quality of the soldering of the substrate on which the measurement terminals are exposed. The judgment method described in any of the above.
The measurement step is
A determination method comprising a step of measuring a resistance value between the measurement terminal and the pattern or the solder.
前記半田付けが不良と判定するとともに、前記基準値を超える度合が既定レベルを上回るか否かを判別することを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載の判定方法。 When the measured value exceeds the reference value,
The determination method according to any one of claims 2 or 3, wherein the soldering is determined to be defective, and whether or not the degree of exceeding the reference value exceeds a predetermined level.
前記判定工程は、
前記体積の検出結果、および、前記測定された値に基づいて前記判定を行う工程であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載の判定方法。 The volume of the top fillet of the solder was detected by taking an image,
The determination step is
The determination method according to claim 1 to 3, wherein the determination is performed based on the volume detection result and the measured value.
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