JP2011209055A - 検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】輪郭抽出部42は、基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する。法線ベクトル取得部48は、はんだ表面の3次元形状における法線ベクトルを求める。はんだ重心取得部44は、はんだ表面の3次元領域における重心の位置を取得する。接合状態検査部50は、前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する。
【選択図】図3
Description
本発明の実施の形態1の概要を述べる。基板と基板に実装された部品とを接合するはんだは、通常熱処理によって溶融した後固まることで結合する。このため、はんだの接合状態がよい場合、すなわちはんだが十分に溶融した場合ははんだの表面張力によってはんだの形状は球形または樽型となる。このような場合、はんだ表面の法線ベクトルははんだの重心を向く。そこで、実施の形態1は、基板と基板に実装された部品とを接合するはんだの表面を3次元的な形状を抽出し、はんだ表面の法線ベクトルがはんだの重心を向く割合の高低により、はんだ接合状態の良否を判断する。
実施の形態2の概要を述べる。実施の形態2は、はんだが十分に溶融している状態を仮定してはんだ表面に働く表面張力の力学モデルを生成し、はんだ表面の表面張力とはんだの内圧とが釣り合うはんだの形状を安定形状として求める。この安定形状と、実際に計測されたはんだの形状との相違領域を求め、その大小によりはんだの接合状態の良否を判断する。実施の形態2においては、実施の形態1と検査部40の内部構造およびその動作が相違する。そのため、実施の形態2に係るPC10におけるはんだの接合状態を検査する処理は、図7に示した実施の形態1に係るフローチャートと同様である。以下、実施の形態1と重複する部分は適宜省略する。
Fjm=dNjm×K (m=1,2,3)
ここで、Kははんだの表面張力係数である。このように、差分ベクトル76に係数を乗じた値を表面張力とおくことにより、簡便な計算で表面張力を求められる点で有利である。
Fj=(Pin+Pcalib)×Sj−Pstj×Sj
Pcalibについては後述する。
Pcalib=−ΔV×Kv
ここで、Kvは体積制御パラメータであり、装置の設計者や製造者によってあらかじめ実験によって定められている。Pcalibは、体積の変動量ΔVを打ち消すように働く体積の制御項である。
実施の形態3の概要を述べる。実施の形態3は、はんだが十分に溶融している状態を仮定してはんだ表面に働く表面張力の力学モデルを生成し、はんだ表面の表面張力とはんだの内圧とが釣り合うはんだの形状を安定形状として求める。この安定形状に至るまでの間に、はんだ表面のモデルであるポリゴンがする仕事の総量を表面張力の力学モデルをもとに取得し、その大小によりはんだの接合状態の良否を判断する。実施の形態3においては、実施の形態2と接合状態検査部50の内部構造およびその後半部分の動作が相違する。以下、実施の形態1または実施の形態2と重複する部分は適宜省略する。
Claims (6)
- 基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の3次元形状における法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の3次元領域における重心の位置を取得するはんだ重心取得部と、
前記法線ベクトル取得部が取得した法線ベクトルのうち、前記はんだ重心取得部が取得した重心位置を向く法線ベクトルの割合を取得し、当該割合が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が良好と判定し、そうでない場合は不良と判定する接合状態検査部とを含むことを特徴とする検査装置。 - 前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることにより取得したはんだ表面の3次元形状を複数の3角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部をさらに含み、
前記法線ベクトル取得部は、前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの3角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求めることを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 基板および電子部品を含む被検査体の断面画像を画像解析し、当該断面画像の中から基板と電子部品とを接合するはんだ領域の輪郭を抽出する輪郭抽出部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の3次元形状を複数の3角形のポリゴンでモデル化するポリゴン生成部と、
前記ポリゴン生成部がモデル化したそれぞれの3角形のポリゴンに対して垂直なベクトルである法線ベクトルを求める法線ベクトル取得部と、
前記ポリゴン生成部がモデル化した複数のポリゴンと前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルとをもとに、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する接合状態検査部とを含み、
前記接合状態検査部は、
前記法線ベクトル取得部が取得した複数のポリゴンの法線ベクトルをもとにはんだ表面の表面張力の力学モデルを生成する表面張力モデル生成部と、
前記表面張力モデル生成部が生成した力学モデルをもとにはんだの内圧と表面張力とが釣り合って安定するはんだの3次元形状を取得する安定形状取得部と、
前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の3次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較することで基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態が良好か不良かを判定する比較部を含むことを特徴とする検査装置。 - 前記表面張力モデル生成部は、ひとつのポリゴンの法線ベクトルを基準法線ベクトルとして、そのポリゴンと隣接するポリゴンの法線ベクトルと基準法線ベクトルとの差分ベクトルに、基板と電子部品とを接合するはんだの種類によって定まる表面張力係数を乗じることにより、基準法線ベクトルを法線ベクトルとするポリゴンに働く表面張力を取得することを特徴とする請求項3に記載の検査装置。
- 前記比較部は、前記輪郭抽出部が抽出したはんだ領域の輪郭を積み上げることで取得したはんだ表面の実際の3次元形状と前記安定形状取得部が取得したはんだの安定形状とを比較して実際の3次元形状と安定形状とが相違する相違領域を検出し、当該相違領域が基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の割合を超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定することを特徴とする請求項3または4に記載の検査装置。
- 前記接合状態検査部は、前記安定形状取得部が取得した安定形状に至るまでに前記表面張力モデル生成部が生成した表面張力の力学モデルが行う仕事量を計算する仕事量取得部をさらに含み、
前記比較部は、前記仕事量取得部が取得した仕事量が、基板と電子部品とを接合するはんだの接合状態を判定するために定められた所定の仕事量を超える場合はんだの接合状態が不良と判定し、そうでない場合は良好と判定することを特徴とする請求項3または4に記載の検査装置。
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