JPS6391542A - ハンダ付け検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回路基板にハンダ付けされたフラットパッケ
ージＬＳＩの端子のハンダ付け状態の良否を判定するハ
ンダ付け検査装置に関するものである。

従来の技術 従来、この分野の技術は、人間の目視による検査が大部
分を占めており、はとんど自動化はなされていない。

一部、文献に見られるように、ハンダ付けされた部分を
レーザで加熱し、加熱された箇所の温度変化を観測する
ことで、ハンダ付け状態の良否を判定する装置がある（
たとえば、センサ技術、１９８５年　８月号、Ｖｏｌ、
　２、隘９．４７ページ）。

発明が解決しようとする問題点 従来の技術における問題点を以下に列記する。

（１）　　目視検査における問題点 最近の電子部品は小型化の傾向にあり、またプリント基
板上に高密度で実装されている。したがって、部品の端
子と回路パターン間のハンダ接合が極く一部にしかない
貧弱なハンダ付け状態や、外部からは見ることのできな
いハンダ内部の空洞などの欠陥は、目視で検出すること
は困難である。また、人間が良否判定を行うために、熟
練度や疲労度などによる変動があり、安定して精度の高
い良否判定を下すことは難しい。

（２）文献に記載されている例の問題点文献例の装置は
、回路基板に実装された部品のハンダ付けされた部分を
回路基板に対して垂直方向からレーザで加熱した時の、
加熱点における温度変化を赤外線温度検出器で測定して
、正常なハンダ付け状態における上記温度変化と不良な
ハンダ付け状態における上記温度変化の違いから、ハン
ダ付け状態の良否を判定するものである。

一般に、可熱点の温度変化は、上記加熱点の熱容量に大
きく影響される。特にフラットパッケージＬＳＩの端子
は、ハンダ付け部分がフラットなため熱容量にバラツキ
がある。したがってフラットパッケージＬＳＩ端子のハ
ンダ付け部分の温度上昇は、正常なハンダ付け状態にお
いても、必ずしも一様ではなく、回路パターン上のハン
ダの量や端子に付着したハンダの量に依存する。そのた
め、−点のみの加熱や温度測定では、場合によっては、
不良なハンダ付け状態の温度変化が、正常なハンダ付け
状態のバラツキの範囲内に含まれてしまうこともあり、
精度の高い良否判定をすることは困難である。上述のよ
うなバラツキを引き起す諸々の要因により、文献例の装
置の場合良否判定の感度はやや鈍く、不良なハンダ付け
部分を誤って正常と判定したり、逆に正常なハンダ付け
部分を不良と判定してしまうこともあり、安定して精度
良くハンダ付け状態の良否を判定するという点で問題が
あった。本発明は上記欠点を鑑み、簡単な装置構造で、
精度良（ハンダ付け状態の良否判定を行うハンダ付け検
査装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、加熱手段とし
て、上記端子面の斜め上方で、かつ、上記端子面の垂直
方向を軸として、上記端子の長手方向に対して９０度回
転した位置にある対向した一対のレーザ装置を用いる。

ここで注目しなければならないことは、斜め上方からレ
ーザ装置を照射することにより端子とハンダ面を同時に
加熱することである。すなわち、ハンダ付け不良のため
端子部とハンダ部との間にほんの僅かの間隙があるとレ
ーザ光は上記間隙に入り端子とハンダ部間で反射を繰り
返し、端子部をさらに加熱するという原理に基づいてい
る。

また、レーザ装置を上記のように配置し、かつ、一対の
レーザ装置を９０度毎に回転させる回転機構を設けるこ
とにより、フラットパッケージＬＳＩの４辺いずれの端
子も同様に検査することができる。

さらに、対向する一対のレーザ装置は、同時に使用する
必要はなく、どちらか一方のみで構成しても同様に検査
することができる。

作用 上記手段により、ハンダ付けの不良の端子部は、熱容量
が小さいことによる温度上昇に、レーザ光の反射による
温度上昇が加わり、正常なハンダ付け部の温度上昇との
差はより大きくなり、検出感度を上げることができる。

したがって、上記手段により、ハンダ付け状態の良否を
、安定して精度良く判定することが可能となる。

さらに、前記のようなレーザ装置に回転機構を取り付け
ることにより、フラットパッケージＬＳＩの各辺の端子
すべての検査に対応できる。

実施例 以下本発明の一実施例のハンダ付け検査装置について図
面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の基本構成図である。第２図は、本発
明の詳細な説明するためのものである。

第３図は、第１図の基本構成を用いた本発明の一実施例
である。第１図ｆａｌは、検査対象部である端子の部分
を正面から見たものであり、第１開山）は、検査対象部
を上から見た拡大図である。

％１図（ａ）、および（ｂｌにおいて、ｌは回路基板、
２は回路基板１のパターン面、３はハンダ部、４はフラ
ットパッケージＬＳＩのモールド部、５はフラットパッ
ケージＬＳＩの端子部、６１．６２は端子５の端子面の
斜め上方で、かつ、上記端子面の垂直方向を軸として端
子５の長手方向に対して９０度回転した位置にあるレー
ザ装置、７は赤外線温度検出器、８１．８２の矢印はレ
ーザ装置６１．６２の照射方向を示す。

第２図ｆａｔは不良の検査対象部をさらに拡大したもの
であり、第２図（ｂｌは出力結果を示す、なお、各部の
記号は第１図と同じものを用いており、第２図（ｂｌに
おいて横軸は時間ｔ、縦軸は温度を示し、レーザ装置６
１．６２は、ｔ＝Ｑで同時にオンし、ｔ＝Ｔで同時にオ
フする。

第２図を用いて本発明の詳細な説明する。第２図（ａｌ
においてフラットパッケージＬＳＩの端子部５とハンダ
部３は第１図にて説明したレーザ装置６１．６２により
端子５の両側から加熱される。

この時、ハンダ付け不良で端子部５とハンダ部３との間
に間隙１５があると、レーザ光はその間隙１５にはいり
端子部５とハンダ部３との間で、反射を繰り返す。その
ため端子部５は直接レーザ装置６１．６２により加熱さ
れるものに、反射により加熱されるものが加わり、端子
部５の温度上昇は異常に高くなる。その温度上昇は、正
常なハンダ付けの場合に比べて大きくかけ離れており、
正常なハンダ付けの温度上昇のバラツキを考慮しても、
十分区別することは可能となる。

第２図（ｂｌはその出力結果の例を示したもので時間に
対する端子部５の温度履歴は正常なハンダ付けに比べて
不良のものは高くなる。

第３図に本発明の一実施例を示す。第３図において第１
図、第２図と同一構成のものには同一記号を示す。第３
図において、９は装置全体を制御する処理装置、１０は
回路基板ｌをのせるためのＸ−Ｙテーブル、１）は処理
装置９の命令によってＸ−Ｙテーブル１０を制御するＸ
−Ｙテーブル制′４Ｂ装置、１２は赤外線温度検出器７
で検出した信号を増幅し処理装置９へ出力する増幅器、
１３はレーザ装置６１．６２を処理装置９の命令によっ
て制御するレーザ制御装置、１４は表示器である。

本発明の実施例を第３図にもとづいて説明する。

Ｘ−Ｙテーブル１０は、処理装置９の命令により、回路
基板１上の測定すべきハンダ付け部をレーザ装置６１．
６２の照射点で、かつ、赤外線温度検出器７の測定点で
ある地点へ移動する０次に、レーザ装置６１．６２は処
理装置９の命令によりｔ＝０で同時にオンとなり、端子
部５とハンダ面３の両側から加熱する。同時に赤外線温
度検出器７により端子部５の温度を測定しその信号を増
幅器１２を介して処理装置９へ送り、時間ｔ＝Ｔとなっ
たときレーザ装置６１．６２を同時にオフとし、その時
の信号のレベルを記憶する。その信号レベルと、あらか
じめ測定された正常なハンダ付け部の信号レベルとを比
較し一定のバラツキ範囲以上に差がある場合、ハンダ付
け不良であると表示器１４に表示する。この一連の動作
を各端子のハンダ部すべてについて行うものである。

また、第４図（ａ）、および（１）ｌのように上記レー
ザ装置６１．６２のどちらか一方を使用しても、前記と
同様に測定および検査ができる。

さらに、上記レーザ装置の支持部に９０度毎に回転する
回転機構を取り付けることにより、フラットパッケージ
ＬＳＩの４辺の端子に対して、前記と同様に測定および
検査することができる。

本実施例の場合、比較する値として時間ｔ＝Ｔの時の値
を用いたが、時間ｔ＝Ｔ以前の温度上昇変化分、あるい
は時間ｔ＝Ｔ以降の温度下降変化分を、比較する値とし
て用いても、原理的には同じであり、前記と同様にぶり
定および検査ができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来目視のみに頼ってい
たハンダ付け部の良否判定を自動化でき、その検査速度
、信転性は大幅に向上し、実用上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、　（ｂｌは本発明のハンダ付け検査装置
の基本構成図、第２図（ａｌ、　（ｂｌは本発明の詳細
な説明図、第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第
４図（ａｌ、　ｏｌｌｌはレーザ装置の他の実施例の構
成図である。 １・・・・・・回路基板、２・・・・・・回路基板のパ
ターン面、３・・・・・・ハンダ部、４・・・・・・フ
ラットパッケージＬＳＩのモールド部、５・・・・・・
端子部、６１．６２・・・・・・レーザ装置、７・・・
・・・赤外線温度検出器、８１゜８２・・・・・・レー
ザ装置の照射方向、９・・・・・・処理装置、１０・・
・・・・Ｘ−Ｙテーブル、１）・・・・・・Ｘ−Ｙテー
ブル制御装置、１２・・・・・・増幅器、１３・・・・
・・レーザ制御装置、１４・・・・・・表示器、１５・
・・・・・間隙。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第□図　　
　　　２−１！Ｘ″ＭＡ／ｌ’ｌ−７ｉｆ１３°−°ハ
ンダ。 第２図 １５１’−−一関穐 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回路基板に実装されたフラットパッケージＬＳＩ
   の端子のハンダ付け部を加熱する加熱手段と、上記ハン
   ダ付け部の温度を測定する温度測定手段とを具備し、予
   め求められた正常なハンダ付け状態における上記ハンダ
   付け部の温度とを比較することにより、上記ハンダ付け
   部のハンダ付け状態の良否を判定するハンダ付け検査装
   置の加熱手段の配置として、対向する一対の加熱手段を
   、フラットパッケージＬＳＩの端子面に対して斜め上方
   で、かつ、上記端子面の垂直方向を軸として上記端子の
   長手方向に対して９０度回転した位置とし、上記ハンダ
   付け部の両側より同時に加熱することを特徴とするハン
   ダ付け検査装置。
2. （２）加熱手段に９０度毎に回転する回転機構を取り付
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   ハンダ付け検査装置。
3. （３）対向する一対の加熱手段のどちらか一方のみの構
   成として、上記ハンダ付け部の片側より加熱することを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項、または第（２）
   項のいずれかに記載のハンダ付け検査装置。