CN105164522A - 部件安装基板检查方法以及采用该检查方法的基板制造系统 - Google Patents

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Abstract

在针对安装有电子部件的印刷电路板的外观检查中，保证印刷电路板与电子部件的良好的连接性。焊料膏外观检查装置(20)对涂敷有焊料膏(93)的印刷电路板(91)进行外观检查。电子部件搭载装置(30)将电子部件(92)搭载于涂敷有焊料膏(93)的印刷电路板(91)。回流焊装置(50)对搭载有电子部件(92)的印刷电路板(91)进行回流焊处理。回流焊后外观检查装置(60)对进行了回流焊处理的搭载有电子部件(92)的印刷电路板(91)进行外观检查。在此，回流焊后外观检查装置(60)经由个人计算机(70)而与焊料膏外观检查装置(20)连接，利用焊料膏外观检查装置(20)对焊料膏(93)的外观检查的结果，来进行针对搭载有电子部件(92)的印刷电路板(91)的外观检查。

Description

部件安装基板检查方法以及采用该检查方法的基板制造系统
技术领域
本发明涉及一种部件安装基板检查方法以及采用该检查方法的基板制造系统，特别涉及一种在安装电子部件后不必直接观察印刷焊料的外观的、针对安装有电子部件的印刷电路板的部件安装基板检查方法以及采用该检查方法的基板制造系统。
背景技术
针对安装有电子部件的印刷电路板的基板外观检查装置用于实现该部件安装基板的稳定的质量保证，作为用于进行质量保证的检查内容，存在焊料的有无、过量和不足、偏移等检查和部件的有无、偏移、浮起等检查。
另外，安装于印刷电路板的表面的部件、即表面安装部件大致分为带引线表面安装部件和无引线表面安装部件。带引线表面安装部件是利用位于封装的周围、下表面的引线而与基板连接的表面安装部件，无引线表面安装部件是通过形成于部件主体的表面的电极而与基板连接的表面安装部件。近年来，随着印刷电路板上的部件的高密度化，无焊角、无引线的表面安装部件正在增加。
在此，在带引线表面安装部件中，能够观察、测定部件部、引线部与基板的接合部分，因此能够通过测定外观来进行接合状态的检查。然而，在无引线表面安装部件中，仅检查外观是无法进行电极与基板的接合状态的观察、测定的。因此，为了通过基板外观检查装置对这种无引线表面安装部件的焊接状态进行检查，需要具有透过X射线等部件的结构的透过型检查装置。
例如，专利文献1公开了以下内容：在使用X射线的检查方法中，能够通过使用X射线图像的匹配手法来检查焊角。另外，专利文献2公开了以下内容：在使用X射线的检查装置中，能够检查无焊角型的安装部件。并且，专利文献3公开了以下内容：通过使用狭缝光的检查装置，能够检查电子部件的引线的浮起。
专利文献1：日本特开2002-296203号公报
专利文献2：日本特开2010-271165号公报
专利文献3：日本特开平6-300538号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，这种使用X射线的透过型的检查装置一般具有以下问题：与非透过型的检查装置相比难以处理，且价格高昂。因此，如果能够提供一种不使用利用X射线的透过型的检查装置而提供稳定的质量保证的手段，则能够解决这些问题。
本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种在针对安装有电子部件的印刷电路板的外观检查中、不使用基于X射线的透过型的检查装置而能够保证印刷电路板与电子部件的良好连接性的部件安装基板检查方法以及采用该检查方法的基板制造系统。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的部件安装基板检查方法针对涂敷有焊料膏的印刷电路板检查上述焊料膏的外观，将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板，对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊前或回流焊后的检查，该部件安装基板检查方法的宗旨在于，利用上述焊料膏的外观的检查的结果，来进行上述回流焊前或回流焊后的针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查。
另外，优选的是，在上述焊料膏的检查中检查该焊料膏的高度，在搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查中检查上述电子部件的高度，基于上述焊料膏的高度以及上述电子部件的高度，不观察上述焊料膏的外观地判定上述电子部件是否与上述焊料膏良好地相接。
更优选的是，还基于能够无故障地压扁上述焊料膏的容许值来判定上述电子部件是否与上述焊料膏良好地相接。
另外，优选的是，在上述焊料膏的检查中在多个位置检查该焊料膏的高度，在搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查中在多个位置检查上述电子部件的高度，由此判定上述电子部件相对于上述印刷电路板的倾斜、上述电子部件对于上述焊料膏的局部不接触、或上述焊料膏的局部塌陷。
另外，为了达到上述目的，本发明的基板制造系统具备：焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；回流焊装置，其对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊处理；以及回流焊后外观检查装置，其对进行了上述回流焊处理的搭载有上述电子部件的印刷电路板进行外观的检查，该基板制造系统的宗旨在于，上述回流焊后外观检查装置直接或间接地与上述焊料膏外观检查装置连接，利用上述焊料膏外观检查装置对上述焊料膏的外观的检查的结果，来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
另外，为了达到上述目的，本发明的基板制造系统具备：焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；以及回流焊前外观检查装置，其对搭载有上述电子部件的回流焊处理前的印刷电路板进行外观的检查，该基板制造系统的主旨在于，上述回流焊前外观检查装置直接或间接地与上述焊料膏外观检查装置连接，利用上述焊料膏外观检查装置对上述焊料膏的外观的检查的结果，来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
另外，为了达到上述目的，本发明的部件安装基板检查方法针对涂敷有焊料膏的印刷电路板检查上述焊料膏的外观，将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板，对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊前或回流焊后的检查，该部件安装基板检查方法的主旨在于，利用上述焊料膏的外观的检查的判定基准，来进行上述回流焊前或回流焊后的针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查。
另外，为了达到上述目的，本发明的基板制造系统具备：焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；回流焊装置，其对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊处理；以及回流焊后外观检查装置，其对进行了上述回流焊处理的搭载有上述电子部件的印刷电路板进行外观的检查，该基板制造系统的主旨在于，上述回流焊后外观检查装置预先保存上述焊料膏外观检查装置中的上述焊料膏的外观的检查的判定基准，使用该判定基准来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
另外，为了达到上述目的，本发明的基板制造系统具备：焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；以及回流焊前外观检查装置，其对搭载有上述电子部件的回流焊处理前的印刷电路板进行外观的检查，该基板制造系统的主旨在于，上述回流焊前外观检查装置预先保存上述焊料膏外观检查装置中的上述焊料膏的外观的检查的判定基准，利用该判定基准来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
发明的效果
根据本发明的部件安装基板检查方法以及采用该检查方法的基板制造系统，在针对安装有电子部件的印刷电路板的外观检查中，不使用利用X射线的透过型的检查装置就能够保证印刷电路板与电子部件的良好的连接性。另外，由于不需要利用X射线的透过型的检查装置，因此能够削减成本，另外，也不需要配置该透过型的检查装置的专职技术员，因此系统整体的处理变得容易。
附图说明
图1是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第一实施方式的概要结构图。
图2是用于说明各种高度的图。
图3是用于说明与各种焊料的状态相应的、电子部件相对于印刷电路板的各种位置关系的图。
图4是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第二实施方式的概要结构图。
图5是用于说明各种高度的图。
图6是用于说明与各种焊料的状态相应的、电子部件相对于印刷电路板的各种位置关系的图。
图7是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第三实施方式的概要结构图。
图8是用于说明各种高度的图。
图9是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第四实施方式的概要结构图。
图10是用于说明各种高度的图。
图11是表示将电子部件安装到印刷电路板的表面的过程的流程图。
图12是用于说明印刷焊料膏的外观检查项目的图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明的实施方式。此外，下面说明的实施方式并不对权利要求书所涉及的发明进行限定，另外，实施方式中说明的特征的组合未必全部是发明的解决方案所必需的。
首先，图11是表示将电子部件安装到印刷电路板的表面的过程的流程图。在该图所示的过程中，首先，通过焊料膏涂敷装置在印刷电路板上涂敷焊料膏(步骤S1)。接着，通过焊料膏外观检查装置对涂敷有焊料膏的印刷电路板检查印刷焊料膏的外观(步骤S2)。作为在该检查中进行的检查项目，是印刷焊料膏的位置以及图12所示的底部面积a1、突起面积a2、截面积a3、平均高度h1、峰值高度h2、体积v等形状信息。此外，如后所述，作为印刷焊料膏93的高度，采用平均高度h1。这是由于，若采用峰值高度h2作为印刷焊料膏93的高度，则在如图12的(c)所示那样的尖的焊料的情况下有可能无法正常地设置部件。并且，此处的平均高度h1不是基于印刷焊料膏93的全部二维分布高度数据而求出的(图12的(a)和(b)的高度h1’是这样求出的高度)，而是采用使从印刷焊料高度数据的高的一方起的N％的高度数据的高度积分值除以与N％的高度数据相当的面积值而得到的值(N是任意的)。这是为了消除焊料表面的微妙的凹凸、尖的部分的影响。
接着，通过电子部件搭载装置将电子部件搭载于涂敷有焊料膏的印刷电路板(步骤S3)。在此，通过回流焊前外观检查装置对这样搭载了电子部件的回流焊处理前的印刷电路板进行检查(步骤S4)。接着，通过回流焊装置进行回流焊处理(步骤S5)。在此，通过回流焊后外观检查装置对这种回流焊处理后的搭载有电子部件的印刷电路板进行检查(步骤S6)。之后，转移到后面的工序(步骤S7)。
因此，以往如前所述，对于例如利用BGA(BallGridArray：球栅阵列)的无引线、无焊角部件，在部件安装后的焊料的状态的检查中需要例如利用X射线的透过型的检查装置。然而，若要对部件安装后的仅利用外观检查装置的质量保证进行担保，则可以说需要这种透过型的检查装置，但是若从整个制造线上的质量保证的观点出发，则如前所述，在安装前的阶段通过焊料膏外观检查装置实施检查，可以说在判断为焊料状态正常的时间点焊料状态的质量已得到保证。在像这样已经通过焊料膏外观检查装置保证了质量的焊料上搭载的部件的外观检查中，不需要进行包括焊料的检验在内的检查。
也就是说，在前述的过程中，为了通过检查外观来评价适当的部件安装状态，只要回流焊处理前或回流焊处理后的外观检查装置能够接收由焊料膏外观检查装置判定出的焊料状况、或者回流焊处理前或回流焊处理后的外观检查装置能够共享焊料膏外观检查装置中的判定基准并基于该信息来设置适当地安装时的判定基准即可。
具体地说，为以下的两个方法。
即，部件安装后的回流焊处理前或回流焊处理后的外观检查装置事先从焊料膏外观检查装置获取刚印刷后的焊料的高度、位置等检查结果，另一方面，测定部件的高度、倾斜。只要能够从焊料膏外观检查装置获取刚印刷后的焊料的高度、位置等检查结果，就能够基于这些信息来限定正确安装部件的情况下的该部件的期望的位置、高度、倾斜。也就是说，通过回流焊处理前或回流焊处理后的外观检查装置对部件的高度、倾斜进行测定，如果低于所安装的部件的期望高度，则能够判断为焊料塌陷，另一方面，如果高于所安装的部件的期望高度，则能够判断为浮起的状态，无论在哪个情况下，都不直接得到焊料的外观的信息就能够估计出部件安装后的焊料的状态。
或者，部件安装后的回流焊处理前或回流焊处理后的外观检查装置事先共享焊料膏外观检查装置中的刚印刷后的焊料的高度、位置等的判定基准，另一方面，测定部件的高度、倾斜。只要预先知道焊料膏外观检查装置中的刚印刷后的焊料的高度、位置等的判定基准，就能够基于这些信息对合格判定的基板限定正确地安装部件的情况下的该部件的期望的位置、高度、倾斜。也就是说，在该情况下，也能够基于这些数据判断出焊料塌陷的状态和部件浮起的状态，不直接得到焊料的外观的信息就能够估计出部件安装后的焊料的状态。
接着，进行例示来说明具体实现上述的本发明的部件安装基板检查方法的系统。
<基板制造系统的第一实施方式>
图1是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第一实施方式的概要结构图。
该图所示的基板制造系统至少具备焊料膏涂敷装置(未图示)、焊料膏外观检查装置20、电子部件搭载装置30、回流焊装置50、回流焊后外观检查装置60以及数据保存用个人计算机70。此外，也可以包括回流焊前外观检查装置。
焊料膏外观检查装置20包括焊料膏外观检查用光学单元22以及用于对该单元22的动作和处理等进行控制的焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21。在此，焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21具备保存检查数据的存储部211。另外，回流焊后外观检查装置60包括回流焊后外观检查用光学单元62以及用于对该单元62的动作和处理等进行控制的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61。在此，回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61具备保存检查数据的存储部611。
数据保存用个人计算机70与焊料膏外观检查装置20内的焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21通过线缆81进行连接。另外，数据保存用个人计算机70与回流焊后外观检查装置60内的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61通过线缆82进行连接。
接着，说明图1所示的基板制造系统中的处理动作。
关于通过焊料膏涂敷装置涂敷有焊料膏的印刷电路板，为了评价焊料膏的涂敷状态，通过焊料膏外观检查装置20对印刷焊料膏93的外观进行检查。具体地说，通过焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21对焊料膏外观检查用光学单元22进行控制，对印刷焊料膏93进行光学拍摄来三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，如前所述，是印刷焊料膏93的位置以及底部面积a1、突起面积a2、截面积a3、平均高度h1、峰值高度h2、体积v等形状信息(参照图12和图2的(a))。这些检查数据被保存在焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21内的存储部211中，并且经由线缆81被发送到数据保存用个人计算机70，保存在其内部的存储部71中。在此，焊料膏外观检查装置20中预先保存有焊料膏外观检查的好坏判定基准，焊料膏外观检查装置20通过将它们与检查结果进行比较来进行涂敷有焊料膏93的各个印刷电路板91的好坏判定。
被焊料膏外观检查装置20判定为良品的涂敷有印刷焊料膏93的印刷电路板91被送至电子部件搭载装置30，以在印刷焊料膏93上搭载电子部件92。图2的(b)是表示搭载有电子部件92的状态的图。在该图中，标记h3表示包括球凸块94在内的电子部件92的高度。该高度h3是能够基于设计值而预先得到的值。
接着，搭载有电子部件92的印刷电路板91被送至回流焊装置50，以进行回流焊处理。通过回流焊装置50进行了回流焊处理的印刷电路板91被送至回流焊后外观检查装置60。另一方面，回流焊后外观检查装置60经由线缆82来预先接收数据保存用个人计算机70的存储部71中保存的检查数据，事先将该检查数据保存在其回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61内的保存部611中。此外，作为从数据保存用个人计算机70接收的数据，至少为印刷焊料膏93的平均高度h1。
于是，回流焊后外观检查装置60对搭载有电子部件92、并且进行了回流焊处理的印刷电路板91进行外观检查。具体地说，通过回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61对回流焊后外观检查用光学单元62进行控制来进行光学拍摄从而三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，至少为图2的(c)所示的回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92的高度(包括回流焊后的焊料的高度)h4。另外，也可以还对电子部件92的位置进行检查。
于是，当将能够无故障地压扁预先任意设定的印刷焊料膏93的容许值设为h5时，如前所述，可以视作回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92良好地被载置的、该电子部件92的高度h4的范围是根据与平均高度h1、高度h3及高度h5之间的关系来决定的。
具体地说，作为印刷焊料膏93至少与电子部件92侧的球凸块94相接的条件，存在式(1)。
h4<h1+h3…(1)
另外，作为不会将印刷焊料膏93压扁到产生故障的程度的条件，存在式(2)。
h1+h3-h4<h5…(2)
因而，只要通过回流焊后外观检查装置60的检查而得到的回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92的高度h4满足上述式(1)和(2)，就能够判断为在该基板制造系统中在保证焊料膏的质量的同时正确地载置了电子部件92。
此外，焊料相对于印刷电路板91、电子部件92在二维上是多点存在的，因此，如果不仅在其一个点处、而在多点处分别检验上述式(1)和(2)，则能够判断电子部件92相对于印刷电路板91的各种位置关系、此时的焊料的状况。图3是表示它们的各种形态的例子的图。
图3的(a)示出了电子部件92的某一列相对于印刷电路板91整体浮起的形态。即，处于不满足上述式(1)的状态。另外，图3的(b)示出了印刷焊料膏93整体塌陷到产生故障的程度的形态。即，处于不满足上述式(2)的状态。另外，图3的(c)示出了一部分焊料未相接而电子部件92相对于印刷电路板91倾斜的形态。即，处于在一部分点上不满足上述式(1)的状态。另一方面，如果在所有焊料的点上满足式(1)和(2)，则即使处于电子部件92相对于印刷电路板91倾斜的状态也判断为良品。图3的(d)是表示这种形态的图。关于这一点，除了电子部件92以容许的程度(满足式(2)地)倾斜地安装于相同高度的多个印刷焊料膏93的情况以外，还存在电子部件92安装于多个印刷焊料膏93的高度存在容许的程度的倾斜之处的情况。
此外，根据需要将这样判定得到的判定结果显示在设置于回流焊后外观检查装置60的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61所包括的显示装置(未图示)上。
如以上那样，在第一实施方式的基板制造系统中，通过数据保存用个人计算机70来利用焊料膏外观检查装置20的检查结果，由此在回流焊后外观检查装置60中的检查中，无需使用利用X射线等的透过型检查装置就能够判定电子部件92的载置状况、此时的焊料的状态的好坏。
<基板制造系统的第二实施方式>
图4是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第二实施方式的概要结构图。
在本第二实施方式中，虽然无法实现焊料回流焊后的最终保证，但是至少仅保证是否通过电子部件搭载装置30正确地搭载了电子部件92(到此为止都得到保证)，由此实现在更事先地判定不良的系统中采用部件安装基板检查方法的情况。
该图所示的基板制造系统至少具备焊料膏涂敷装置(未图示)、焊料膏外观检查装置20、电子部件搭载装置30、回流焊前外观检查装置40、回流焊装置(未图示)以及数据保存用个人计算机70。此外，也可以包括回流焊后外观检查装置。
焊料膏外观检查装置20包括焊料膏外观检查用光学单元22以及用于对该单元22的动作和处理等进行控制的焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21。在此，焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21具备保存检查数据的存储部211。另外，回流焊前外观检查装置40包括回流焊前外观检查用光学单元42以及用于对该单元42的动作和处理等进行控制的回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41。在此，回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41具备保存检查数据的存储部411。
数据保存用个人计算机70与焊料膏外观检查装置20内的焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21通过线缆81进行连接。另外，数据保存用个人计算机70与回流焊前外观检查装置40内的回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41通过线缆83进行连接。
接着，说明图4所示的基板制造系统中的处理动作。
关于通过焊料膏涂敷装置涂敷有焊料膏的印刷电路板，为了评价焊料膏的涂敷状态，通过焊料膏外观检查装置20对印刷焊料膏93的外观进行检查。具体地说，通过焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21对焊料膏外观检查用光学单元22进行控制，对印刷焊料膏93进行光学拍摄来三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，如前所述，是印刷焊料膏93的位置以及底部面积a1、突起面积a2、截面积a3、平均高度h1、峰值高度h2、体积v等形状信息(参照图12和图5的(a))。这些检查数据被保存在焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21内的存储部211中，并且经由线缆81被送至数据保存用个人计算机70，保存在其内部的存储部71中。在此，焊料膏外观检查装置20中预先保存有焊料膏外观检查的好坏判定基准，焊料膏外观检查装置20通过将它们与检查结果进行比较来进行涂敷有焊料膏93的各个印刷电路板91的好坏判定。
被焊料膏外观检查装置20判定为良品的涂敷有印刷焊料膏93的印刷电路板91被送至电子部件搭载装置30，以在印刷焊料膏93上搭载电子部件92。图5的(b)是表示搭载有电子部件92的状态的图。在该图中，标记h3表示包括球凸块94在内的电子部件92的高度。该高度h3是能够基于设计值而预先得到的值。
接着，搭载有电子部件92的印刷电路板91被送至回流焊前外观检查装置40。另一方面，回流焊前外观检查装置40经由线缆83来预先接收数据保存用个人计算机70的存储部71中保存的检查数据，事先将该检查数据保存在其回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41内的保存部411中。此外，作为从数据保存用个人计算机70接收的数据，至少是印刷焊料膏93的平均高度h1。
于是，回流焊前外观检查装置40对搭载有电子部件92的印刷电路板91进行外观检查。具体地说，通过回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41对回流焊前外观检查用光学单元42进行控制来进行光学拍摄从而三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，至少是图5的(b)所示的回流焊前的印刷电路板91上的电子部件92的高度(包括回流焊前的焊料的高度)h6。另外，也可以还对电子部件92的位置进行检查。
于是，当将能够无故障地压扁预先任意设定的印刷焊料膏93的容许值设为h5时，如前所述，可以视作回流焊前的印刷电路板91上的电子部件92正常地被载置的、该电子部件92的高度h6的范围是根据与平均高度h1、高度h3及高度h5之间的关系来决定的。
具体地说，作为印刷焊料膏93至少与电子部件92侧的球凸块94相接的条件，存在式(3)。
h6<h1+h3…(3)
另外，作为不会将印刷焊料膏93压扁到产生故障的程度的条件，存在式(4)。
h1+h3-h6<h5…(4)
因而，只要通过回流焊前外观检查装置40的检查而得到的回流焊前的印刷电路板91上的电子部件92的高度h6满足上述式(3)和(4)，就能够判断为在该基板制造系统中在保证焊料膏的质量的同时正确地载置了电子部件92。
此外，焊料相对于印刷电路板91、电子部件92在二维上是多点存在的，因此，如果不仅在其一个点处、而在多点处分别检验上述式(3)和(4)，则能够判断电子部件92相对于印刷电路板91的各种位置关系、此时的焊料的状况。图6是表示它们的各种形态的例子的图。
图6的(a)示出了电子部件92的某一列相对于印刷电路板91整体浮起的形态。即，处于不满足上述式(3)的状态。另外，图6的(b)示出了印刷焊料膏93整体塌陷到产生故障的程度的形态。即，处于不满足上述式(4)的状态。另外，图6的(c)示出了一部分焊料未相接而电子部件92相对于印刷电路板91倾斜的形态。即，处于在一部分点上不满足上述式(3)的状态。另一方面，如果在所有焊料的点上满足式(3)和(4)，则即使处于电子部件92相对于印刷电路板91倾斜的状态也判断为良品。图6的(d)是表示这种形态的图。关于这一点，除了电子部件92以容许的程度(满足式(4)地)倾斜地安装于相同高度的多个印刷焊料膏93的情况以外，还存在电子部件92安装于多个印刷焊料膏93的高度存在容许的程度的倾斜之处的情况。
此外，根据需要将这样判定得到的判定结果显示在设置于回流焊前外观检查装置40的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机41所包括的显示装置(未图示)上。
如以上那样，在第二实施方式的基板制造系统中，通过数据保存用个人计算机70来利用焊料膏外观检查装置20的检查结果。由此在回流焊前外观检查装置40中的检查中，不使用利用X射线等的透过型检查装置就能够至少在该阶段判定电子部件92的载置状况。
此外，在第一实施方式和第二实施方式中，如图1或图4所示那样，通过数据保存用个人计算机70将焊料膏外观检查装置20与回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40连接，但是也可以将它们连接于网络(例如局域网)来进行数据的交换。另一方面，也可以不通过数据保存用个人计算机70而将焊料膏外观检查装置20与回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40直接连接。
另外，在上述的第一实施方式和第二实施方式中，在上述的各种方法中，将焊料膏外观检查装置20与回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40连接，将焊料膏外观检查装置20中的各个检查结果(至少焊料的高度)传递到回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40，基于该结果，如果载置有部件的情况下的测定高度满足视作处于良好的焊料状态的条件，则将部件载置后的焊料状态估计为良好，但是如果如以下那样回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40以共享的方式持有焊料膏外观检查装置20中的判定基准(合格与否判定参数)，则不将焊料膏外观检查装置20与回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40直接或间接地连接，回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40就能够与第一实施方式和第二实施方式同样地估计部件载置后的焊料状态。
<基板制造系统的第三实施方式>
图7是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第三实施方式的概要结构图。
该图所示的基板制造系统至少具备焊料膏涂敷装置(未图示)、焊料膏外观检查装置20、电子部件搭载装置30、回流焊装置50以及回流焊后外观检查装置60。此外，也可以包括回流焊前外观检查装置。
焊料膏外观检查装置20包括焊料膏外观检查用光学单元22以及用于对该单元22的动作和处理等进行控制的焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21。在此，焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21具备保存检查数据的存储部211。另外，回流焊后外观检查装置60包括回流焊后外观检查用光学单元62以及用于对该单元62的动作和处理等进行控制的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61。在此，回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61具备保存检查数据的存储部611。
另外，焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21的存储部211和回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61的存储部611保存各自的检查结果，并且共同地具有焊料膏外观检查装置20中的焊料状态的判断基准(例如，至少包括焊料被判断为良好的高度上限值h7和高度下限值h8(图8的(a)))。
接着，说明图7所示的基板制造系统中的处理动作。
关于通过焊料膏涂敷装置涂敷有焊料膏的印刷电路板，为了评价焊料膏的涂敷状态，通过焊料膏外观检查装置20对印刷焊料膏93的外观进行检查。具体地说，通过焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21对焊料膏外观检查用光学单元22进行控制，对印刷焊料膏93进行光学拍摄来三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，如前所述，是印刷焊料膏93的位置以及底部面积a1、突起面积a2、截面积a3、平均高度h1、峰值高度h2、体积v等形状信息(参照图12)。这些检查数据被保存在焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21内的存储部211中。在此，焊料膏外观检查装置20如前所述那样具有焊料被判断为良好的判定基准、即高度上限值h7和高度下限值h8(参照图8的(a))，焊料膏外观检查装置20通过将它们与检查结果进行比较来进行涂敷有焊料膏93的各个印刷电路板91的好坏判定。
被焊料膏外观检查装置20判定为良品的涂敷有印刷焊料膏93的印刷电路板91被送至电子部件搭载装置30，以在印刷焊料膏93上搭载电子部件92。图8的(b)是表示搭载有电子部件92的状态的图。在该图中，标记h3表示包括球凸块94在内的电子部件92的高度。该高度h3是能够基于设计值而预先得到的值。
接着，搭载有电子部件92的印刷电路板91被送至回流焊装置50，以进行回流焊处理。通过回流焊装置50进行了回流焊处理的印刷电路板91被送至回流焊后外观检查装置60。
回流焊后外观检查装置60对搭载有电子部件92、并且进行了回流焊处理的印刷电路板91进行外观检查。具体地说，通过回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61对回流焊后外观检查用光学单元62进行控制来进行光学拍摄从而三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，至少是图8的(c)所示的回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92的高度(包括回流焊后的焊料的高度)h4。另外，也可以还对电子部件92的位置进行检查。
于是，当将能够无故障地压扁预先任意设定的印刷焊料膏93的容许值设为h5时，如前所述，可以视作回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92良好地被载置的、该电子部件92的高度h4的范围是根据与高度上限值h7、高度下限值h8、高度h3及高度h5之间的关系来决定的。
具体地说，作为印刷焊料膏93至少与电子部件92侧的球凸块94相接的条件，存在式(5)。
h4<h8+h3…(5)
另外，作为不会将印刷焊料膏93压扁到产生故障的程度的条件，存在式(6)。
h7+h3-h4<h5…(6)
因而，只要通过回流焊后外观检查装置60的检查而得到的回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92的高度h4至少满足上述式(5)和(6)，就能够判断为在该基板制造系统中在保证焊料膏的质量的同时正确地载置了电子部件92。
此外，焊料相对于印刷电路板91、电子部件92在二维上是多点存在的，因此，如果不仅在其一个点处、而在多点处分别检验上述式(5)和(6)，则能够判断电子部件92相对于印刷电路板91的各种位置关系、此时的焊料的状况。
此外，根据需要将这样判定得到的判定结果显示在设置于回流焊后外观检查装置60的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机61所包括的显示装置(未图示)上。
如以上那样，在第三实施方式的基板制造系统中，回流焊后外观检查装置60共享焊料膏外观检查装置20的判定基准，由此在回流焊后外观检查装置60中的检查中，不使用利用X射线等的透过型检查装置就能够判定电子部件92的载置状况、此时的焊料的状态的好坏。
<基板制造系统的第四实施方式>
图9是采用本发明的部件安装基板检查方法的基板制造系统中的第四实施方式的概要结构图。
本第四实施方式与第二实施方式同样地，虽然无法实现焊料回流焊后的最终保证，但是至少仅保证是否通过电子部件搭载装置30正确地搭载了电子部件92(到此为止都得到保证)，由此实现在更事先地判定不良的系统中采用部件安装基板检查方法的情况。
该图所示的基板制造系统至少具备焊料膏涂敷装置(未图示)、焊料膏外观检查装置20、电子部件搭载装置30、回流焊前外观检查装置40以及回流焊装置(未图示)。此外，也可以包括回流焊后外观检查装置。
焊料膏外观检查装置20包括焊料膏外观检查用光学单元22以及用于对该单元22的动作和处理等进行控制的焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21。在此，焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21具备保存检查数据的存储部211。另外，回流焊前外观检查装置40包括回流焊前外观检查用光学单元42以及用于对该单元42的动作和处理等进行控制的回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41。在此，回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41具备保存检查数据的存储部411。
另外，焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21的存储部211和回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41的存储部411保存各自的检查结果，并且共同地具有焊料膏外观检查装置20中的焊料状态的判断基准(例如，至少包括焊料被判断为良好的高度上限值h7和高度下限值h8(图10的(a)))。
接着，说明图9所示的基板制造系统中的处理动作。
关于通过焊料膏涂敷装置涂敷有焊料膏的印刷电路板，为了评价焊料膏的涂敷状态，通过焊料膏外观检查装置20对印刷焊料膏93的外观进行检查。具体地说，通过焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21对焊料膏外观检查用光学单元22进行控制，对印刷焊料膏93进行光学拍摄来三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，如前所述，是印刷焊料膏93的位置以及底部面积a1、突起面积a2、截面积a3、平均高度h1、峰值高度h2、体积v等形状信息(参照图12)。这些检查数据被保存在焊料膏外观检查装置控制用个人计算机21内的存储部211中。在此，焊料膏外观检查装置20如前所述那样具有焊料被判断为良好的判定基准、即高度上限值h7和高度下限值h8(参照图10的(a))，焊料膏外观检查装置20通过将它们与检查结果进行比较来进行涂敷有焊料膏93的各个印刷电路板91的好坏判定。
被焊料膏外观检查装置20判定为良品的涂敷有印刷焊料膏93的印刷电路板91被送至电子部件搭载装置30，以在印刷焊料膏93上搭载电子部件92。图10的(b)是表示搭载有电子部件92的状态的图。在该图中，标记h3表示包括球凸块94在内的电子部件92的高度。该高度h3是能够基于设计值而预先得到的值。
接着，搭载有电子部件92的印刷电路板91被送至回流焊前外观检查装置40。
回流焊前外观检查装置40对搭载有电子部件92的印刷电路板91进行外观检查。具体地说，通过回流焊前外观检查装置控制用个人计算机41对回流焊前外观检查用光学单元42进行控制来进行光学拍摄从而三维地检查外观。作为在该检查中进行的检查项目，至少是图10的(b)所示的回流焊前的印刷电路板91上的电子部件92的高度(包括回流焊前的焊料的高度)h6。另外，也可以还对电子部件92的位置进行检查。
于是，当将能够无故障地压扁预先任意设定的印刷焊料膏93的容许值设为h5时，如前所述，可以视作回流焊后的印刷电路板91上的电子部件92良好地被载置的、该电子部件92的高度h6的范围是根据与高度上限值h7、高度下限值h8、高度h3及高度h5之间的关系来决定的。
具体地说，作为印刷焊料膏93至少与电子部件92侧的球凸块94相接的条件，存在式(7)。
h6<h8+h3…(7)
另外，作为不会将印刷焊料膏93压扁到产生故障的程度的条件，存在式(8)。
h7+h3-h6<h5…(8)
因而，只要通过回流焊前外观检查装置40的检查而得到的回流焊前的印刷电路板91上的电子部件92的高度h6至少满足上述式(7)和(8)，就能够判断为在该基板制造系统中在保证焊料膏的质量的同时正确地载置了电子部件92。
此外，焊料相对于印刷电路板91、电子部件92在二维上是多点存在的，因此，如果不仅在其一个点处、而在多点处分别检验上述式(7)和(8)，则能够判断电子部件92相对于印刷电路板91的各种位置关系、此时的焊料的状况。
此外，根据需要将这样判定得到的判定结果显示在设置于回流焊前外观检查装置40的回流焊后外观检查装置控制用个人计算机41所包括的显示装置(未图示)上。
如以上那样，在第四实施方式的基板制造系统中，回流焊前外观检查装置40共享焊料膏外观检查装置20的判定基准，由此在回流焊前外观检查装置40中的检查中，不使用利用X射线等的透过型检查装置就能够判定电子部件92的载置状况、此时的焊料的状态的好坏。
此外，在上述的第三实施方式和第四实施方式中，虽然没有如第一实施方式和第二实施方式那样接收来自焊料膏外观检查装置20的实际的测定结果并基于此进行判断从而判定条件相应地变得严格，但另一方面存在以下优点：不将回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40间接或直接地连接于焊料膏外观检查装置20，从而结构相应地比较简单。
<上述实施方式的变形例>
作为第一实施方式及第二实施方式与第三实施方式及第四实施方式的中间方式，还想到了以下结构：如第一实施方式和第二实施方式那样，事先将焊料膏外观检查装置20与回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40连接，如第三实施方式和第四实施方式那样，传达焊料膏外观检查装置20中的判定基准。
此外，在上述的各实施方式中，回流焊后外观检查装置60或回流焊前外观检查装置40利用焊料膏外观检查装置20中的高度的检查结果或判定基准来进行判定，但是如果还利用焊料膏外观检查装置20中的焊料的体积的检查结果或判定基准，则能够进行更具有可靠性的判定。
附图标记说明
20：焊料膏外观检查装置；21：焊料膏外观检查装置控制用个人计算机；22：焊料膏外观检查用光学单元；30：电子部件搭载装置；40：回流焊前外观检查装置；41：回流焊前外观检查装置控制用个人计算机；42：回流焊前外观检查用光学单元；50：回流焊装置；60：回流焊后外观检查装置；61：回流焊后外观检查装置控制用个人计算机；62：回流焊后外观检查用光学单元；70：数据保存用个人计算机；91：印刷电路板；92：电子部件；93：印刷焊料膏；94：球凸块。

Claims (9)

1.一种部件安装基板检查方法，针对涂敷有焊料膏的印刷电路板检查上述焊料膏的外观，将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板，对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊前或回流焊后的检查，该部件安装基板检查方法的特征在于，
利用上述焊料膏的外观的检查的结果，来进行上述回流焊前或回流焊后的针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查。
2.根据权利要求1所述的部件安装基板检查方法，其特征在于，
在上述焊料膏的检查中检查该焊料膏的高度，在搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查中检查上述电子部件的高度，基于上述焊料膏的高度以及上述电子部件的高度，不观察上述焊料膏的外观地判定上述电子部件是否与上述焊料膏良好地相接。
3.根据权利要求2所述的部件安装基板检查方法，其特征在于，
还基于能够无故障地压扁上述焊料膏的容许值来判定上述电子部件是否与上述焊料膏良好地相接。
4.根据权利要求2所述的部件安装基板检查方法，其特征在于，
在上述焊料膏的检查中在多个位置检查该焊料膏的高度，在搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查中在多个位置检查上述电子部件的高度，由此判定上述电子部件相对于上述印刷电路板的倾斜、上述电子部件对于上述焊料膏的局部不接触、或上述焊料膏的局部塌陷。
5.一种基板制造系统，具备：
焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；
电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；
回流焊装置，其对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊处理；以及
回流焊后外观检查装置，其对进行了上述回流焊处理的搭载有上述电子部件的印刷电路板进行外观的检查，
该基板制造系统的特征在于，
上述回流焊后外观检查装置直接或间接地与上述焊料膏外观检查装置连接，利用上述焊料膏外观检查装置对上述焊料膏的外观的检查的结果，来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
6.一种基板制造系统，具备：
焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；
电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；以及
回流焊前外观检查装置，其对搭载有上述电子部件的回流焊处理前的印刷电路板进行外观的检查，
该基板制造系统的特征在于，
上述回流焊前外观检查装置直接或间接地与上述焊料膏外观检查装置连接，利用上述焊料膏外观检查装置对上述焊料膏的外观的检查的结果，来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
7.一种部件安装基板检查方法，针对涂敷有焊料膏的印刷电路板检查上述焊料膏的外观，将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板，对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊前或回流焊后的检查，该部件安装基板检查方法的特征在于，
利用上述焊料膏的外观的检查的判定基准，来进行上述回流焊前或回流焊后的针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的检查。
8.一种基板制造系统，具备：
焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；
电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；
回流焊装置，其对搭载有上述电子部件的印刷电路板进行回流焊处理；以及
回流焊后外观检查装置，其对进行了上述回流焊处理的搭载有上述电子部件的印刷电路板进行外观的检查，
该基板制造系统的特征在于，
上述回流焊后外观检查装置预先保存上述焊料膏外观检查装置中的上述焊料膏的外观的检查的判定基准，使用该判定基准来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
9.一种基板制造系统，具备：
焊料膏外观检查装置，其针对涂敷有焊料膏的印刷电路板，检查并判定上述焊料膏的外观；
电子部件搭载装置，其将电子部件搭载于涂敷有上述焊料膏的印刷电路板；以及
回流焊前外观检查装置，其对搭载有上述电子部件的回流焊处理前的印刷电路板进行外观的检查，
该基板制造系统的特征在于，
上述回流焊前外观检查装置预先保存上述焊料膏外观检查装置中的上述焊料膏的外观的检查的判定基准，利用该判定基准来进行针对搭载有上述电子部件的印刷电路板的外观的检查。
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