JP2001012932A - 実装部品検査方法 - Google Patents
実装部品検査方法Info
- Publication number
- JP2001012932A JP2001012932A JP11181761A JP18176199A JP2001012932A JP 2001012932 A JP2001012932 A JP 2001012932A JP 11181761 A JP11181761 A JP 11181761A JP 18176199 A JP18176199 A JP 18176199A JP 2001012932 A JP2001012932 A JP 2001012932A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plane
- solder
- void
- area
- voids
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
あると、前記従来例の検査方法にあっては、不良品であ
ると誤判定してしまう。しかし、ICが僅かに傾いた程
度では、必ずしも半田不良が発生しているとは限らない
のに、半田不良と判断してしまい、また、この検査方法
にあっては、半田部分やバンプにボイドが存在するか否
かの検査が行えないといった問題があった。 【解決手段】 X線を照射して得たX線画像から放熱効
果を有するプリント基板に実装された集積回路の半田接
合部のボイドを検出する方法であって,該プリント基板
と該集積回路の傾きによって生じる半田透過厚みの面的
傾斜を平面当てはめにより算出し,得られた平面から予
め設定された閾値だけ低い平面で該X線画像を閾値処理
してボイドを検出するようにした実装部品検査方法であ
る。
Description
力制御用プリント基板にICを実装するための半田内の
空気泡(以下、ボイドという)や、プリント基板に実装
されたボールグリッドアレイ(以下、単にBGAとい
う)型のICにおけるバンプ内のボイドを検査するため
の実装部品検査方法に関する。
の熱による誤動作や破損を防止するために、該ICを取
付けるプリント基板をアルミや銅板等の放熱効果の大き
な材料とし、このプリント基板にICの裏面全面を半田
付けして、該ICの発熱を前記プリント基板を介して放
熱している。
状の半田端子が形成されたBGA型ICは、前記半田端
子をプリント基板に形成された円状のパッドに載置し、
この状態で加熱炉を通過させることにより半田付けする
ものである。
けする場合において、半田付け時にボイドが発生し、I
Cからプリント基板への放熱効果が減少する.さらにこ
のボイドが大きな場合にはICの発熱によって内部の空
気が膨張してICがプリント基板より剥離したりICが
破損する等の事故が発生する。
イドは、大きなボイドの場合には電気的特性が劣化する
ばかりでなく、亀裂などが生じ易くなる。
状態を検出する方法として、例えば、特開平8−124
985号公報に開示された技術がある。この検査方法
は、BGA型ICをプリント基板に半田付けした状態に
おいて、前記高密度集積回路の少なくとも4隅または4
辺の表面とプリント基板表面との隙間を検出し、この隙
間が正しく半田付けされた時の、該隙間の特有な値にな
っているか否かから、プリント基板とICのバンプとの
半田付けの良否を判定する方法である。
査方法にあっては、プリント基板に対してICが水平状
態で半田付けされている場合には、半田付けの良否を判
定することができるが、何らかの原因によってプリント
基板に対してICが傾斜して実装されることがある。
斜した状態であると、前記従来例の検査方法にあって
は、全て不良品であると判定してしまう。しかし、IC
が僅かに傾いた程度では、必ずしも半田不良が発生して
いるとは限らないのに、半田不良と判断してしまうとい
った問題がある。また、この検査方法にあっては、バン
プにボイドが存在するか否かの検査が行えないものであ
る。
もので、その目的とするところは、ICがプリント基板
に対して傾いて実装されていても、プリント基板とIC
との間の半田部分に発生するボイドやバンプ内のボイド
の有無および所定以上のボイドが発生している場合にN
G信号を送出する検査を確実、かつ、迅速に行える実装
部品検査方法を提供せんとするにある。
法は前記した目的を達成せんとするもので、請求項1記
載の手段は、放熱効果を有するプリント基板に実装され
た集積回路の半田接合部にX線を照射して該半田接合部
のボイドを検出する方法であって,該プリント基板と該
集積回路の傾きによって生じる半田透過厚みの面的な傾
斜を平面または曲面の関数を当てめはることにより算出
し、該平面から予め設定された閾値だけ低くした平面で
該X線画像を閾値処理してボイドを検出することを特徴
とする。
まれるボイドの面積あるいは体積を求め、該面積あるい
は体積が予め設定した値を越えた時にNGの信号を出力
するようにしたことを特徴とする。
含まれる全てのボイドの面積あるいは体積の半田全体に
対する割合を求め、該割合が予め設定した値を越えた時
にNGの信号を出力するようにしたことを特徴とする。
度集積回路のX線画像における複数のバンプの濃度レベ
ルの面的な傾斜を平面の関数を当てはめることにより求
め、該平面または曲面の関数から予め設定された閾値だ
け低い平面で前記X線画像を閾値処理して各バンプ中の
ボイドを検出することを特徴とする。
おけるボイドの面積あるいは体積を求め、該面積あるい
は体積が予め設定した値を越えた時にNGの信号を出力
するようにしたことを特徴とする。
おける全てのボイドの面積あるいは体積の半田全体に対
する割合を求め、該割合が予め設定した値を越えた時に
NGの信号を出力するようにしたことを特徴とする。
方法を図面と共に説明する。図1は本発明の検査方法を
実行するための回路ブロック図にして、1はX線撮影
機、2はX線透過画像読取装置、3はA/D変換器、4
は画像メモリ、5は画像処理装置、6はアルミ板や銅板
等の放熱効果の高い材料で構成したプリント基板、7は
該プリント基板6上に裏面側全体が半田8によって実装
されたICである。なお、71はIC7の上面に形成さ
れた端子とプリント基板6のパッドとを接続するための
リード線である。
て固定されたIC7は、発熱による熱がプリント基板6
を介して放熱されるが、半田付け時において図2に示す
ようにボイド81が発生すると、前記したようにボイド
81の空気が膨張して半田8に亀裂が発生し、IC7が
基板から剥離したり,IC7が破壊することがある。
じるが、図2のようにIC7がプリント基板6に対して
水平に実装されていると、X線撮影機1からのX線はI
C7を透過して半田8およびパッド(図示せず)の陰影
がX線透過画像読取装置2で受光される。
換器3を介して画像メモリ4で記憶され、画像処理装置
5に送出される。画像処理装置5では、先ず,読取装置
2で受光された濃淡画像の各濃度値を下に記した変換式
を用いて図3に示す厚みに比例したデータDに変換す
る。 D=−ln(I/I0 )
ときのX線受光強度であり,Iは検査対象を通過した後
のX線受光強度である。また、Dは相対的な値であり、
絶対的な半田の厚みを示していないが、厚みが既知の試
料を測定した時のDの値と比較して補正することで絶対
的な厚みを得る事ができる。
が存在すると、該ボイド81の分だけ半田の厚みが小さ
くなる。そして予め設定された閾値を用いて画像を閾値
処理することで半田8内にボイド81が存在することを
判断できる。
6に対してIC7が何らかの原因によって傾斜している
場合において、図5に示すように一定の閾値で閾値処理
すると、IC7の傾斜によって小さなボイド81′を正
確に検出できなくなる。
うに撮影したIC7の画像の半田8の濃度レベルから、
半田8の平面の方程式を求め、該平面の方程式から検出
したいボイドの半径分だけ差引いた基準平面を閾値とし
て、半田8内のボイド81を検出するようにしたもので
ある。
領域P1〜P3の半田厚みZをA,B,Cとすると、P
1〜P3を通る平面はZ=aX+bY+cとして表され
る。そこで、下記の連立方程式を解くことによってa,
b,cを求めることができる。 A=aXA +bYA +c B=aXB +bYB +c C=aXC +bYC +c 3点の厚みA〜Cは,局所領域内の半田厚みの中央値や
最頻値を代表値として使用することで高精度に平面を当
てはめることができる。
+bY+cに代入することで、半田面の平面の関数を求
める。そして、この平面の関数に基づいて基準平面(閾
値)を求めるのであるが、この装置を使用するユーザー
が不良であると判断するボイド81の、例えば、半径分
だけ、基準平面の値を低くすると所望の大きさのボイド
を検出できる。
すると基準平面Z’の関数は下記のように表わせる. Z’=aX+bY+c−Vr 基準平面Z’を用いて閾値処理することで,図5に示す
ユーザー側において検出しなければならないと判断して
いる小さなボイド81′であっても検出することができ
る。
の厚みを利用して最小2乗平面(曲面)を算出すること
で,より高精度に平面を決定することができる。また、
本実施の形態では平面を当てはめたが、さらに高次の関
数を当てはめることで、チップや基板の反り等を考慮し
てボイドを検出することもできる。
放熱効果を有するプリント基板6に半田8によって固定
した場合であるが、図7に示すBGA型のIC9がプリ
ント基板6に対して傾いて実装された場合において、該
IC9のバンプ91内のボイド92を検出する場合につ
いて説明する。
に連立方程式からIC9の平面の関数を求め、この平面
の関数からユーザーが予め決定したボイド92の半径に
相当する厚みを差し引いた位置を基準平面とし、この基
準平面より厚みの小さいボイド92(ユーザー側で検出
することを望んでいる直径のボイド)を検出することが
できる(図8参照)。
ーザーが検出したい大きさのボイド81′、92を検出
するまでの説明であるが、閾値処理して検出された該ボ
イド81′、92の面積あるいは体積を下記の方法を用
いて算出することができる。
明する。上記の閾値処理を行って検出されたボイドの占
める画素数を計数し,得られた値に1画素に相当する面
積を乗じることで面積の絶対値を得ることができる。
されたボイド部分において,ICの傾斜に応じて当ては
められた平面関数の厚みからボイド部分の厚みを減じた
値を累積し,その累積値に1画素に相当する面積を乗じ
ることで体積の絶対値を得ることができる。
1′、92の面積や体積が、予め設定した値を越えた場
合には不良品であるとの信号を出力することにより、検
査工程において不良品を除去することが可能となるもの
である。
なる半田全体の面積や体積に対する割合に変換すること
でも、不良品を判別することができる。
に対してICが傾いて設置されている場合にその平面の
関数を連立方程式によって求め、この平面の関数から予
め設定した大きさ以上のボイドの厚みを差分して閾値を
求め、この閾値を基準にしてボイドの有無を検出するよ
うにしたので、ユーザー等が望むある一定の大きさのボ
イドを確実に検出することができ、また、これらのボイ
ドの面積や体積を算出し、予め設定した値以上の面積や
体積を越えている場合にNGの信号を出力することが可
能である等の効果を有するものである。
る回路ブロック図である。
れている側面図である。
る。
れている側面図である。
る。
である。
実装されている側面図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 放熱効果を有するプリント基板に実装さ
れた集積回路の半田接合部にX線を照射して該半田接合
部のボイドを検出する方法であって,該プリント基板と
該集積回路の傾きによって生じる半田透過厚みの面的な
傾斜を平面または曲面の関数を当てはめることにより算
出し、該平面から予め設定された閾値だけ低くした平面
で該X線画像を閾値処理してボイドを検出することを特
徴とする実装部品検査方法。 - 【請求項2】 前記半田中に含まれるボイドの面積ある
いは体積を求め、該面積あるいは体積が予め設定した値
を越えた時にNGの信号を出力するようにしたことを特
徴とする請求項1記載の実装部品検査方法。 - 【請求項3】 前記半田中に含まれる全てのボイドの面
積あるいは体積の半田全体に対する割合を求め、該割合
が予め設定した値を越えた時にNGの信号を出力するよ
うにしたことを特徴とする請求項1記載の実装部品検査
方法。 - 【請求項4】 撮影した高密度集積回路のX線画像にお
ける複数のバンプの濃度レベルの面的な傾斜を平面の関
数を当てはめることにより求め、該平面または曲面の関
数から予め設定された閾値だけ低い平面で前記X線画像
を閾値処理して各バンプ中のボイドを検出することを特
徴とする実装部品検査方法。 - 【請求項5】 前記バンプ中におけるボイドの面積ある
いは体積を求め、該面積あるいは体積が予め設定した値
を越えた時にNGの信号を出力するようにしたことを特
徴とする請求項4記載の実装部品検査方法。 - 【請求項6】 前記バンプ中における全てのボイドの面
積あるいは体積の半田全体に対する割合を求め、該割合
が予め設定した値を越えた時にNGの信号を出力するよ
うにしたことを特徴とする請求項4記載の実装部品検査
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18176199A JP4118455B2 (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 実装部品検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18176199A JP4118455B2 (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 実装部品検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001012932A true JP2001012932A (ja) | 2001-01-19 |
JP4118455B2 JP4118455B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=16106435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18176199A Expired - Fee Related JP4118455B2 (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 実装部品検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4118455B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1223611A1 (de) * | 2001-06-29 | 2002-07-17 | Esec Trading S.A. | Einrichtung für das Auflöten von Halbleiterchips auf ein Substrat |
JP2002346736A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Toyota Motor Corp | はんだリフロー装置及びそれを使用した組立装置 |
JP2003042975A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Toyota Motor Corp | 接合検査装置 |
JP2009288184A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 半田接合部の基準位置特定方法および基準位置特定装置 |
JP2009544935A (ja) * | 2006-07-20 | 2009-12-17 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Crp試料の特性パラメータの測定方法 |
JP2010112820A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Jtekt Corp | 気泡率演算方法及び気泡率演算装置 |
EP2312526A2 (en) | 2009-10-01 | 2011-04-20 | Fujitsu Limited | Process and apparatus for image processing and computer-readable medium storing image processing program |
JP2013130590A (ja) * | 2013-04-01 | 2013-07-04 | Jtekt Corp | 気泡率演算方法及び気泡率演算装置 |
JP2013130589A (ja) * | 2013-04-01 | 2013-07-04 | Jtekt Corp | 気泡率演算方法及び気泡率演算装置 |
JP2019192794A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 部品実装ライン、部品実装方法及び品質管理システム |
-
1999
- 1999-06-28 JP JP18176199A patent/JP4118455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4560999B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | ワークはんだ付け装置 |
JP2002346736A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-04 | Toyota Motor Corp | はんだリフロー装置及びそれを使用した組立装置 |
EP1223611A1 (de) * | 2001-06-29 | 2002-07-17 | Esec Trading S.A. | Einrichtung für das Auflöten von Halbleiterchips auf ein Substrat |
JP2003042975A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Toyota Motor Corp | 接合検査装置 |
JP4660998B2 (ja) * | 2001-07-31 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 接合検査装置 |
US8208148B2 (en) | 2006-07-20 | 2012-06-26 | Airbus Deutschland Gmbh | Method for determining a characteristic parameter of a CRP specimen |
JP2009544935A (ja) * | 2006-07-20 | 2009-12-17 | エアバス ドイチェランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Crp試料の特性パラメータの測定方法 |
JP2009288184A (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 半田接合部の基準位置特定方法および基準位置特定装置 |
JP2010112820A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Jtekt Corp | 気泡率演算方法及び気泡率演算装置 |
EP2312526A2 (en) | 2009-10-01 | 2011-04-20 | Fujitsu Limited | Process and apparatus for image processing and computer-readable medium storing image processing program |
JP2013130590A (ja) * | 2013-04-01 | 2013-07-04 | Jtekt Corp | 気泡率演算方法及び気泡率演算装置 |
JP2013130589A (ja) * | 2013-04-01 | 2013-07-04 | Jtekt Corp | 気泡率演算方法及び気泡率演算装置 |
JP2019192794A (ja) * | 2018-04-25 | 2019-10-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 部品実装ライン、部品実装方法及び品質管理システム |
US11289349B2 (en) * | 2018-04-25 | 2022-03-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Component mounting line |
JP7157948B2 (ja) | 2018-04-25 | 2022-10-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 部品実装ライン、部品実装方法及び品質管理システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4118455B2 (ja) | 2008-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114878603B (zh) | 一种bga芯片虚焊检测方法及检测系统 | |
KR101129349B1 (ko) | 부품 실장기판 검사 장치 | |
KR20140060667A (ko) | 기판 검사방법 | |
JP4118455B2 (ja) | 実装部品検査方法 | |
JP3629397B2 (ja) | 接合検査装置及び方法、並びに接合検査方法を実行させるプログラムを記録した記録媒体 | |
JP2007139676A (ja) | 基板の検査装置及び検査方法 | |
US6133052A (en) | Bump inspection method | |
JP3942786B2 (ja) | 接合検査装置及び方法 | |
JP4660998B2 (ja) | 接合検査装置 | |
JP4734650B2 (ja) | クリームはんだ印刷の不良検出方法および装置 | |
JP2730526B2 (ja) | Bga接合部検査装置及び方法 | |
JPH05172772A (ja) | 電子部品の接合部検査方法 | |
JP4862149B2 (ja) | クリームはんだ印刷の検査方法および装置 | |
Sumimoto et al. | Development of image analysis for detection of defects of BGA by using X-ray images | |
JPH10311807A (ja) | X線を用いたボール接合材によるろう接接合状態の検査方法 | |
JP2000097882A (ja) | X線検査方法及びx線検査装置 | |
JPH05251535A (ja) | バンプ検査装置 | |
JP4192679B2 (ja) | 両面実装基板の検査方法及び装置 | |
JP2002280727A (ja) | 半田バンプにおけるボイドの検査方法 | |
JPH04330761A (ja) | 電子装置の検査方法及び装置 | |
Sumimoto et al. | Shape measurement of BGA for analysis of defects by X-ray imaging | |
JP2803427B2 (ja) | 表面実装icリードずれ検査装置 | |
JPH0817882A (ja) | 回路素子接合部の検査方法 | |
JPH08124985A (ja) | ボールグリッドアレイのはんだ付け検査方法 | |
JPH04140650A (ja) | プリント板検査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20030313 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20030313 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20030314 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080423 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4118455 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110502 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140502 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |