DE102015201382A1 - Quality assurance system and internal inspection device - Google Patents

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Abstract

Aufgabe ist es, bei einer Oberflächenmontagelinie die Geschwindigkeit der Innenprüfung zu erhöhen. Ein Qualitätssicherungssystem weist eine Außenansichtsprüfvorrichtung, die einen Verbindungszustand zwischen einer Elektrode auf einer Leiterplatte und einem mittels Lot auf die Leiterplatte montierten Bauteil anhand eines durch sichtbares Licht erstellten Bildes prüft, und eine Innenprüfvorrichtung auf, die den Verbindungszustand zwischen der Elektrode auf der Leiterplatte und dem mittels Lot auf die Leiterplatte montierten Bauteil auf andere Weise als anhand eines durch sichtbares Licht erstellten Bildes prüft, wobei die Außenansichtsprüfvorrichtung Anschlussinformationen erzeugt, bei denen es sich um Informationen zur Position eines Anschlusses, den das elektronische Bauteil aufweist, auf der Leiterplatte handelt, und die Innenprüfvorrichtung anhand der Anschlussinformationen einen Bereich bestimmt, in dem die Prüfung durchgeführt wird.The task is to increase the speed of the internal inspection in a surface mounting line. A quality assurance system includes an exterior inspection apparatus that inspects a connection state between an electrode on a circuit board and a solder-mounted member on the circuit board based on a visible light image, and an interior inspection device that detects the connection state between the electrode on the circuit board and the circuit Lot on the printed circuit board mounted component in other ways than by a visible light image created, the Außenansichtsprüfvorrichtung generates connection information, which is information on the position of a terminal, which has the electronic component on the circuit board, and the Innenprüfvorrichtung Based on the connection information determines an area in which the test is performed.

Description

1. Technischer Bereich1. Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Prüfen des Zustands eines Bauteils, das auf einer Leiterplatte montiert ist.The present invention relates to a system for checking the state of a component mounted on a printed circuit board.

2. Stand der Technik2. State of the art

Als ein Verfahren zum Montieren von Bauteilen auf Leiterplatten existiert die Oberflächenmontage. Bei der Oberflächenmontage handelt es sich um ein Bestückungsverfahren, wobei auf eine Leiterplatte Lötpaste aufgetragen wird und die zu montierenden Bauteile darauf angeordnet werden, woraufhin die Bauteile durch Anwendung von Wärme und Schmelzenlassen des Lots befestigt werden. Da auf diese Weise eine Platine mit hohem Integrationsgrad hergestellt werden kann, wird von Vorrichtungen zur automatischen Montage von Bauteilen auf einer Leiterplatte häufig eine Oberflächenmontage angewandt.As a method of mounting components on printed circuit boards, surface mounting exists. Surface mounting is an assembly process wherein solder paste is applied to a circuit board and the components to be mounted are placed thereon, whereupon the components are fixed by applying heat and allowing the solder to melt. Since a board with a high degree of integration can be produced in this way, devices for the automatic assembly of components on a printed circuit board are frequently used for surface mounting.

Im Falle einer Automatisierung der Montage der Bauteile auf der Platine ist nach dem Abkühlen des Lots eine Prüfung nötig, um festzustellen, ob die Bauteile richtig auf der Platine montiert ist (im Folgenden „Reflow-Folgeprüfung“). Für die Gewährleistung der Produktqualität ist es besonders wichtig, präzise zu beurteilen, ob die Verbindungsabschnitte zwischen Anschlüssen der Bauteile und Elektroden auf der Platine (Lötaugen) richtig durch Löten verbunden wurden. Zum Durchführen der Reflow-Folgeprüfung ist es notwendig, präzise zu erkennen, an welche Position auf der Platine welches Bauteil angeordnet ist. Als hiermit verwandte Technik ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-91181 ein Bauteilmontagesystem offenbart, wobei von einem Bestücker, der ein Bauteil auf einer Platine ablegt, Informationen zu den Abmessungen des Bauteils an eine Prüfvorrichtung zum Prüfen des Verbindungszustands des Bauteils gesendet werden und die Prüfvorrichtung anhand der Informationen zu den Abmessungen des Bauteils die zu prüfende Stelle erkennt. Gemäß diesem Bauteilmontagesystem kann die Prüfvorrichtung die Größe des Bauteils auch dann richtig erkennen, wenn die Größe der einzelnen Bauteile aufgrund individueller Unterschiede variiert.In case of automating the assembly of the components on the board, after cooling the solder, a test is necessary to determine if the components are properly mounted on the board (hereinafter "reflow follow-up"). In order to ensure product quality, it is particularly important to accurately judge whether the connecting portions between terminals of the components and electrodes on the board (pads) have been properly connected by soldering. To perform the reflow follow-up test, it is necessary to precisely identify to which position on the board which component is located. As related art is in the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-91181 discloses a component mounting system, wherein from a mounter who deposits a component on a board, information about the dimensions of the component to a tester for checking the connection state of the component are sent and the tester recognizes the information to be examined on the basis of the information on the dimensions of the component , According to this component mounting system, the test apparatus can correctly recognize the size of the component even if the size of the individual components varies due to individual differences.

In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-151057 ist ein Verfahren aufgeführt, wobei ein Bauteil, das ein Prüfobjekt ist, erkannt wird, eine optimale Prüfbibliothek ausgewählt wird und die Prüfung ausgeführt wird. Als Verfahren zum Durchführen einer Reflow-Folgeprüfung existieren die zwei Arten AOI und AXI. Das AOI-Verfahren (automated optical inspection, automatische optische Untersuchung) ist ein Verfahren, wobei ein Prüfobjekt durch eine Kamera aufgenommen und mittels Analyse der Bilder der Verbindungszustand zwischen Bauteil und Platine bestimmt wird. Bei einem AXI-Verfahren (automated X-ray inspection, automatische Röntgenprüfung) wird das Prüfobjekt mit Röntgenstrahlen bestrahlt, und der Verbindungszustand zwischen Bauteil und Platine wird anhand des erlangten Röntgenbilds bestimmt. Beim AOI-Verfahren können Mängel anhand des äußeren Erscheinungsbilds erkannt werden, während beim AXI-Verfahren Mängel erkannt werden können, die sich nicht am äußeren Erscheinungsbild erkennen lassen.In the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-151057 a method is listed in which a component that is a test object is detected, an optimal test library is selected, and the test is performed. As a method of performing a reflow continuation test, there are the two types AOI and AXI. The AOI method (Automated Optical Inspection) is a method in which a test object is recorded by a camera and the state of the connection between the component and the circuit board is determined by analyzing the images. In an automated X-ray inspection (AXI) method, X-rays are irradiated on the device under test and the connection state between the component and the circuit board is determined on the basis of the acquired X-ray image. In the AOI process, defects can be identified by their appearance, while the AXI process can detect defects that can not be identified by their appearance.

In der Reflow-Folgeprüfung wird der Verbindungszustand zwischen einem Anschluss und dem Lot geprüft, weshalb es notwendig ist, den Bereich, in dem der Anschluss vorliegt (im Folgenden „Anschlussbereich“), und den Bereich, in dem das Lot vorliegt (im Folgenden „Lotbereich“) zu unterscheiden. Wenn beide nicht unterschieden werden können, ist es nämlich nicht möglich, den Kontaktwinkel des Lots oder die Auftragsdicke des Lots präzise zu beurteilen. Bei einer Prüfvorrichtung beispielsweise, die das AOI-Verfahren nutzt, wird mithilfe einer Kamera das Bauteil aufgenommen, und anhand des erlangten Bildes kann der Anschlussbereich erkannt werden. Bei einer Prüfvorrichtung dagegen, die das AXI-Verfahren nutzt, wird die Durchlässigkeitsdifferenz für Röntgenstrahlen zwischen leitfähigen und nicht leitfähigen Körpern ausgenutzt, so dass solche Bereiche detektiert werden können, in denen Metall vorhanden ist. Auch wenn es sich in beiden Fällen um Metall handelt, ist die Durchlässigkeit für Röntgenstrahlen je nach Material unterschiedlich, weshalb Lot und Anschluss unterschieden werden können.In the reflow follow-up test, the connection state between a terminal and the solder is checked and it is therefore necessary to determine the area in which the terminal is located (hereinafter "terminal area") and the area where the solder is present (hereinafter " Lot range ") to distinguish. Namely, if both can not be discriminated, it is not possible to accurately judge the solder contact angle or the plating thickness. For example, in a test apparatus using the AOI method, the component is picked up by a camera, and the connection area can be recognized from the obtained image. On the other hand, in a tester using the AXI method, the transmission difference for X-rays between conductive and non-conductive bodies is exploited, so that those areas in which metal is present can be detected. Even though both are metal, the X-ray transmittance differs depending on the material, so solder and terminal can be distinguished.

Da aber bei einer Prüfung im AXI-Verfahren eine transparente Röntgenaufnahme angefertigt wird und dreidimensionale Daten erzeugt und analysiert werden, nimmt die Bildanalyse mehr Zeit in Anspruch als die Analyse von Bildern, die mithilfe von sichtbarem Licht erstellt wurden. Wenn aber die Prüfungszeit verkürzt werden soll, muss die Auflösung reduziert werden, so dass die Genauigkeit beim Unterscheiden zwischen Anschluss und Lot abnimmt. Denkbar ist jedoch auch, entsprechend den Techniken aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-91181 und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-151057 , den Bereich, in dem der Anschluss vorliegt, im Voraus beim Montieren zu detektieren, und dies bei der Reflow-Folgeprüfung zu verwenden. Da jedoch das montierte Bauteil beim Reflow-Prozess einsinkt, da das Lot schmilzt, verändert sich die Höhenposition des Bauteils. Auch wenn also der Anschlussbereich vor dem Reflow-Prozess detektiert wird, können die entsprechenden Informationen nicht bei der Reflow-Folgeprüfung verwendet werden.However, as a AXI examination will produce a transparent X-ray and create and analyze three-dimensional data, image analysis takes more time than analyzing images created using visible light. However, if the test time is to be shortened, the resolution must be reduced so that the accuracy in distinguishing between terminal and solder decreases. However, it is also conceivable, according to the techniques of the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-91181 and the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-151057 to detect the area in which the terminal is present in advance when mounting, and to use this in the reflow follow-up test. However, since the assembled component sinks during the reflow process as the solder melts, the height position of the component changes. So even if the connection area is detected before the reflow process, the corresponding information can not be used in the reflow follow-up test.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der genannten Probleme getätigt, und es ist ihre Aufgabe, eine Technik bereitzustellen, wobei in einer Oberflächenmontagelinie die Geschwindigkeit zum Durchführen einer Innenprüfung erhöht wird.The present invention has been made in consideration of the above problems, and It is their object to provide a technique wherein in a surface mounting line the speed for performing an internal inspection is increased.

Überblickoverview

Zum Lösen der genannten Aufgabe ist ein Qualitätssicherungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass nach dem Abschluss des Reflow-Prozesses beim Durchführen einer Prüfung im AOI-Verfahren die Position eines Anschlusses detektiert wird, den ein elektronisches Bauteil aufweist, und die Informationen zur betreffenden Anschlussposition beim Durchführen einer Prüfung im AXI-Verfahren verwendet werden.To achieve the above object, a quality assurance system according to the present invention is configured such that after completing the reflow process when performing a check in the AOI method, the position of a terminal having an electronic component is detected, and the related port position information when performing a test in the AXI procedure.

Konkret handelt es sich bei dem Qualitätssicherungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung um ein Qualitätssicherungssystem, das eine Außenansichtsprüfvorrichtung, die einen Verbindungszustand zwischen einer Elektrode auf einer Leiterplatte und einem mittels Lot auf die Leiterplatte montierten Bauteil anhand eines durch sichtbares Licht erstellten Bildes prüft, und eine Innenprüfvorrichtung aufweist, die den Verbindungszustand zwischen der Elektrode auf der Leiterplatte und dem mittels Lot auf die Leiterplatte montierten Bauteil auf andere Weise als anhand eines durch sichtbares Licht erstellten Bildes prüft, wobei die Außenansichtsprüfvorrichtung Anschlussinformationen erzeugt, bei denen es sich um Informationen zur Position eines Anschlusses, den das elektronische Bauteil aufweist, auf der Leiterplatte handelt, und die Innenprüfvorrichtung anhand der Anschlussinformationen einen Bereich bestimmt, in dem die Prüfung durchgeführt wird.Specifically, the quality assurance system according to the present invention is a quality assurance system that includes an exterior inspection device that inspects a connection state between an electrode on a circuit board and a solder-mounted component on the circuit board based on a visible light image, and an inside inspection device which inspects the connection state between the electrode on the circuit board and the solder-mounted component on the circuit board in a manner other than a visible-light image, wherein the exterior inspection device generates connection information, which is information about the position of a terminal having the electronic component on the printed circuit board, and the internal tester determines, based on the terminal information, an area in which the test is performed.

Die Verwendung von nicht sichtbarem Licht wie etwa Röntgenlicht zum Unterscheiden des Anschlussbereichs und des Lotbereichs bringt das Problem mit sich, dass die Verarbeitung Zeit in Anspruch nimmt. Daher ist das Qualitätssicherungssystem der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass beim Durchführen einer Reflow-Folgeprüfung anhand eines durch sichtbares Licht erzeugten Bildes Anschlussinformationen erzeugt werden, bei denen es sich um Informationen zur Position eines Anschlusses handelt, und die Innenprüfvorrichtung beim Durchführen der Prüfung anhand der Anschlussinformationen einen Prüfobjektbereich bestimmt. Da es sich bei den Anschlussinformationen um Informationen handelt, die anhand eines durch sichtbares Licht erzeugten Bildes erlangt werden, ist die Informationsmenge im Vergleich zu dreidimensionale Daten, die beispielsweise durch Röntgenaufnahmen erlangt werden, gering, doch kann die Innenprüfvorrichtung solche Bereiche, die eindeutig nutzlos sind, aus dem Bereich zur Durchführung der Prüfung ausnehmen.The use of non-visible light such as X-ray light to discriminate the terminal area and the solder area involves the problem that the processing takes time. Therefore, the quality assurance system of the present invention is configured to generate connection information that is information about the position of a terminal when performing a reflow continuation test on an image generated by visible light, and the interior inspection device to perform the inspection based on the connection information determines a test object area. Since the terminal information is information obtained from an image generated by visible light, the amount of information is small compared to three-dimensional data obtained by, for example, X-ray, but the indoor inspection apparatus can have areas which are clearly useless to exclude from the field to carry out the test.

Da beispielsweise die Höhe oder Länge der auf die Platine montierten Bauteile abhängig vom Montagezustand oder von individuellen Unterschieden der Bauteile jeweils variiert, muss die Innenprüfvorrichtung für den Fall, dass keine Anschlussinformationen vorliegen, eine Abtastung des größten anzunehmenden Bereichs durchführen. Dagegen detektiert die Außenansichtsprüfvorrichtung anhand eines durch sichtbares Licht erzeugten Bildes den Bereich, in dem eindeutig ein Anschluss vorliegt, und erzeugt die Anschlussinformationen. Da also die Innenprüfvorrichtung den Bereich erkennen kann, in dem eindeutig ein Anschluss vorliegt, kann der Prüfobjektbereich eingegrenzt werden. Dadurch kann eine nutzlose Abtastung vermieden werden, und die für die Innenprüfung benötigte Zeit kann verkürzt werden.For example, since the height or length of components mounted on the board varies depending on the mounting state or individual differences of the components respectively, in the case where there is no connection information, the inside inspection device must scan the largest area to be assumed. On the other hand, the external view checking device detects, on the basis of an image generated by visible light, the area in which a terminal is unambiguously present, and generates the terminal information. Thus, since the inside inspection device can recognize the area in which there is unambiguous connection, the inspection area can be narrowed. Thereby, useless scanning can be avoided, and the time required for the internal inspection can be shortened.

Die Anschlussinformationen können dadurch gekennzeichnet sein, dass sie Informationen zur Höhe des Anschlusses in Bezug auf die Elektrode auf der Leiterplatte umfassen, und die Innenprüfvorrichtung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass sie anhand der Anschlussinformationen eine Höhenobergrenze zur Durchführung der Prüfung einstellt und den Bereich als Prüfobjekt verwendet, der niedriger als diese Höhenobergrenze ist.The terminal information may be characterized in that it includes information about the height of the terminal with respect to the electrode on the printed circuit board, and the internal test apparatus may be characterized in that it sets a height upper limit for performing the test based on the terminal information and uses the area as a test object which is lower than this altitude limit.

Bereiche, an denen eine Innenprüfung notwendig ist, sind Bereiche, deren Obergrenze die Höhe eines Anschlusses ist, der ein Bauteil aufweist, und deren Untergrenze die Höhe der Elektrode auf der Platine ist. Das heißt, indem die Außenansichtsprüfvorrichtung der Innenprüfvorrichtung die Höhe des zu prüfenden Anschlusses mitteilt, kann der Prüfbereich eingegrenzt werden. Die Anschlussinformationen können auch dadurch gekennzeichnet sein, dass sie Informationen umfassen, die die relative Position eines Anschlusses zu einer Bezugsposition, die auf der Elektrode eingestellt ist, die Breite des Anschlusses und die Versatzmenge in Bezug auf die Elektrode anzeigen. Die Anschlussinformationen können außer Informationen zum Anzeigen der Höhe des Anschlusses (Z-Richtung) auch Informationen zum Anzeigen der Position und Größe in einer Ebene (XY-Ebene) umfassen. Da bei dieser Konfigurierung in einem Zustand mit bestimmter Anschlussposition mit der Innenprüfung begonnen werden kann, kann bei der Innenprüfung auf das Extrahieren des Prüfobjektbereichs in der XY-Ebene verzichtet werden, so dass die Prüfung beschleunigt werden kann. Da die Innenprüfvorrichtung die Prüfung unter Bezugnahme auf die Elektrode auf der Leiterplatte durchführt, wird der Anschlussbereich vorzugsweise anhand einer Position angezeigt, die sich auf die Elektrode als Referenz bezieht.Areas where an internal inspection is necessary are areas whose upper limit is the height of a terminal having a component and whose lower limit is the height of the electrode on the board. That is, by notifying the height of the terminal to be tested by the exterior inspection device of the inside inspection device, the inspection area can be narrowed. The terminal information may also be characterized in that it includes information indicating the relative position of a terminal to a reference position set on the electrode, the width of the terminal, and the offset amount with respect to the electrode. The port information may include information for displaying the height of the port (Z direction) as well as information for displaying the position and size in a plane (XY plane). Since the internal inspection can start with this configuration in a state with a specific connection position, it is possible to dispense with the extraction of the test object region in the XY plane during the internal inspection, so that the test can be accelerated. Since the inside inspection apparatus performs the inspection with reference to the electrode on the circuit board, the terminal area is preferably displayed from a position relating to the electrode as a reference.

Die Innenprüfvorrichtung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass sie die Prüfung des Verbindungszustands anhand einer Röntgenschichtaufnahme durchführt.The internal inspection device may also be characterized by carrying out the test of the Connection state using an X-ray film recording performs.

Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft für ein System zur Innenprüfung unter Verwendung von Röntgenstrahlen geeignet. Die Schichtaufnahme kann unmittelbar durch das Erstellen von Schichtaufnahmen erlangt werden, und sie kann auch anhand von mehreren transparenten Bildern unter Änderung des Winkels erlangt werden, wobei durch Kombinieren der erlangten transparenten Bilder eine dreidimensionale Form erzeugt wird und aus der erzeugten Form die Schichten extrahiert werden.The present invention is particularly advantageous for an interior inspection system using X-rays. The slicing can be obtained directly by making slices, and can also be obtained from a plurality of transparent images by changing the angle, by combining the obtained transparent images into a three-dimensional shape and extracting the slices from the formed shape.

Die Innenprüfvorrichtung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass sie Informationen zur Dicke eines Anschlusses erlangt, den ein elektronisches Bauteil aufweist, und weiterhin anhand der Informationen zur Dicke eines Anschlusses den Bereich zum Durchführen der Prüfung festlegt.The internal inspection device may also be characterized in that it obtains information about the thickness of a terminal having an electronic component and further determines the area for carrying out the test based on the information on the thickness of a terminal.

Um beispielsweise die Verbindungsfläche zwischen Anschluss und Elektrode zu ermitteln, müssen mehrere Schichtbilder erlangt und das untere Ende des Anschlusses detektiert werden, woraufhin die Fläche berechnet werden muss, doch wenn die Dicke des Anschlusses erlangt werden kann, reduziert dies die Zahl der erlangten Schichtbilder, da sich die Höhe für die Erlangung der Schichtbilder bestimmen lässt, wodurch die Prüfung beschleunigt werden kann. Indem also Informationen zur Dicke des Anschlusses von außen erlangt werden, kann die Position des unteren Anschlussendes bestimmt werden, wodurch sich der Verarbeitungsaufwand bei der Innenprüfung weiter reduzieren lässt.For example, to determine the connection area between the terminal and the electrode, a plurality of slices must be obtained and the lower end of the terminal detected, whereupon the area must be calculated, but if the thickness of the terminal can be obtained, this reduces the number of slices obtained determine the height for the acquisition of the slices, which can accelerate the examination. Thus, by obtaining information on the thickness of the terminal from the outside, the position of the lower terminal end can be determined, whereby the processing cost in the internal inspection can be further reduced.

Die vorliegende Erfindung kann spezifisch ein Qualitätssicherungssystem sein, das wenigstens eins der oben beschriebenen Mittel umfasst. Die vorliegende Erfindung kann auch spezifisch ein Verfahren zum Steuern des Qualitätssicherungssystems, ein Programm zum Betreiben des Qualitätssicherungssystems und ein Speichermedium sein, auf dem das Programm gespeichert ist. Die vorliegende Erfindung kann ferner spezifisch eine Innenprüfvorrichtung sein, die das Qualitätssicherungssystem bildet. The present invention may specifically be a quality assurance system comprising at least one of the means described above. The present invention may also specifically be a method for controlling the quality assurance system, a program for operating the quality assurance system, and a storage medium on which the program is stored. The present invention may further specifically be an internal inspection device constituting the quality assurance system.

Sofern dadurch keine technischen Widersprüche erzeugt werden, können die genannten Verarbeitungen und Mittel in freier Kombination miteinander ausgeführt werden.Insofar as this does not create any technical contradictions, the said processing and means can be carried out in free combination with one another.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei einer Oberflächenmontagelinie die Geschwindigkeit der Innenprüfung erhöht werden.According to the present invention, in a surface mounting line, the speed of internal inspection can be increased.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 ein Ablaufdiagramm, das die Herstellung und Prüfung einer Platine im Reflow-Verfahren erläutert; 1 a flowchart illustrating the preparation and testing of a board in the reflow process;

2 eine Ansicht, die eine Übersicht einer Prüfung gemäß einer Ausführungsform erläutert; 2 a view explaining an overview of a test according to an embodiment;

3 eine Ansicht, die die Beurteilung des Lötverbindungszustands erläutert; 3 a view explaining the judgment of the solder joint state;

4A und B eine erläuternde Ansicht des Bereichs zum Durchführen einer Röntgenprüfung; 4A and B is an explanatory view of the area for performing an X-ray inspection;

5 eine Datenstruktur von Prüfobjektinformationen, die an die einzelnen Prüfvorrichtungen gesendet werden; 5 a data structure of test object information sent to the individual test devices;

6 eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zum Bestimmen eines Bereichs, in dem ein Bauteil vorliegt; 6 an explanatory view of a method for determining an area in which a component is present;

7 eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zum Bestimmen eines Bereichs, in dem ein Anschluss vorliegt; 7 an explanatory view of a method for determining an area in which a terminal is present;

8 ein Beispiel für Anschlussinformationen in einer ersten Ausführungsform; 8th an example of connection information in a first embodiment;

9 ein Betriebsablaufdiagramm der Außenansichtsprüfvorrichtung; 9 an operational diagram of the Außenansichtsprüfvorrichtung;

10 ein Betriebsablaufdiagramm der Röntgenprüfvorrichtung; 10 an operational diagram of the X-ray inspection device;

11 ein Beispiel für Anschlussinformationen gemäß einer zweiten Ausführungsform; 11 an example of connection information according to a second embodiment;

12A und B eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zum Bestimmen eines Anschlussbereichs in der zweiten Ausführungsform; 12A and FIG. B is an explanatory view of a method of determining a terminal area in the second embodiment;

13 eine erläuternde Ansicht der Anschlussdicke in einer dritten Ausführungsform; und 13 an explanatory view of the terminal thickness in a third embodiment; and

14 ein Beispiel für Anschlussdickeninformationen in der dritten Ausführungsform. 14 an example of terminal thickness information in the third embodiment.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

(Systemkonfigurierung)(System configuration)

1 ist eine schematische Ansicht eines Konfigurierungsbeispiels einer Produktionsanlage und eines Qualitätssicherungssystems in einer Oberflächenmontagelinie für Leiterplatten. Die Oberflächenmontage (surface mount technology, SMT) ist eine Technik zum Löten von elektrischen Bauteilen auf die Oberfläche von Leiterplatten, und eine Oberflächenmontagelinie ist hauptsächlich mit den drei Schritten Lotpastendruck-Bauteilmontage-Reflow (Anschmelzen des Lots) konfiguriert. 1 Fig. 10 is a schematic view of a configuration example of a production facility and a quality assurance system in a surface mounting line for printed circuit boards. Surface mount technology (SMT) is a technique for soldering electrical components to the surface of printed circuit boards, and a surface mounting line is mainly configured with the three steps solder paste component mounting reflow.

Wie in 1 gezeigt, sind bei der Oberflächenmontagelinie als Produktionsanlage in absteigender Reihenfolge eine Lötdruckvorrichtung 110, ein Bestücker 120 und ein Reflow-Ofen 130 vorgesehen. Die Lötdruckvorrichtung 110 ist eine Vorrichtung, die mittels Siebdruck auf den Elektrodenabschnitt einer Leiterplatte (als „Lötauge“ bezeichnet) pastenförmiges Lot aufdruckt. Der Bestücker 120 ist eine Vorrichtung, die das auf die Platine zu montierende elektrische Bauteil aufnimmt und das Bauteil an der betreffenden Stelle auf die Lötpaste ablegt und wird auch als Chip-Bestücker bezeichnet. Reflow-Ofen 130 ist eine Erwärmungsvorrichtung, die die Lötpaste erwärmt und schmelzen lässt und anschließend abkühlt, um das elektrische Bauteil durch Löten mit der Platine zu verbinden. Die genannten Produktionsanlagen 110 bis 130 sind über ein Netzwerk (LAN) mit einer Produktionsanlagenverwaltungsvorrichtung 140 verbunden. Die Produktionsanlagenverwaltungsvorrichtung 140 ist ein System zur Verwaltung oder übergeordneten Steuerung der Produktionsanlagen 110 bis 130, das Funktionen zum Speichern, Verwalten oder Ausgeben von Ausführungsprogrammen, die den Betrieb der Produktionsanlagen bestimmen (einschließlich Betriebsablauf, Produktionsbedingungen, Einstellungsparametern usw.) und von Protokolldaten der einzelnen Produktionsanlagen aufweist. Die Produktionsanlagenverwaltungsvorrichtung 140 weist auch eine Funktion für eine Aktualisierungsverarbeitung eines Ausführungsprogramms, das in einer jeweiligen Produktionsanlage eingestellt ist, auf, wenn von einem Bediener oder einer anderen Vorrichtung ein Aktualisierungsbefehl für das Ausführungsprogramm empfangen wird.As in 1 In the surface-mounting line as a production line, in the descending order, a soldering press is shown 110 , a mounter 120 and a reflow oven 130 intended. The soldering device 110 is a device which prints by means of screen printing on the electrode portion of a printed circuit board (referred to as "pad") pasty solder. The mounter 120 is a device that receives the electrical component to be mounted on the board and deposits the component on the solder paste at the relevant location and is also referred to as a chip mounter. Reflow oven 130 is a heating device that heats and melts the solder paste, and then cools to connect the electrical component to the board by soldering. The mentioned production plants 110 to 130 are over a network (LAN) with a production facility management device 140 connected. The production facility management device 140 is a system for managing or higher-level control of production facilities 110 to 130 which has functions for storing, managing or issuing execution programs that determine the operation of the production facilities (including operations, production conditions, setting parameters, etc.) and logging data of the individual production facilities. The production facility management device 140 also has a function for update processing of an execution program set in each production facility when an update command for the execution program is received from an operator or other device.

Bei der Oberflächenmontagelinie ist außerdem am Ausgang der einzelnen Schritte Lotpastendruck-Bauteilmontage-Reflow ein Qualitätssicherungssystem angeordnet, das den Zustand der Platine prüft und automatisch detektiert, ob ein Mangel oder die Möglichkeit eines Mangels vorliegt. Neben der automatischen Unterscheidung zwischen einwandfreien und mangelhaften Produkten weist das Qualitätssicherungssystem außerdem eine Funktion auf, wobei auf Grundlage von einem Prüfungsergebnis oder dessen Analyseergebnis eine Rückkopplung an den Betrieb der einzelnen Produktionsanlage erfolgt (beispielsweise zur Aktualisierung eines Ausführungsprogramms).In the surface mounting line, a quality assurance system is also located at the output of each solder paste assembly reflow step that checks the condition of the board and automatically detects if there is a defect or potential for a defect. In addition to the automatic distinction between flawless and defective products, the quality system also has a function whereby, based on a test result or its analysis result, a feedback is given to the operation of the individual production plant (for example, to update an execution program).

Wie 1 gezeigt, ist das Qualitätssicherungssystem der Ausführungsform mit vier verschiedenen Prüfvorrichtungen, nämlich einer Lötdruckprüfvorrichtung 210, einer Bauteilprüfvorrichtung 220, einer Außenansichtsprüfvorrichtung 230 und einer Röntgenprüfvorrichtung 240 sowie mit einer Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250, einer Analysevorrichtung 260 und einem Arbeitsplatzrechner 270 konfiguriert. Die Lötdruckprüfvorrichtung 210 ist eine Vorrichtung, die an der Platine, die von der Lötdruckvorrichtung 110 ausgegeben wird, den Druckzustand der Lötpaste prüft. Die Lötdruckprüfvorrichtung 210 misst die auf die Platine gedruckte Lötpaste zwei- oder dreidimensional und bestimmt anhand der Messergebnisse für verschiedene Prüfungspunkte, ob ein Normalwert (innerhalb eines zulässigen Bereichs) vorliegt. Als Prüfungspunkte lassen sich beispielsweise das Volumen, die Fläche, die Höhe, die Positionabweichung oder die Form des Lots nennen. Bei der zweidimensionalen Messung der Lötpaste kann ein Bildsensor (Kamera) benutzt werden, und bei der dreidimensionalen Messung kann eine Laserversatzberechnung, ein Phasenverschiebungsverfahren, ein Raumcodierungsverfahren, ein Lichtschnittverfahren oder dergleichen verwendet werden.As 1 The quality assurance system of the embodiment is shown with four different test devices, namely a solder pressure tester 210 , a component testing device 220 , an exterior inspection device 230 and an X-ray inspection device 240 as well as with an exam management device 250 , an analysis device 260 and a workstation 270 configured. The soldering pressure tester 210 is a device that attaches to the board by the soldering device 110 is issued, the pressure state of the solder paste checks. The soldering pressure tester 210 measures the solder paste printed on the board two- or three-dimensionally and determines whether a normal value (within a permissible range) exists based on the measurement results for various test points. As test points, for example, the volume, the area, the height, the position deviation or the shape of the solder can be called. In the two-dimensional measurement of the solder paste, an image sensor (camera) may be used, and in the three-dimensional measurement, a laser offset calculation, a phase shift method, a space encoding method, a light slit method, or the like may be used.

Die Bauteilprüfvorrichtung 220 ist eine Vorrichtung, die an der Platine, die vom Bestücker 120 ausgegeben wird, eine Prüfung des Anordnungszustands der elektrischen Bauteile durchführt. Die Bauteilprüfvorrichtung 220 misst die auf der Lötpaste angeordneten Bauteile (oder einen Teil des Bauteilkörpers, oder die Elektrode (Leitung)) zwei- oder dreidimensional und bestimmt anhand der Messergebnisse für verschiedene Prüfungspunkte, ob ein Normalwert (innerhalb eines zulässigen Bereichs) vorliegt. Als Prüfungspunkte lassen sich beispielsweise eine Positionsabweichung eines Bauteils, eine Winkelabweichung (Drehung), ein fehlendes Bauteil (eine Nichtanordnung eines Bauteils), eine Verwechslung von Bauteilen (Anordnung von falschen Bauteilen), eine Polaritätenverwechslung (falsche Polarität der Elektroden auf der Bauteilseite und der Platinenseite), Umkehrung von Vorder- und Rückseite (Bauteil mit der Vorderseite nach unten angeordnet), Höhe des Bauteils und dergleichen nennen. Ebenso wie bei der Lotdruckprüfung kann bei der zweidimensionalen Messung der elektronischen Bauteile ein Bildsensor (Kamera) benutzt werden, und bei der dreidimensionalen Messung kann eine Laserversatzberechnung, ein Phasenverschiebungsverfahren, ein Raumcodierungsverfahren, ein Lichtschnittverfahren oder dergleichen verwendet werden.The component testing device 220 is a device that works on the board, by the mounter 120 is issued, performs a check of the arrangement state of the electrical components. The component testing device 220 measures the components (or a part of the component body, or the electrode (lead)) arranged on the solder paste two- or three-dimensionally and determines from the results of measurements for different test points whether a normal value (within a permissible range) exists. As test points can be, for example, a position deviation of a component, an angular deviation (rotation), a missing component (a non-assembly of a component), a confusion of components (arrangement of wrong components), a polarity confusion (wrong polarity of the electrodes on the component side and the board side ), Inverse of front and back (face down component), height of the component, and the like. As with the solder pressure test, an image sensor (camera) may be used in the two-dimensional measurement of the electronic components, and in the three-dimensional measurement, a laser offset calculation, a phase shift method, a space encoding method, a light-slit method, or the like may be used.

Die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 ist eine Vorrichtung, die an der vom Reflow-Ofen 130 ausgegebenen Platine eine Prüfung des Verlötungszustands durchführt. Die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 misst die Lötsteile nach dem Reflow zwei- oder dreidimensional und bestimmt anhand der Messergebnisse für verschiedene Prüfungspunkte, ob ein Normalwert (innerhalb eines zulässigen Bereichs) vorliegt. Die Prüfungspunkte können zusätzlich zu den Punkten der Bauteilprüfung auch eine Beurteilung der Lotkehlenform oder dergleichen umfassen. Bei der Messung der Lotform können, wie oben beschrieben, die Laserversatzberechnung, das Phasenverschiebungsverfahren, das Raumcodierungsverfahren, das Lichtschnittverfahren oder dergleichen benutzt werden, oder auch ein so genanntes Farbhervorhebungsverfahren (eine Beleuchtung in RGB-Farben wird mit unterschiedlichem Einstrahlwinkel auf die Lotfläche gestrahlt und das reflektierte Licht der einzelnen Farben wird mit einer Deckenkamera aufgenommen, wodurch die dreidimensionale Form des Lots in Form von zweidimensionalen Farbphaseninformationen ausgegeben wird).The exterior view tester 230 is a device attached to the reflow oven 130 issued board performs a test of the state of soldering. The exterior view tester 230 Measures the soldering parts two or three-dimensionally after the reflow and determines whether a normal value (within a permissible range) is available based on the measurement results for different test points. The test points may include, in addition to the points of the component test, an evaluation of the fillet shape or the like. When measuring the solder shape can, as above or a so-called color highlighting method (illumination in RGB colors is irradiated to the soldering surface with different incidence angle, and the reflected light of the individual colors is irradiated with a ceiling camera) which outputs the three-dimensional shape of the solder in the form of two-dimensional color phase information).

Die Röntgenprüfvorrichtung 240 ist eine Vorrichtung (Innenprüfvorrichtung), die mithilfe eines Röntgenbilds den Zustand der Verlötung an der Platine prüft. Im Falle von Gehäusebauteilen wie einem BGA (ball grid array, Kugelgitterarray) oder CSP (chip size package, Gehäuse in Größenordnung des Rohchips) oder mehrschichtigen Platinen ist der Lötverbindungsabschnitt unter den Bauteilen oder der Platine verborgen, weshalb mit der Außenansichtsprüfvorrichtung 230 (also mit Bildern des äußeren Erscheinungsbilds) der Lötzustand nicht geprüft werden kann. Die Röntgenprüfvorrichtung 240 ist eine Vorrichtung, die diese Schwächen der Außenansichtsprüfung ausgleicht. Mit der Röntgenprüfvorrichtung kann auch an Stellen, die nicht anhand des äußeren Erscheinungsbilds geprüft werden können, etwa die Unterseite des Anschlusses oder die hintere Lotkehle, geprüft werden, wodurch die Qualität nach dem Reflow ausführlicher geprüft werden kann. Als Prüfungspunkte der Röntgenprüfvorrichtung 240 lassen sich beispielsweise eine Positionsabweichung eines Bauteils, die Lothöhe, das Lotvolumen, der Lotporendurchmesser, die Länge der hinteren Lotkehle oder die Güte der Lötverbindung nennen. Als Röntgenbilder werden vorzugsweise auch Radiografiebilder oder CT(Computertomografie)-Bilder verwendet.The X-ray inspection device 240 is a device (internal testing device) that uses an X-ray image to check the condition of soldering on the circuit board. In the case of package components such as ball grid array (BGA) or chip size package (CSP) or multilayer boards, the solder joint portion is hidden under the components or the board, and therefore, with the exterior inspection apparatus 230 (ie with pictures of the external appearance) the soldering condition can not be checked. The X-ray inspection device 240 is a device that compensates for these weaknesses of the exterior view test. The X-ray inspection device can also check, in places that can not be inspected for appearance, such as the bottom of the port or the back plumb line, allowing for a more in-depth inspection of the quality after reflow. As test points of the X-ray inspection device 240 For example, a positional deviation of a component, the soldering height, the solder volume, the solder pore diameter, the length of the back plumb line or the quality of the solder connection can be mentioned. Radiographic images or CT (computed tomography) images are also preferably used as X-ray images.

Die genannten Prüfvorrichtungen 210 bis 240 sind über ein Netzwerk (LAN) mit einer Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 verbunden. Die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 ist ein System zur Verwaltung oder übergeordneten Steuerung der Prüfvorrichtungen 210 bis 240, das die Funktionen zum Speichern, Verwalten oder Ausgeben von Prüfungsprogrammen, die den Betrieb der Prüfvorrichtungen 210 bis 240 bestimmen (einschließlich Prüfungsablauf, Prüfungsbedingungen, Einstellungsparametern usw.) und von Prüfungsergebnissen oder Protokolldaten der einzelnen Prüfvorrichtungen 210 bis 240 aufweist.The mentioned test devices 210 to 240 are over a network (LAN) with a test management device 250 connected. The examination management device 250 is a system for managing or superordinate control of the test devices 210 to 240 It has the functions to store, manage or issue audit programs that control the operation of the test equipment 210 to 240 (including the test procedure, test conditions, setting parameters, etc.) and test results or protocol data of the individual test equipment 210 to 240 having.

Die Analysevorrichtung 260 ist ein System, das eine Funktion, um die von der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 zusammengestellten Prüfungsergebnisse (Prüfungsergebnisse der einzelnen Schritte) der einzelnen Prüfvorrichtungen 210 bis 240 zu analysieren und eine Mängelvorhersage oder eine Mängelursachenschätzung oder dergleichen durchzuführen, und eine Funktion aufweist, um bei Bedarf eine Rückkopplung an die einzelnen Produktionsanlagen 110 bis 130 (Aktualisierung des Ausführungsprogramms usw.) durchzuführen.The analyzer 260 is a system that has a function to that of the exam management device 250 Assembled test results (test results of the individual steps) of the individual test devices 210 to 240 to analyze and perform a defect prediction or a defect cause estimation or the like, and has a function to feedback to the individual production facilities if necessary 110 to 130 (Updating the executive program, etc.).

Der Arbeitsplatzrechner 270 ist ein System, das eine Funktion zum Anzeigen des Zustands der Produktionsanlagen 110 bis 130, der Prüfungsergebnisse der einzelnen Prüfvorrichtungen 210 bis 240 und der Analyseergebnisse der Analysevorrichtung 260 und dergleichen, eine Funktion zum Ändern (Bearbeiten) von Ausführungsprogrammen oder Prüfungsprogrammen der Produktionsanlagenverwaltungsvorrichtung 140 oder der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 und eine Funktion zum Prüfen des Betriebszustands der Oberflächenmontagelinie insgesamt aufweist.The workstation 270 is a system that has a function of displaying the state of the production equipment 110 to 130 , the test results of the individual testers 210 to 240 and the analysis results of the analyzer 260 and the like, a function for changing (editing) execution programs or inspection programs of the production facility management device 140 or the exam management device 250 and a function for checking the operation state of the surface-mounting line as a whole.

Die Produktionsanlagenverwaltungsvorrichtung 140, die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 und die Analysevorrichtung 260 können jeweils in einem gewöhnlichen Computersystem, das mit einer CPU (Zentralverarbeitungsvorrichtung), einer Hauptspeichervorrichtung (Speicher), einer Hilfsspeichervorrichtung (Festplatte oder dergleichen), einer Eingabevorrichtung (Tastatur, Maus, Steuereinrichtung, Berührungsfeld oder dergleichen) und einer Anzeigevorrichtung und dergleichen ausgestattet ist, konfiguriert werden. Die Vorrichtungen 140, 250, 260 können separate Vorrichtungen sein, oder die Vorrichtungen 140, 250, 260 können in einem einzelnen Computersystem alle genannten Funktionen ausführen, und es ist möglich, dass ein Computer, der mit beliebigen der Produktionsanlagen 110 bis 130 oder Prüfvorrichtungen 210 bis 240 ausgestattet ist, alle Funktionen der Vorrichtungen 140, 250, 260 oder einen Teil derselben ausführt. In 1 sind ein Netzwerk der Produktionsanlage und des Qualitätssicherungssystems getrennt, doch solange sie untereinander Daten austauschen können, kann jede Art von Netzwerkkonfigurierung verwendet werden.The production facility management device 140 , the examination management device 250 and the analyzer 260 may each be provided in a general computer system equipped with a CPU (central processing device), a main memory device (memory), an auxiliary storage device (hard disk or the like), an input device (keyboard, mouse, controller, touchpad or the like) and a display device and the like, be configured. The devices 140 . 250 . 260 may be separate devices, or the devices 140 . 250 . 260 can perform all the functions mentioned in a single computer system, and it is possible to have a computer working with any of the production facilities 110 to 130 or testing devices 210 to 240 equipped, all functions of the devices 140 . 250 . 260 or part of it. In 1 A network of the production plant and the quality assurance system are separated, but as long as they can exchange data with each other, any kind of network configuration can be used.

(Erste Ausführungsform)First Embodiment

Im Folgenden soll eine Ausführungsform eines Qualitätssicherungssystems an der genannten Oberflächenmontagelinie beschrieben werden. Das Qualitätssicherungssystem der ersten Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass es eine Außenansichtsprüfvorrichtung 230, eine Röntgenprüfvorrichtung 240 und eine Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 umfasst. 2 zeigt ein Flussdiagramm, das den Versand und Empfang von Daten durch die einzelnen Vorrichtungen darstellt.In the following, an embodiment of a quality assurance system on said surface-mounting line will be described. The quality assurance system of the first embodiment is configured to be an exterior inspection device 230 , an X-ray inspection device 240 and an exam management device 250 includes. 2 Figure 11 shows a flowchart illustrating the sending and receiving of data by the individual devices.

Wie bereits erwähnt, sind die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 und die Röntgenprüfvorrichtung 240 Vorrichtungen, die mittels sichtbarer Lichtstrahlen oder Röntgenstrahlen prüfen, ob ein Anschluss eines elektronischen Bauteils, das auf einer Platine angeordnet ist, einwandfrei mit einem Lötauge auf der Platine verlötet ist. Das heißt, es handelt sich um ein Mittel zum Durchführen einer Prüfung am fertiggestellten Produkt. Eine dabei als mangelhaft befundene Platine wird als Mangelware klassifiziert und dem Bedarf entsprechend einer zusätzlichen Prüfung wie etwa einer Sichtprüfung unterzogen. Bei der Beschreibung der Ausführungsform wird die von der Außenansichtsprüfvorrichtung 230 und der Röntgenprüfvorrichtung 240 durchgeführte Prüfung als Reflow-Folgeprüfung bezeichnet.As already mentioned, are the Außenansichtsprüfvorrichtung 230 and the X-ray inspection device 240 Devices that use visible light rays or X-rays to check for a connection of an electronic component that is on a circuit board is properly soldered to a pad on the board. That is, it is a means of performing a check on the finished product. A board found to be defective is classified as a scarce commodity and subjected to the need for additional testing such as visual inspection. In the description of the embodiment, that of the Außenansichtsprüfvorrichtung 230 and the X-ray inspection device 240 performed test referred to as a reflow follow-up test.

Die Prüfvorrichtungen sind an einer Prüfungslinie angeordnet und derart konfiguriert, dass sie an einer heranbeförderten Platine eine Prüfung durchführen können. Die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 sendet Prüfungsprogramme an die einzelnen Prüfvorrichtungen, und die einzelnen Prüfvorrichtungen führen anhand der Prüfungsprogramme die Prüfung an der Platine aus. Wenn die Prüfung abgeschlossen ist, wird ein Prüfungsergebnis erzeugt und an die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 gesendet (die Anschlussinformationen werden an späterer Stelle beschrieben).The testers are placed on a test line and configured to test on a board being brought forward. The examination management device 250 sends test programs to each tester, and each tester executes the test on the board using the test programs. When the exam is completed, a test result is generated and sent to the exam management device 250 sent (the connection information will be described later).

Der Inhalt der von der Außenansichtsprüfvorrichtung und der Röntgenprüfvorrichtung durchgeführten Prüfung soll unter Bezugnahme auf 3 beschrieben werden, die eine Schnittansicht des Teils ist, an dem Lötauge und Anschluss durch Lot miteinander verbunden sind. In 3 ist der schwarz gefärbte Bereich der Anschluss, während der schraffierte Bereich das Lötauge ist. Wie in 3 gezeigt, ist bei einer einwandfreien Lotkehle vom Anschluss zum Lötauge hin eine weite, dem Fuß eines Berges gleichende geneigte Fläche gebildet. Wenn dagegen ein Lotmangel auftritt, wird die geneigte Fläche kleiner, während bei übermäßig vielem Lot die Lotkehle bis auf das Lötauge ansteigt. Die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 und die Röntgenprüfvorrichtung 240 führen anhand der Form des Lots eine Beurteilung des Verbindungszustands durch.The content of the test performed by the exterior inspection apparatus and the X-ray inspection apparatus should be explained with reference to FIG 3 which is a sectional view of the part where pad and terminal are connected together by solder. In 3 the black colored area is the terminal, while the hatched area is the pad. As in 3 is shown in a flawless Lotkehle from the connection to Lötauge out a wide, the foot of a mountain like inclined surface formed. In contrast, when a Lotmangel occurs, the inclined surface is smaller, while excessive solder increases the Lotkehle up to the pad. The exterior view tester 230 and the X-ray inspection device 240 perform an assessment of the connection state based on the shape of the solder.

Die Beurteilung des Verbindungszustands kann beispielsweise anhand der Länge vom Ende des Lötauges bis zum Ende des Anschlusses, der Länge der vorderen Lotkehle, des Kontaktwinkels des Lots in Bezug auf Lötauge oder Anschluss, der Auftragsdicke des Lots oder dergleichen erfolgen. Problematisch ist dabei, dass die von der Röntgenprüfvorrichtung 240 durchgeführte Prüfung Zeit in Anspruch nimmt.The judgment of the connection state may be made, for example, from the length from the end of the land to the end of the land, the length of the front fillet, the contact angle of the land in terms of land or land, the application thickness of the solder, or the like. The problem is that of the Röntgenprüfvorrichtung 240 time taken to complete the exam.

Die Röntgenprüfvorrichtung erstellt hauptsächlich mehrere Aufnahmen und erzeugt anhand der erlangten Röntgenbilder dreidimensionale Daten und führt unter Erkennung des Anschlussbereichs und des Lotbereichs eine Prüfung aus.The X-ray inspection apparatus mainly acquires multiple exposures and generates three-dimensional data based on the acquired X-ray images, and performs an inspection by detecting the terminal area and the solder area.

Während die Röntgenprüfung den Vorteil bietet, dass es eine Prüfung von Teilen ermöglicht, die von außen nicht zu sehen sind, weist sie, wie zuvor erwähnt, auch den Nachteil auf, dass die Prüfungsdauer im Vergleich zur Außenansichtsprüfung lang dauert. Wenn die für eine Röntgenprüfung benötigte Zeit länger als die für die Außenansichtsprüfung benötigte Zeit ist, müssen mehr Prüfvorrichtungen bereitgestellt werden als Linien, wodurch sich die Kosten erhöhen. Daher sollte die Prüfungsdauer durch Röntgen möglichst verkürzt werden.While the X-ray inspection offers the advantage of allowing inspection of parts that are not visible from the outside, it also has the disadvantage, as mentioned earlier, that the test duration takes a long time compared to the exterior view test. If the time required for an X-ray inspection is longer than the time required for the exterior inspection, more testing equipment must be provided than lines, which increases costs. Therefore, the examination time should be shortened by X-ray as possible.

Im Folgenden soll der Umfang der von der Röntgenprüfvorrichtung durchgeführten Prüfung beschrieben werden. 4A und B sind Vergleichsansichten von zwei Mustern an Schnittflächen durch den Teil, an dem das Lötauge und der Anschluss durch Löten verbunden wurden. In 4A kann die Röntgenprüfvorrichtung 240 eine Prüfung an dem punktiert umrandeten Bereich 401 durchführen. In 4B dagegen muss die Röntgenprüfvorrichtung 240 eine Prüfung an dem punktiert umrandeten Bereich 402 durchführen. Die Größe des Prüfbereichs für die Röntgenprüfvorrichtung 240 verändert sich somit abhängig vom Montagezustand des Bauteils und darüber hinaus aufgrund von individuellen Unterschieden der Bauteile.In the following, the scope of the test conducted by the X-ray inspection apparatus will be described. 4A and B are comparative views of two patterns at cut surfaces through the part to which the pad and the terminal have been connected by soldering. In 4A can the X-ray inspection device 240 a test at the dotted rimmed area 401 carry out. In 4B on the other hand, the X-ray inspection device must 240 a test at the dotted rimmed area 402 carry out. The size of the inspection area for the X-ray inspection device 240 thus changes depending on the mounting state of the component and beyond due to individual differences of the components.

Die Röntgenprüfvorrichtung 240 führt die Prüfung auch durch, indem sie mehrere transparente Bilder unter Änderung des Winkels erfasst und kombiniert, um so eine Schichtaufnahme zu erlangen. Um den Lötverbindungszustand korrekt zu beurteilen, muss also im größten anzunehmenden Bereich eine Kombinationsverarbeitung der transparenten Bilder durchgeführt werden. Das gleiche gilt für die Verarbeitung zum Bestimmen des Verbindungsteils zwischen dem Anschluss und dem Lot nach der Erlangung der Schichtaufnahme. Wenn, wie in 4A, die Höhe des Anschlusses h ist, so reicht es aus, wenn der Bereich bis zur Höhe h das Prüfobjekt ist, doch im Falle der maximal angenommenen Höhe h' wie in 4B ist stets der Bereich bis zur Höhe h' das Prüfobjekt, wodurch die Prüfungsdauer ansteigt.The X-ray inspection device 240 also performs the test by capturing and combining multiple transparent images by changing the angle to obtain a slice. In order to properly judge the solder joint state, therefore, a combination processing of the transparent images must be performed in the largest area to be assumed. The same applies to the processing for determining the connection part between the terminal and the solder after the acquisition of the layer recording. If, as in 4A , the height of the terminal is h, so it is sufficient if the area up to the height h is the test object, but in the case of the maximum assumed height h 'as in 4B is always the range up to the height h 'the test object, which increases the duration of the test.

Daher überprüft das Qualitätssicherungssystem der ersten Ausführungsform während der Außenansichtsprüfung die Position des Anschlusses auf der Platine und nutzt die Informationen zur Anschlussposition bei der Röntgenprüfung.Therefore, during the exterior inspection, the quality assurance system of the first embodiment checks the position of the terminal on the board and uses the terminal position information in the X-ray inspection.

Konkret erfasst die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 während der Außenansichtsprüfung jeweils die Höhe der mehreren Anschlüsse, die ein Bauteil aufweist, und erzeugt Informationen, die die Höhe des jeweiligen Anschlusses anzeigen (im Folgenden „Anschlussinformationen“), und sendet sie zusammen mit dem Prüfungsergebnis an die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250. Die Röntgenprüfvorrichtung 240 erlangt während der Prüfung von der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 die Anschlussinformationen und führt unter Verwendung eines Prüfbereichs, der niedriger ist als die maximale Höhe, in der ein Anschluss vorhanden ist, die Röntgenprüfung durch. Im Folgenden sollen die jeweiligen Verarbeitungen ausführlich beschrieben werden.Specifically, the outside view checking device detects 230 during the exterior inspection, respectively, the height of the plurality of terminals having a component and generates information indicating the height of each terminal (hereinafter "terminal information") and sends them to the examination management apparatus together with the result of the examination 250 , The X-ray inspection device 240 obtained during the exam from the Test management device 250 the connection information and performs the X-ray inspection using a test area lower than the maximum height in which a terminal is present. In the following, the respective processing will be described in detail.

Zunächst soll eine Übersicht der von den einzelnen Prüfvorrichtungen durchgeführten Prüfungen beschrieben werden. Bei dem Qualitätssicherungssystem der Ausführungsform sendet die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250, wie bereits erwähnt, Prüfungsprogramme an die einzelnen Prüfvorrichtungen, und die einzelnen Prüfvorrichtungen führen anhand der Prüfungsprogramme die Prüfungen aus. Die Prüfungsprogramme umfassen neben dem Prüfungsablauf auch Informationen zum Objekt, das geprüft werden soll (im Folgenden „Prüfobjektinformationen“).First, an overview of the tests carried out by the individual testing devices will be described. In the quality assurance system of the embodiment, the examination management device sends 250 As mentioned above, testing programs are applied to the individual test equipment, and the individual testing equipment carries out the tests on the basis of the test programs. In addition to the examination procedure, the examination programs also include information about the object to be tested (hereinafter "test object information").

5 zeigt ein Beispiel einer Datenstruktur von Prüfobjektinformationen. Die Prüfobjektinformationen umfassen Informationen zu den auf die Platine montierten Bauteilen (Bauteilinformationen) und Informationen zum Prüfbereich (Prüfbereichinformationen). Ein Prüfbereich ist eine Einheit zum Durchführen einer Prüfung, und es kann sich dabei um den Bauteilkörper handeln, oder um einen Anschluss, der ein Bauteil aufweist. Ebenso kann es sich um ein Lötauge handeln, mit dem der Anschluss verbunden ist. Bei der Reflow-Folgeprüfung wird die Prüfung mit dem Lötauge als Objekt durchgeführt. In den Prüfbereichinformationen sind Informationen zur Position und Größe des Prüfobjekts, zum Winkel sowie zu den Prüfungspunkten oder der Prüfungsreferenz aufgezeichnet, und die einzelnen Prüfvorrichtungen führen die Prüfung unter Bezugnahme auf die Prüfbereichinformationen durch. 5 shows an example of a data structure of test object information. The inspection object information includes information about the components mounted on the board (component information) and information about the inspection area (inspection area information). A test area is a unit for performing a test and may be the component body or a terminal having a component. Likewise, it may be a pad to which the terminal is connected. In the reflow follow-up test, the test is performed with the pad as an object. In the inspection area information, information on the position and size of the inspection object, the angle and the inspection points or the inspection reference is recorded, and the individual inspection devices perform the inspection with reference to the inspection area information.

Im Beispiel aus 5 sind für jedes Bauteil Koordinaten und Winkel in Bezug auf die Platine definiert. Außerdem sind für jeden Prüfbereich Koordinaten, Höhe und Winkel in Bezug auf das Bauteil definiert. Wenn der Prüfbereich das Bauteil selbst ist, sind die Koordinaten, die Höhe und der Winkel in Bezug auf das Bauteil allesamt 0.In the example off 5 Coordinates and angles with respect to the board are defined for each component. In addition, for each test area, coordinates, height and angle are defined with respect to the component. If the inspection area is the component itself, the coordinates, height, and angle with respect to the component are all 0.

Zunächst soll die Verarbeitung durch die Außenansichtsprüfvorrichtung beschrieben werden.First, the processing by the exterior inspection apparatus will be described.

Wenn eine Leiterplatte zur Außenansichtsprüfvorrichtung 230 befördert wird, erfasst die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 die Platinen-ID der heranbeförderten Leiterplatte. Die Platinen-ID kann auch etwa von der Produktionsanlagenverwaltungsvorrichtung 140 erfasst werden, und sofern das Einlesen bei jeder Aufnahme der Leiterplatte möglich ist, kann sie auch direkt von der Platine eingelesen werden. Sodann werden die Prüfobjektinformationen, die der heranbeförderten Leiterplatte entsprechen, von der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 erlangt, und die Außenansichtsprüfung wird durchgeführt.If a printed circuit board to the Außenansichtsprüfvorrichtung 230 transported, the Außenansichtsprüfvorrichtung detected 230 the board ID of the transported board. The board ID may also be about from the production plant management device 140 can be read, and if the reading is possible with each recording of the circuit board, it can also be read directly from the board. Then, the inspection object information corresponding to the conveyed board is obtained from the inspection management device 250 attained, and the exterior inspection is performed.

Die Außenansichtsprüfung führt eine Prüfung an dem Lötauge, das als Prüfbereich definiert ist. Unter Bezugnahme auf 6 und 7 soll nun das Verhältnis zwischen den Prüfobjektinformationen aus 5 und dem Bereich beschrieben werden, in dem die Prüfvorrichtung tatsächlich eine Prüfung durchführt.The exterior inspection performs a test on the pad defined as the inspection area. With reference to 6 and 7 Now let's look at the relationship between the test object information 5 and the area in which the test apparatus actually performs a test.

Zuerst soll unter Bezugnahme auf 6 ein Verfahren zum Bestimmen des Bauteils beschrieben werden. In 6 bezeichnet Bezugszeichen 601 die heranbeförderte Leiterplatte und Bezugszeichen 602 den Bereich, in dem auf der Leiterplatte ein Bauteil vorhanden ist. Die X-Achse und die Y-Achse in der Figur sind Achsen zum Anzeigen der Position des Bauteils. Die Position des Bauteils wird anhand eines X-Y-Koordinatensystems mit dem Mittelpunkt der Platine als Ausgangspunkt (0, 0) angezeigt. Beispielsweise kann die mit Bezugszeichen 602 bezeichnete Position des Bauteils durch die Koordinaten (Xp, Yp) im Mittelpunkt des Bauteils und den Winkel in Bezug auf die Platine (beispielsweise definiert als 0 Grad in positiver Richtung der X-Achse entgegen dem Uhrzeigersinn; im vorliegenden Beispiel 0 Grad) angezeigt werden. Die Parameter entsprechen bei den Bauteilinformationen aus 5 jeweils der X-Koordinate (in Bezug auf Platine), der Y-Koordinate (in Bezug auf Platine) und dem Winkel (in Bezug auf Platine). Durch diese Bauteilinformationen sind die Position und die Stellung des Bauteils auf der Leiterplatte definiert.First, referring to 6 a method for determining the component will be described. In 6 denotes reference numeral 601 the conveyed printed circuit board and reference numerals 602 the area in which a component is present on the circuit board. The X-axis and the Y-axis in the figure are axes for indicating the position of the component. The position of the part is indicated by an XY coordinate system with the center of the board as the starting point (0, 0). For example, the reference numeral 602 the position of the component is indicated by the coordinates (Xp, Yp) at the center of the component and the angle with respect to the board (for example, defined as 0 degrees in the positive direction of the X-axis in the counterclockwise direction, 0 degree in the present example). The parameters correspond to the component information 5 the x-coordinate (in relation to the board), the y-coordinate (in relation to the board) and the angle (in relation to the board). This component information defines the position and position of the component on the circuit board.

Als nächstes soll unter Bezugnahme auf 7 ein Verfahren zum Bestimmen des Lötauges beschrieben werden, das der Prüfbereich ist.Next, referring to 7 a method for determining the soldering eye, which is the inspection area, will be described.

Die Position des Prüfbereichs ist eine Position mit Bezugnahme auf das Bauteil. In 7 bezeichnet Bezugszeichen 701 den Bauteilkörper und Bezugszeichen 702 das Lötauge, mit dem der Anschluss verbunden ist, den das Bauteil aufweist. Die X-Achse und die Y-Achse in der Figur sind Achsen zum Anzeigen der Position des Lötauges. Die Position des Lötauges wird anhand eines X-Y-Koordinatensystems mit dem Mittelpunkt des Bauteils als Ausgangspunkt (0, 0) angezeigt. Das mit Bezugszeichen 702 bezeichnete Lötauge kann beispielsweise mit den Koordinaten (XI, YI) für den Punkt 703 links unten am Lötauge, der Länge in Querrichtung des Anschlusses Wl, der Länge in Längsrichtung des Anschlusses HI und dem Winkel zum Bauteil (0 Grad) angezeigt werden. Die Parameter entsprechen bei den Prüfbereichinformationen aus 5 jeweils der X-Koordinate (in Bezug auf das Bauteil), der Y-Koordinate (in Bezug auf das Bauteil), der Länge in Querrichtung, der Länge in Längsrichtung und dem Winkel (in Bezug auf das Bauteil). Bei der Höhe handelt es sich ferner um die angenommene maximale Höhe des Anschlusses, der mit dem Lötauge verbunden ist.The position of the inspection area is a position with reference to the component. In 7 denotes reference numeral 701 the component body and reference numerals 702 the pad, to which the terminal is connected, which has the component. The X-axis and the Y-axis in the figure are axes for indicating the position of the land. The position of the soldering eye is indicated by an XY coordinate system with the center point of the component as the starting point (0, 0). The with reference numerals 702 designated pad can, for example, with the coordinates (XI, YI) for the point 703 bottom left of the pad, the length in the transverse direction of the terminal Wl, the length in the longitudinal direction of the terminal HI and the angle to the component (0 degrees) are displayed. The parameters correspond to the check area information 5 the x-coordinate (in relation to the component), the y-coordinate (in relation to the component), the length in the transverse direction, the length in the longitudinal direction and the angle (in relation to the component). At the height is It is also the assumed maximum height of the terminal, which is connected to the pad.

Wie oben beschrieben, wird durch die Bauteilinformationen und die Prüfbereichinformationen angezeigt, wo sich der zu prüfende Bereich auf der Leiterplatte befindet.As described above, the component information and the check area information indicate where the area to be checked is located on the circuit board.

Der auf der Platine eingestellte Ausgangspunkt ist für die Prüfvorrichtungen der gleiche. Indem also die Position unter Bezugnahme auf den Ausgangspunkt angezeigt wird, kann der Bereich auf der Leiterplatte eindeutig bestimmt werden. Die Außenansichtsprüfvorrichtung führt für den derart definierten Bereich (Lötauge) eine Außenansichtsprüfung durch (also eine Prüfung dessen, ob die Lotkehlen richtig gebildet wurden usw.), erzeugt ein Prüfergebnis und sendet es an die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250.The starting point set on the board is the same for the testers. Thus, by displaying the position with reference to the starting point, the area on the circuit board can be uniquely determined. The exterior inspection apparatus performs an outside inspection for the thus-defined area (land) (that is, an examination of whether the fillets have been properly formed, etc.), generates a test result, and sends it to the inspection management apparatus 250 ,

Wie oben erwähnt, schwankt die Montageposition der Bauteile, so dass auch bei Montage des gleichen Bauteils die Höhe des Anschlusses bei jeder Platine variiert. Aufgrund dessen erhöht sich der Zeitaufwand für die Röntgenprüfung. Daher erzeugt die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 nach Abschluss der Außenansichtsprüfung Anschlussinformationen, bei denen es sich um Informationen handelt, die die Höhe des Anschlusses anzeigen, der mit dem Lötauge verbunden ist.As mentioned above, the mounting position of the components varies, so that even when mounting the same component, the height of the terminal varies with each board. Due to this, the time required for the X-ray inspection increases. Therefore, the exterior inspection device generates 230 upon completion of the exterior view check, port information, which is information indicating the height of the port connected to the pad.

8 ist ein Beispiel der von der Außenansichtsprüfvorrichtung 230 erzeugten Anschlussinformationen. Die Anschlussinformationen umfassen einen Schlüssel zum eindeutigen Identifizieren des Anschlusses (Platinen-ID, Bauteil-ID, Anschlussnummer) und Informationen zur Höhe des Anschlusses. Die Anschlusshöhe aus 8 ist kein auf Spezifikationen beruhender Wert, sondern ein tatsächlicher Messwert. Die Höhe des Anschlusses wird für jeden Anschluss anhand der in der Außenansichtsprüfung erstellten Aufnahmen berechnet. Als Verfahren zum Berechnen der Höhe des Anschlusses anhand von Bildern kann ein bekanntes Analyseverfahren verwendet werden. 8th is an example of that of the Außenansichtsprüfvorrichtung 230 generated connection information. The port information includes a key for uniquely identifying the port (board ID, part ID, port number) and port height information. The connection height off 8th is not a value based on specifications, but an actual measurement. The height of the port is calculated for each port based on the shots taken in the exterior view review. As a method of calculating the height of the terminal from images, a known analysis method can be used.

Die an die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 gesendeten Anschlussinformationen werden vorübergehend gespeichert und zusammen mit den Prüfungsprogrammen für die Reflow-Folgeprüfung an die Röntgenprüfvorrichtung 240 gesendet.The to the exam management device 250 Sent connection information is temporarily stored and sent to the X-ray inspection facility along with the reflow follow-up testing programs 240 Posted.

Die Röntgenprüfvorrichtung 240 nimmt während der Prüfung des Verbindungszustands zwischen Anschluss und Lötauge auf die erlangten Anschlussinformationen Bezug und bestimmt den Anschluss, dessen Position auf der Platine am höchsten ist, und führt für den Bereich, der niedriger als dieser Anschluss ist, eine Röntgenprüfung durch. Konkret werden, wie in 4A und B gezeigt, vom Bereich von der Höhe der Platine bis zur Höhe des Anschlusses in bestimmten Höhenabständen in XY-Richtung geschnittene Schichtaufnahmen erstellt und dreidimensionale Daten erzeugt, um den Lötverbindungszustand zu prüfen.The X-ray inspection device 240 refers to the acquired connection information during the test of the connection state between the terminal and the pad, and determines the terminal whose position is highest on the board, and performs an X-ray inspection for the area lower than this terminal. Become concrete, as in 4A and B, slice images cut from the height of the board to the height of the board at certain pitches in the XY direction, and generate three-dimensional data to check the solder joint state.

Falls für einen der Anschlüsse auf der Platine keine Anschlussinformationen vorliegen, wird die Abtastung bis zu der angenommenen maximalen Höhe durchgeführt, um zu verhindern, dass etwas übersehen wird.If there is no connection information for any of the connectors on the board, sampling is performed up to the maximum assumed height to prevent something from being missed.

(Verarbeitungsablaufdiagramm)(Processing flowchart)

9 ist ein Ablaufdiagramm einer Prüfungsverarbeitung durch die Außenansichtsprüfvorrichtung 230. Die Verarbeitung aus 9 wird in der Taktung durchgeführt, mit der die das Prüfobjekt bildenden Leiterplatten heranbefördert werden. Die Prüfungsprogramme sind bereits im Voraus von der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 übermittelt. 9 Fig. 10 is a flowchart of a check processing by the exterior inspection apparatus 230 , The processing off 9 is performed in the timing with which the test object forming circuit boards are brought up. The exam programs are already in advance of the exam management device 250 transmitted.

Zunächst wird in Schritt S11 mithilfe einer Kamera eine Aufnahme des Prüfobjekts, also der Platine, erstellt. Bei der hier erstellten Aufnahme handelt es sich um eine Aufnahme für die Außenansichtsprüfung, doch wenn eine weitere Aufnahme zum Messen der Höhe des Anschlusses erforderlich ist, kann auch eine gesonderte Aufnahme durchgeführt werden. Wenn mehrere Aufnahmen erstellt werden, können dafür auch jeweils unterschiedliche Kameras verwendet werden. Solange die Außenansichtsprüfung durchgeführt und die Höhe des Anschlusses gemessen werden kann, spielt es keine Rolle, auf welche Weise die Aufnahmen erstellt werden.First, a recording of the test object, ie the circuit board, is created in step S11 with the aid of a camera. The shot taken here is a shot for the exterior view review, but if another shot is needed to measure the height of the port, a separate shot can also be taken. When multiple shots are taken, different cameras can be used for each. As long as the exterior inspection is done and the height of the connection can be measured, it does not matter how the images are taken.

Als nächstes wird in Schritt S12 unter Bezugnahme auf die im Prüfungsprogramm enthaltenen Prüfobjektinformationen das Lötauge extrahiert, welches das Prüfobjekt ist.Next, in step S12, with reference to the inspection object information included in the inspection program, the land to be inspected is extracted.

In Schritt S13 wird mithilfe der in Schritt S11 erstellten Aufnahme eine Außenansichtsprüfung der einzelnen Prüfobjekte durchgeführt, und das Prüfergebnis wird erzeugt.In step S13, an exterior view inspection of the individual inspection items is performed using the photograph taken in step S11, and the inspection result is generated.

In Schritt S14 wird mithilfe der in Schritt S11 erstellten Aufnahme die Höhe der Anschlüsse auf der betreffenden Platine gemessen. Sodann werden Anschlussinformationen erzeugt und zusammen mit dem in Schritt S13 erzeugten Prüfergebnis an die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 gesendet (Schritt S15).In step S14, the height of the terminals on the board concerned is measured by means of the image taken in step S11. Then, connection information is generated and, together with the test result generated in step S13, to the examination management device 250 sent (step S15).

10 ist ein Ablaufdiagramm einer Prüfungsverarbeitung durch die Röntgenprüfvorrichtung 240. Die Verarbeitung aus 10 wird in der Taktung durchgeführt, in der die Leiterplatten heranbefördert werden und mit der Röntgenprüfung begonnen wird. Die Prüfungsprogramme sind bereits im Voraus von der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 übermittelt. 10 Fig. 10 is a flowchart of a check processing by the X-ray inspection apparatus 240 , The processing off 10 is carried out in the timing in which the PCBs are brought up and started with the X-ray inspection. The exam programs are already in advance of the exam management device 250 transmitted.

Zunächst wird in Schritt S21 unter Bezugnahme auf die im Prüfungsprogramm enthaltenen Prüfobjektinformationen das Lötauge extrahiert, welches das Prüfobjekt ist. First, in step S21, with reference to the inspection object information included in the inspection program, the land which is the inspection object is extracted.

Dann werden in Schritt S22 von der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 die Anschlussinformationen für das Lötauge erlangt, welches das Prüfobjekt ist. Die Anschlüsse des Prüfobjekts werden anhand von Platinen-ID, Bauteil-ID und Anschlussnummer unterschieden. Da im vorliegenden Schritt für Anschlüsse, die mehreren Lötaugen (Prüfobjekten) entsprechen, die jeweilige Höhe erlangt werden kann, wird von diesen der höchste Anschluss bestimmt, und diese höchste Höhe wird vorübergehend gespeichert. Wenn keine Anschlussinformationen für die Lötaugen (Prüfobjekte) erlangt werden können, wird anhand der Informationen in den Prüfobjektinformationen der höchste Anschluss bestimmt.Then, in step S22, the examination management device 250 obtains the terminal information for the pad, which is the test object. The connections of the test object are distinguished by board ID, part ID and port number. Since in the present step the respective height can be obtained for terminals which correspond to a plurality of pads (test objects), the highest level is determined by these, and this highest level is temporarily stored. If no connection information for the pads (DUTs) can be obtained, the highest port is determined based on the information in the DUT information.

In Schritt S23 wird an den Lötaugen (Prüfobjekten) eine Röntgenprüfung durchgeführt. Wie bereits erwähnt, wird in einem Bereich, dessen Untergrenze die Höhe der Platine ist und dessen Obergrenze die in Schritt S22 gespeicherte Höhe ist, eine Verarbeitung unter Kombination transparenter Bilder zur Erzeugung von Schichtaufnahmen durchgeführt, und es wird in bestimmten Höhenabständen eine Prüfung durchgeführt. Nach Abschluss der Prüfung wird das Prüfergebnis erzeugt und an die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 gesendet.In step S23, an X-ray inspection is performed on the lands (test objects). As already mentioned, in a region whose lower limit is the height of the board and whose upper limit is the height stored in step S22, processing is performed by combining transparent images to form slices, and a check is made at certain height intervals. Upon completion of the test, the test result is generated and sent to the exam management device 250 Posted.

Wie oben beschrieben, wird bei dem Qualitätssicherungssystem der ersten Ausführungsform in der Außenansichtsprüfung nach Abschluss des Reflow-Prozesses die Höhe des Anschlusses (also die Höhe in Z-Achsrichtung) detektiert und gespeichert, und in der Röntgenprüfung wird die Prüfung anhand der betreffenden Informationen durchgeführt. Da bei der Röntgenprüfung die Prüfung anhand mehrerer Schichtaufnahmen erfolgt, muss für den Fall, dass keine Informationen zur Z-Achsrichtung vorliegen, eine Anzahl von Schichtaufnahmen erstellt werden, die der angenommenen maximalen Höhe entspricht. In der ersten Ausführungsform kann jedoch die Erstellung unnötiger Schichtaufnahmen vermieden und die Anzahl der Schichtaufnahmen auf ein Minimum begrenzt werden, so dass die Prüfung beschleunigt werden kann. Somit werden die Prüfungskosten gesenkt, und die Produktivität kann gesteigert werden.As described above, in the quality assurance system of the first embodiment, in the exterior inspection after completion of the reflow process, the height of the terminal (ie, the height in the Z-axis direction) is detected and stored, and in the X-ray inspection, the inspection is performed based on the information concerned. Since the X-ray inspection involves the examination on the basis of several slice exposures, in the event that there is no information about the Z-axis direction, a number of slice exposures must be created that correspond to the assumed maximum height. In the first embodiment, however, the creation of unnecessary tomograms can be avoided and the number of tomograms can be kept to a minimum, so that the test can be speeded up. Thus, the inspection costs are lowered, and the productivity can be increased.

(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment

In der ersten Ausführungsform wurde die Höhe des Anschlusses (also Informationen zur Z-Achsrichtung) als Anschlussinformationen definiert. In einer zweiten Ausführungsform werden die Anschlussinformationen dagegen durch Informationen zu einem Bereich in der XY-Ebene, in dem ein Anschluss vorliegt, ergänzt. Die Konfigurierung des Qualitätssicherungssystem der zweiten Ausführungsform ist die gleiche wie die des Systems der ersten Ausführungsform, weshalb auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet wird und nur die Punkte beschrieben werden, in denen sie sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet.In the first embodiment, the height of the terminal (that is, Z-axis direction information) has been defined as terminal information. On the other hand, in a second embodiment, the port information is supplemented with information about an area in the XY plane in which a port exists. The configuration of the quality assurance system of the second embodiment is the same as that of the system of the first embodiment, for which reason its detailed description will be omitted and only the points will be described in which it differs from the first embodiment.

11 zeigt ein Beispiel für Anschlussinformationen gemäß der zweiten Ausführungsform. Anders als in der ersten Ausführungsform sind die Anschlussinformationen in der zweiten Ausführungsform durch drei Punkte ergänzt, nämlich Anschlussposition, Anschlussbreite und Versatz. Die einzelnen Punkte sollen unter Bezugnahme auf 12A und B beschrieben werden. 11 shows an example of connection information according to the second embodiment. Unlike the first embodiment, the terminal information in the second embodiment is supplemented with three items, namely, terminal position, terminal width, and offset. The individual points are to be referred to 12A and B are described.

Bei der Anschlussposition handelt es sich um einen Wert, der die relative Position des Anschlusses in Bezug auf das Lötauge anzeigt. Im vorliegenden Beispiel gilt die Strecke von der oberen Kante des Lötauges in Entsprechung zum Anschluss bis zur Mittellinie des Anschlusses als Anschlussposition.The port position is a value that indicates the relative position of the port with respect to the pad. In the present example, the distance from the top edge of the land in accordance with the connection to the center line of the terminal is considered to be a terminal position.

Die Anschlussbreite ist ein Wert, der die Breite des Anschlusses anzeigt, und der Versatz ist ein Wert, der die Strecke von der Vorderseite des Lötauges (Endkante gegenüber dem Bauteil) bis zur Vorderseite des Anschluss bezeichnet. Indem in der zweiten Ausführungsform die Anschlussinformationen um diese Informationen ergänzt werden, kann die Position eines Bereichs, in dem sich ein Anschluss befindet, in der XY-Ebene angezeigt werden. Was die Höhe des Anschlusses betrifft, so gilt das gleiche wie in der ersten Ausführungsform. Als nächstes sollen die Unterschiede in der Prüfungsverarbeitung zur ersten Ausführungsform (9 und 10) beschrieben werden.The port width is a value indicating the width of the port, and the offset is a value indicating the distance from the front of the land (end edge opposite the device) to the front of the port. By supplementing the terminal information with this information in the second embodiment, the position of an area where a terminal is located can be displayed in the XY plane. As for the height of the terminal, the same applies as in the first embodiment. Next, the differences in the test processing to the first embodiment (FIG. 9 and 10 ) to be discribed.

In der zweiten Ausführungsform bestimmt die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 in Schritt S14 nach dem Messen der Höhe der Anschlüsse den Anschlussbereich in der XY-Ebene. Als Verfahren zum Bestimmen der Anschlussbereichsposition anhand von Bildern kann ein bekanntes Analyseverfahren verwendet werden.In the second embodiment, the exterior inspection device determines 230 in step S14, after measuring the height of the terminals, the terminal area in the XY plane. As a method of determining the pad region position from images, a known analysis method can be used.

In Schritt S15 werden für jeden Anschluss die in 11 gezeigten Anschlussinformationen erzeugt.In step S15, for each port, the in 11 generated connection information generated.

In Schritt S23 wird die Röntgenprüfung durchgeführt, wobei die Röntgenprüfvorrichtung 240 anhand der Anschlussinformationen aus 11 den Prüfobjektbereich bestimmt. Die Position des Lötauges, die die Referenz zum Anzeigen der Anschlussposition bildet, ist für alle Prüfobjektinformationen gemeinsam, weshalb die Röntgenprüfvorrichtung 240 den Bereich, in dem Anschlüsse vorliegen, dreidimensional bestimmen kann.In step S23, the X-ray inspection is performed, wherein the X-ray inspection apparatus 240 based on the connection information 11 determines the test object area. The position of the pad, which is the reference for indicating the pad position, is common to all test object information, therefore, the X-ray inspection device 240 can determine the area in which connections exist three-dimensionally.

Da in der zweiten Ausführungsform zusätzlich zur Höhe der Anschlüsse auch die Position des Anschlussbereichs in der XY-Ebene an die Röntgenprüfvorrichtung übermittelt werden kann, kann auf das Extrahieren des Prüfobjektbereichs in der XY-Ebene verzichtet werden, wodurch die Prüfgeschwindigkeit während der Röntgenprüfung weiter gesteigert werden kann.Since in the second embodiment, in addition to the height of the terminals, the position of the terminal region in the XY plane can also be transmitted to the X-ray inspection device, it is possible to dispense with extracting the test object region in the XY plane, thereby further increasing the testing speed during the X-ray inspection can.

(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment

Die dritte Ausführungsform ist eine Ausführungsform, wobei die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 Informationen zu Dicke der Anschlüsse an die Röntgenprüfvorrichtung 240 sendet. Die Konfigurierung des Qualitätssicherungssystem der dritten Ausführungsform ist die gleiche wie die des Systems der ersten Ausführungsform, weshalb auf ihre ausführliche Beschreibung verzichtet wird und nur die Punkte beschrieben werden, in denen sie sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet.The third embodiment is an embodiment wherein the exam management device 250 Information on the thickness of the connections to the X-ray inspection device 240 sends. The configuration of the quality assurance system of the third embodiment is the same as that of the system of the first embodiment, for which reason its detailed description will be omitted and only the points will be described in which it differs from the first embodiment.

In der dritten Ausführungsform verfügt die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 über Informationen, die die Dicke der Anschlüsse (Anschlussdicke) zeigen (im Folgenden „Anschlussdickeninformationen“) und sendet diese vor Beginn der Prüfung an die Röntgenprüfvorrichtung 240. 13 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Anschlussdicke, und 14 ist ein Beispiel für Anschlussdickeninformationen. Die Anschlussdickeninformationen umfassen einen Schlüssel zum eindeutigen Identifizieren des Anschlusses (Platinen-ID, Bauteil-ID, Anschlussnummer) und Informationen zur Anschlussdicke für den jeweiligen Anschluss. Die Anschlussdickeninformationen beruhen auf Spezifikationsinformationen des Bauteils und werden im Voraus erstellt und in der Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 abgelegt.In the third embodiment, the examination management device has 250 on information showing the thickness of the terminals (terminal thickness) (hereinafter "terminal thickness information") and sends them to the X-ray inspection unit before starting the test 240 , 13 is a view for explaining the terminal thickness, and 14 is an example of connection thickness information. The terminal thickness information includes a key for uniquely identifying the terminal (board ID, component ID, terminal number) and terminal thickness information for each terminal. The terminal thickness information is based on specification information of the component and is prepared in advance and in the examination management device 250 stored.

Bei Bauteilen wie etwa Chipbauteilen, wobei die Dicke des Bauteils und die Dicke des Anschlusses im Wesentlichen gleich sind, kann die Anschlussdicke auch durch die Bauteildicke ersetzt werden.For components such as chip components, wherein the thickness of the component and the thickness of the terminal are substantially the same, the terminal thickness can also be replaced by the component thickness.

Wenn die Röntgenprüfvorrichtung 240 in Schritt S23 die Röntgenprüfung ausführt, erfolgt die Prüfung unter Verwendung der Anschlussdicke. Bei der Messung der Lotfläche an der Anschlussunterseite wird die Höhe unter Abzug der Anschlussdicke von der Anschlusshöhe erlangt und es wird eine Schichtaufnahme an einer Position auf mittlerer Höhe des Lötauges erstellt, um die Lotfläche zu messen.When the X-ray inspection device 240 In step S23, the X-ray test is performed, the test is performed using the terminal thickness. When measuring the solder surface at the bottom of the connection, the height is obtained, subtracting the connection thickness from the connection height, and a layer recording is made at a position at the middle level of the soldering eye to measure the solder surface.

Bei Verwendung keiner Anschlussdicke unter Erstellung einer Schichtaufnahme muss festgestellt werden, wo sich der untere Teil des Anschlusses befindet, doch reicht es auf diese Weise zum Erlangen der Lotfläche dadurch aus, eine einmalige Schichtaufnahme zu erstellen.When using no terminal thickness to create a tomogram, it must be determined where the bottom of the terminal is located, but in this way it is sufficient to obtain the soldered area by creating a one-time tomographic image.

Die Anschlussdicke kann auch bei der Messung anderer Punkte verwendet werden. Wenn beispielsweise das Lotvolumen eines Verbindungsabschnitts erlangt werden soll, kann anhand der Anschlussdicke das Volumen des Anschlusses geschätzt werden, und dieses Volumen kann vom Volumen des Verbindungsabschnitts insgesamt abgezogen werden. Mithilfe des genannten Verfahrens kann auf die Verarbeitung zur Unterscheidung zwischen Anschlussbereich und Lotbereich verzichtet werden, wodurch die Prüfgeschwindigkeit erhöht werden kann.The terminal thickness can also be used when measuring other points. For example, if the solder volume of a connection portion is to be obtained, the connection thickness can be used to estimate the volume of the connection, and this volume can be deducted from the volume of the connection portion as a whole. By means of said method, the processing for distinguishing between connection region and solder region can be dispensed with, whereby the test speed can be increased.

Indem in der dritten Ausführungsform also Informationen zur Dicke des Anschlusses an die Röntgenprüfvorrichtung gesendet werden und die Röntgenprüfvorrichtung die Prüfung anhand dieser Informationen zur Dicke des Anschlusses durchführt, kann die für die Röntgenprüfung benötigte Zeit weiter verkürzt werden.Thus, in the third embodiment, by sending information on the thickness of the terminal to the X-ray inspection apparatus and performing the X-ray inspection on the basis of this terminal thickness information, the time required for the X-ray inspection can be further shortened.

In der dritten Ausführungsform werden dabei die Anschlussdickeninformationen im Voraus erzeugt und als Teil der Prüfbereichinformationen an die Röntgenprüfvorrichtung 240 gesendet, doch können die Anschlussdickeninformationen auch in einem anderen Verfahren erzeugt und übermittelt werden. Beispielsweise kann der Bestücker 120, der das Bauteil auf der Platine anordnet, oder die Bauteilprüfvorrichtung 220, die den Anordnungszustand des Bauteils prüft, die Dicke des Anschlusses messen und Anschlussdickeninformationen erzeugen und diese über die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 an die Röntgenprüfvorrichtung 240 senden. Es ist auch möglich, sie ohne Umweg über die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 direkt zu senden.In this case, in the third embodiment, the terminal thickness information is generated in advance and as part of the check area information to the X-ray inspection apparatus 240 sent, but the connection thickness information can also be generated and transmitted in another method. For example, the mounter 120 placing the component on the board or the component tester 220 which checks the arrangement state of the component, measures the thickness of the terminal, and generates terminal thickness information and this via the test management device 250 to the X-ray inspection device 240 send. It is also possible to do it without going through the exam management device 250 to send directly.

(Abwandlungsbeispiele)(Modification Examples)

Die Beschreibung der Ausführungsformen erfolgte nur in beispielhafter Weise zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung kann nach Belieben abgewandelt oder kombiniert werden, solange nicht vom Umfang der Erfindung abgewichen wird.The description of the embodiments has been given by way of example only for the description of the present invention, and the present invention may be modified or combined as desired, as long as it is not departed from the scope of the invention.

Beispielsweise wurde bei der Beschreibung der Ausführungsformen die relative Position des Anschlusses anhand der Strecke von der Endkante des Lötauges angezeigt, doch kann die Position des Anschlussbereichs auch in einem beliebigen anderen Verfahren angezeigt werden, solange sie von der Röntgenprüfvorrichtung bestimmt werden kann. Beispielsweise kann der Mittelpunkt des Lötauges als Ausgangspunkt eingestellt werden, und die Anzeige kann durch relative Koordinaten erfolgen, die von diesem Ausgangspunkt ausgehen.For example, in describing the embodiments, the relative position of the terminal has been indicated by the distance from the end edge of the land, but the location of the land can also be displayed in any other method as long as it can be determined by the X-ray tester. For example, the center of the eyeball may be set as a starting point, and the display may be by relative coordinates emanating from this starting point.

Bei der Beschreibung der Ausführungsformen fasst die Prüfungsverwaltungsvorrichtung 250 ferner alle Anschlussinformationen zusammen und sendet sie auf einmal an die Außenansichtsprüfvorrichtung 230 und die Röntgenprüfvorrichtung 240, doch können die Anschlussinformationen auch direkt zwischen den Prüfvorrichtungen übermittelt werden. In the description of the embodiments, the examination management apparatus summarizes 250 Furthermore, all connection information together and sends them at once to the Außenansichtsprüfvorrichtung 230 and the X-ray inspection device 240 However, the connection information can also be transmitted directly between the testers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (7)

Qualitätssicherungssystem mit einer Außenansichtsprüfvorrichtung, die einen Verbindungszustand zwischen einer Elektrode auf einer Leiterplatte und einem durch Löten auf die Leiterplatte montierten Bauteil durch ein mit sichtbarem Licht erzeugtes Bild prüft, und einer Innenprüfvorrichtung, die den Verbindungszustand zwischen der Elektrode auf der Leiterplatte und dem durch Löten auf die Leiterplatte montierten Bauteil auf andere Weise als durch ein mit sichtbarem Licht erzeugtes Bild prüft, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenansichtsprüfvorrichtung Anschlussinformationen erzeugt, bei denen es sich um Informationen zur Position eines Anschlusses, den das elektronische Bauteil aufweist, auf der Leiterplatte handelt, und die Innenprüfvorrichtung anhand der Anschlussinformationen einen Bereich zum Ausführen einer Prüfung festlegt.A quality assurance system comprising an exterior inspection apparatus which checks a connection state between an electrode on a circuit board and a component mounted by soldering on the circuit board by a visible light generated image, and an interior inspection apparatus which detects the connection state between the electrode on the circuit board and that by soldering characterized in that the exterior view checking device generates connection information, which is information on the position of a terminal having the electronic component on the circuit board, and the circuit board mounted component in other ways than by a visible light generated image Internal test device on the basis of the connection information specifies an area for performing a test. Qualitätssicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussinformationen Informationen zur Höhe des Anschlusses in Bezug auf die Elektrode auf der Leiterplatte umfassen.Quality assurance system according to claim 1, characterized in that the connection information comprises information about the height of the connection with respect to the electrode on the circuit board. Qualitätssicherungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenprüfvorrichtung anhand der Anschlussinformationen eine Höhenobergrenze zur Durchführung der Prüfung einstellt und den Bereich als Prüfobjekt verwendet, der niedriger als diese Höhenobergrenze ist.Quality assurance system according to claim 2, characterized in that the Innenprüfvorrichtung sets on the basis of the connection information, a height upper limit for performing the test and the area used as a test object, which is lower than this upper limit height. Qualitätssicherungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussinformationen Informationen umfassen, die die relative Position eines Anschlusses zu einer Bezugsposition, die auf der Elektrode eingestellt ist, die Breite des Anschlusses und die Versatzmenge in Bezug auf die Elektrode anzeigen.A quality assurance system according to claim 2 or 3, characterized in that the terminal information comprises information indicating the relative position of a terminal to a reference position set on the electrode, the width of the terminal and the offset amount with respect to the electrode. Qualitätssicherungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenprüfvorrichtung die Prüfung des Verbindungszustands anhand einer Röntgenschichtaufnahme durchführt.Quality assurance system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Innenprüfvorrichtung performs the examination of the connection state based on an X-ray film recording. Qualitätssicherungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenprüfvorrichtung Informationen zur Dicke eines Anschlusses erlangt, den das elektronische Bauteil aufweist, und weiterhin anhand der Informationen zur Dicke des Anschlusses den Bereich zum Durchführen der Prüfung festlegt.A quality assurance system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the inside inspection apparatus obtains information about the thickness of a terminal which the electronic component has, and further determines the area for carrying out the inspection based on the thickness information of the terminal. Innenprüfvorrichtung, die kommunikationsfähig mit einer Außenansichtsprüfvorrichtung, welche einen Verbindungszustand zwischen einer Elektrode auf einer Leiterplatte und einem durch Löten auf die Leiterplatte montierten Bauteil durch ein mit sichtbarem Licht erzeugtes Bild prüft, konfiguriert ist, und die den Verbindungszustand zwischen der Elektrode auf der Leiterplatte und dem durch Löten auf die Leiterplatte montierten Bauteil auf andere Weise als durch ein mit sichtbarem Licht erzeugtes Bild prüft, dadurch gekennzeichnet, dass sie von der Außenansichtsprüfvorrichtung Anschlussinformationen erlangt, bei denen es sich um Informationen zur Position eines Anschlusses, den das elektronische Bauteil aufweist, auf der Leiterplatte handelt, und anhand der Anschlussinformationen einen Bereich zum Ausführen einer Prüfung festlegt.An interior inspection apparatus configured to be communicable with an exterior inspection apparatus which inspects a connection state between an electrode on a circuit board and a component mounted by soldering on the circuit board through a visible light generated image, and which determines the connection state between the electrode on the circuit board and the circuit board by soldering to the printed circuit board mounted component in a manner other than by a visible light generated image checks, characterized in that it obtains connection information from the Außenansichtsprüfvorrichtung, which is information on the position of a terminal, which has the electronic component on the Board, and uses the port information to specify an area for performing a test.
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