JP2021143948A - Inspection system, inspection method, and program - Google Patents
Inspection system, inspection method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021143948A JP2021143948A JP2020042993A JP2020042993A JP2021143948A JP 2021143948 A JP2021143948 A JP 2021143948A JP 2020042993 A JP2020042993 A JP 2020042993A JP 2020042993 A JP2020042993 A JP 2020042993A JP 2021143948 A JP2021143948 A JP 2021143948A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead
- region
- void
- solder
- inspection system
- 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
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims abstract description 118
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 20
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 19
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 10
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 16
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/044—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using laminography or tomosynthesis
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/082—Integration of non-optical monitoring devices, i.e. using non-optical inspection means, e.g. electrical means, mechanical means or X-rays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/611—Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices
- G01N2223/6113—Specific applications or type of materials patterned objects; electronic devices printed circuit board [PCB]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/629—Specific applications or type of materials welds, bonds, sealing compounds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/645—Specific applications or type of materials quality control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
本発明は、X線検査システム、X線を用いた検査方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an X-ray inspection system, an inspection method and a program using X-rays.
従来、部品実装基板の検査などの技術分野において、被検査物の外観からは検査できない箇所を検査するために、X線を用いて被検査物の検査を行うことが知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, in technical fields such as inspection of component mounting substrates, it is known to inspect an inspected object using X-rays in order to inspect a portion that cannot be inspected from the appearance of the inspected object (for example,). Patent Document 1).
特許文献1には、部品実装基板のスルーホールにメッキを充填した場合に生じるボイド(気泡)の有無を、X線画像を用いて判定する技術が開示されている。具体的には、スルーホールを異なる方向から撮影した複数のX線画像を用いて3次元空間内の座標毎にX線の吸収量に対応した値が定義された再構成情報を作成する。そして、当該再構成情報からボイドに特有の特徴量を抽出し、当該特徴量の情報に基づいて充填部のボイドの有無を判定することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for determining the presence or absence of voids (air bubbles) generated when the through holes of a component mounting substrate are filled with plating by using an X-ray image. Specifically, reconstruction information is created in which a value corresponding to the amount of X-ray absorption is defined for each coordinate in the three-dimensional space using a plurality of X-ray images obtained by photographing the through hole from different directions. Then, it is disclosed that a feature amount peculiar to the void is extracted from the reconstruction information and the presence or absence of a void in the filling portion is determined based on the feature amount information.
特許文献1に記載の技術によれば、スルーホールに充填されたメッキの内部(即ち、外観からは確認できない箇所)に発生したボイドを検出することが可能になる。 According to the technique described in Patent Document 1, it is possible to detect voids generated inside the plating filled in the through hole (that is, a portion that cannot be confirmed from the outside).
ところで、部品実装基板においては、スルーホールに電子部品のリード部分を挿入(挿通)させてはんだ付けする(以下、挿入実装という)ものもあるが、はんだ付けの際にスルーホールに充填されたはんだ内部にも、ボイドが発生することがある。 By the way, in some component mounting boards, the lead portion of an electronic component is inserted (inserted) into a through hole and soldered (hereinafter referred to as insertion mounting), but the solder filled in the through hole at the time of soldering is used. Voids may also occur inside.
はんだ内部にボイドが存在すると、例えば、ボイドが特定の箇所に集中している場合には、電流が阻害され導通不良が発生しやすくなる、はんだの強度が落ち、クラック(割れ、欠け)が発生しやすくなる、等の弊害が生じることが知られている。 If voids are present inside the solder, for example, if the voids are concentrated in a specific location, the current will be hindered and poor continuity will easily occur, the strength of the solder will decrease, and cracks (cracks, chips) will occur. It is known that adverse effects such as easy soldering occur.
このため、リード部品が実装された状態の基板の検査を行う際には、はんだ内部のボイドの有無、大きさ、位置などを踏まえたうえで良否判定を行う必要があるが、はんだ内部のボイドは外観から確認することができない。 For this reason, when inspecting a substrate with lead components mounted, it is necessary to make a pass / fail judgment based on the presence, size, position, etc. of voids inside the solder. Cannot be confirmed from the appearance.
また、部品が挿入実装されたスルーホールのはんだ内部のボイドは、X線画像上では部品のリードと同様の輝度で表現されるため、特徴量によってボイドのみを適切に検出することは困難である。このため、特許文献1に記載の技術のようにX線画像を用いて検査を行ったとしても、リードをボイドとして誤検出してしまい、検査時における見過ぎ(過剰な不良判定)が発生して検査効率が低下するといった問題があった。 Further, since the void inside the solder of the through-hole in which the component is inserted and mounted is expressed by the same brightness as the lead of the component on the X-ray image, it is difficult to properly detect only the void by the feature amount. .. Therefore, even if the inspection is performed using the X-ray image as in the technique described in Patent Document 1, the lead is erroneously detected as a void, and oversight (excessive defect determination) occurs at the time of inspection. There was a problem that the inspection efficiency was lowered.
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、電子部品のリードがスルーホールに挿入実装された部品実装基板について、スルーホールに充填されたはんだ内のボイドを精度よく検知する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and accurately detects voids in the solder filled in the through holes of the component mounting board in which the leads of the electronic components are inserted and mounted in the through holes. The purpose is to provide technology.
前記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration.
本発明に係る検査システムは、
リードを有する電子部品が挿入実装された部品実装基板の検査システムであって、
前記部品実装基板に対してX線を照射するX線発生手段と、
前記部品実装基板を透過したX線を撮影するX線撮影手段と、
前記X線撮影手段によって撮影された複数のX線画像の情報を用いて、少なくとも前記部品実装基板に挿入実装されている電子部品のはんだ付け部を含む領域の三次元データを作成する、三次元データ作成手段と、
前記三次元データを用いて、前記はんだ付け部においてはんだが充填されているはんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、リード領域推定手段と、
前記リード領域推定手段が推定した情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、ボイド領域特定手段と、を有する。
The inspection system according to the present invention is
This is a component mounting board inspection system in which electronic components with leads are inserted and mounted.
An X-ray generating means for irradiating the component mounting board with X-rays,
An X-ray photographing means for photographing X-rays transmitted through the component mounting board, and
Using the information of a plurality of X-ray images taken by the X-ray imaging means, three-dimensional data of at least a region including a soldered portion of an electronic component inserted and mounted on the component mounting board is created. Data creation method and
A lead region estimation means for estimating a lead region at a predetermined horizontal fault position of a solder filling portion filled with solder in the soldering portion using the three-dimensional data.
It has a void region specifying means that identifies a void region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion by using the information estimated by the lead region estimating means.
ここで、「電子部品のはんだ付け部」には、スルーホールから突出した電子部品のリード部分も含まれる。また、「はんだ充填部の所定の水平断層位置」とは、はんだが充填されている箇所であって、部品実装基板の厚み方向のいずれかの位置を意味しており、予め定めておくのでもよいし、検査の都度設定するようにしてもよい。 Here, the "soldered portion of the electronic component" also includes the lead portion of the electronic component protruding from the through hole. Further, the "predetermined horizontal fault position of the solder filling portion" means a position where the solder is filled and is any position in the thickness direction of the component mounting substrate, and may be determined in advance. Alternatively, it may be set for each inspection.
上記のような構成によると、スルーホールにリードが挿入されているような挿入部品において、リードがX線を吸収しにくい材質であっても、はんだが充填されている断層のリード領域を推測し、ボイドのみを検出することが可能となる。その結果、はんだ内のリードをボイドとして誤検出することを抑制でき、ボイドの見過ぎによる検査効率の低下を防ぐことができる。 According to the above configuration, in an insertion part in which leads are inserted into through holes, even if the leads are made of a material that does not easily absorb X-rays, the lead region of the fault filled with solder can be estimated. , It is possible to detect only voids. As a result, it is possible to suppress erroneous detection of leads in the solder as voids, and it is possible to prevent deterioration of inspection efficiency due to overlooking voids.
また、前記リード領域推定手段は、前記はんだ付け部において、はんだが充填されているスルーホール両端のそれぞれから突出している前記リードの複数の水平断層画像に基づいて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの重心位置を算出する、リード重心算出手段を備えており、少なくとも前記リード重心算出手段により算出された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定してもよい。 Further, the lead region estimation means determines a predetermined horizontal position of the solder filling portion based on a plurality of horizontal tomographic images of the leads protruding from both ends of the through holes filled with solder in the soldering portion. A lead center of gravity calculation means for calculating the lead center of gravity position at the fault position is provided, and at least the information calculated by the lead center of gravity calculation means is used to estimate the lead region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion. You may.
スルーホールから突出しているリードは周囲をはんだに覆われていないため、はんだ充填部内のリードに比べて、X線画像において明瞭に識別することができる。このため、スルーホール両端のそれぞれから突出したリード部の水平断層画像のそれぞれで明瞭に識別されるリードの重心を求めることができ、当該情報に基づいてはんだ充填部の所定の水平断層位置における、リードの重心位置を算出することが可能になる。 Since the leads protruding from the through holes are not covered with solder, they can be clearly identified in the X-ray image as compared with the leads in the solder filling portion. Therefore, the center of gravity of the lead clearly identified in each of the horizontal tomographic images of the lead portion protruding from each of both ends of the through hole can be obtained, and based on the information, the center of gravity of the lead portion can be obtained at a predetermined horizontal tomographic position of the solder filling portion. It becomes possible to calculate the position of the center of gravity of the lead.
また、前記リード領域推定手段は、前記はんだ付け部において、はんだが充填されているスルーホールの両端のそれぞれから突出している前記リードの複数の水平断層画像に基づいて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの面積を算出する、リード面積算出手段をさらに備えており、少なくとも前記リード面積算出手段により算出された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定してもよい。 Further, the lead region estimation means determines a predetermined number of the solder-filled portion based on a plurality of horizontal tomographic images of the leads protruding from both ends of the through holes filled with solder in the soldered portion. A lead area calculation means for calculating the lead area at the horizontal fault position is further provided, and at least the information calculated by the lead area calculation means is used to determine the lead region at the predetermined horizontal fault position of the solder filling portion. You may estimate.
スルーホール両端のそれぞれから突出したリード部の水平断層画像のそれぞれで明瞭に識別されるリードの形状からは、リードの重心位置に限らずリードの面積も求めることができる。このようにして求めた情報に基づいて、はんだ充填部の所定の水平断層位置における、リードの面積を算出することが可能になる。 From the shape of the lead clearly identified in each of the horizontal tomographic images of the lead portion protruding from each of both ends of the through hole, not only the position of the center of gravity of the lead but also the area of the lead can be obtained. Based on the information obtained in this way, it becomes possible to calculate the area of the lead at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion.
また、前記検査システムは、少なくとも前記電子部品の仕様に係る情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記リード領域推定手段は、前記記憶手段に記憶された前記電子部品の仕様に係る情報に基づいて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの面積を決定する、リード面積決定手段をさらに備えており、少なくとも前記リード面積決定手段により決定された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定してもよい。
Further, the inspection system further has a storage means for storing at least information related to the specifications of the electronic component.
The lead area estimation means further comprises a lead area determining means for determining the area of the lead at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion based on the information related to the specifications of the electronic component stored in the storage means. It is provided, and at least the information determined by the lead area determining means may be used to estimate the lead region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion.
電子部品のリードの面積は部品の仕様情報から得ることが可能であるため、このような外部情報を用いることで、前記はんだ充填部の水平断層位置におけるリードの面積を精度よく定めることができる。 Since the area of the lead of the electronic component can be obtained from the specification information of the component, the area of the lead at the horizontal fault position of the solder filling portion can be accurately determined by using such external information.
前記リード領域推定手段は上記のようにして、はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの重心位置・面積を用いることにより、当該位置におけるリード領域を精度よく推定することができる。 As described above, the lead region estimation means can accurately estimate the lead region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion by using the position and area of the center of gravity of the lead.
また、前記ボイド領域特定手段は、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置を示す水平断層画像に対して、前記リード領域推定手段によって推定されたリード領域をマスク処理することによって、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定するものであってもよい。 Further, the void region specifying means masks the lead region estimated by the lead region estimating means on a horizontal tomographic image showing a predetermined horizontal tomographic position of the solder filling portion, thereby performing the solder filling portion. It may specify a void region at a predetermined horizontal fault position of.
このような構成によって、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置を示す水平断層画像において、特徴量ではボイド領域と識別できないリード領域を排除することにより、ボイド領域を精度よく検知することが可能になる。 With such a configuration, in the horizontal tomographic image showing the predetermined horizontal tomographic position of the solder filling portion, the void region can be detected accurately by eliminating the lead region that cannot be distinguished from the void region by the feature amount. Become.
また、前記検査システムは、少なくとも、前記所定の水平断層位置を示す水平断層画像に対して、推定されたリード領域をマスク処理した状態を示すユーザー確認用画像を作成する、ユーザー確認画像作成手段と、
少なくとも前記ユーザー確認用画像を表示する画像表示手段と、をさらに有していてもよい。
Further, the inspection system is a user confirmation image creating means that at least creates a user confirmation image showing a state in which the estimated lead region is masked with respect to the horizontal tomographic image indicating the predetermined horizontal tomographic position. ,
It may further have at least an image display means for displaying the user confirmation image.
上記のようなユーザー確認用画像を表示できれば、外観による確認ができない箇所であっても、検査の対象となった箇所が具体的にどのようになっているか、或いは良・不良の判定結果が妥当であるかどうかなどを、ユーザーが確認することができる。また、検査の前に、検査基準を設定する作業(以下、ティーチングという)を行う際にも、検査対象箇所の実際の状態や計測すべき箇所を確認でき、ユーザーの利便性を高めることができる。 If the above user confirmation image can be displayed, even if it is not possible to confirm by appearance, what is the specific part that was the subject of the inspection, or the judgment result of good or bad is appropriate. The user can check whether or not it is. In addition, when performing the work of setting inspection standards (hereinafter referred to as teaching) before the inspection, the actual state of the inspection target part and the part to be measured can be confirmed, and the convenience of the user can be improved. ..
また、前記検査システムは、前記ボイド領域特定手段が特定したボイド領域に係るパラメータに基づいて、前記部品実装基板の良否を判定する、検査手段を有していてもよい。ここで、ボイド領域に係るパラメータとは、例えば、ボイド領域の面積、体積、位置、などであってもよい。 Further, the inspection system may have an inspection means for determining the quality of the component mounting substrate based on the parameters related to the void region specified by the void region specifying means. Here, the parameters related to the void region may be, for example, the area, volume, position, etc. of the void region.
また、前記検査システムは、前記ボイド領域特定手段によってボイド領域が特定された前記はんだ充填部における異なる水平断層位置を示す複数の水平断層画像に基づいて、前記充填部におけるボイドの体積を算出する、ボイド体積算出手段をさらに有していても良い。また、前記ボイド体積算出手段が算出した前記はんだ充填部におけるボイドの体積に基づいて前記部品実装基板の良否を判定するのであってもよい。このような構成であれば、ボイド領域を面ではなく立体的に捉えることができ、検査の精度をより向上させることができる。 In addition, the inspection system calculates the volume of voids in the filling portion based on a plurality of horizontal tomographic images showing different horizontal tomographic positions in the solder filling portion whose void region is specified by the void region specifying means. It may further have a void volume calculating means. Further, the quality of the component mounting substrate may be determined based on the volume of voids in the solder filling portion calculated by the void volume calculating means. With such a configuration, the void region can be grasped three-dimensionally instead of a surface, and the accuracy of inspection can be further improved.
また、本発明は、前記三次元データ作成手段と、前記リード領域推定手段と、前記ボイド領域特定手段とを備える検査管理装置としても捉えることができる。 Further, the present invention can also be regarded as an inspection management device including the three-dimensional data creating means, the lead area estimating means, and the void area specifying means.
また、本発明に係る検査方法は、
リードを有する電子部品が挿入実装された部品実装基板の検査方法であって、
X線を用いて前記部品実装基板を撮影した複数のX線画像を取得する、画像取得ステップと、
前記複数のX線画像の情報を用いて、少なくとも前記部品実装基板に挿入実装されている電子部品のはんだ付け部を含む領域の三次元データを作成する、三次元データ作成ステップと、
前記三次元データを用いて、前記はんだ付け部においてはんだが充填されているはんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、リード領域推定ステップと、
前記リード領域推定ステップで推定された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、ボイド領域特定ステップと、を有する。
Further, the inspection method according to the present invention is
This is an inspection method for component mounting boards on which electronic components with leads are inserted and mounted.
An image acquisition step of acquiring a plurality of X-ray images obtained by photographing the component mounting board using X-rays, and
A three-dimensional data creation step of creating at least three-dimensional data of a region including a soldered portion of an electronic component inserted and mounted on the component mounting board by using the information of the plurality of X-ray images.
Using the three-dimensional data, a lead region estimation step for estimating a lead region at a predetermined horizontal fault position of a solder filling portion filled with solder in the soldering portion, and a lead region estimation step.
It has a void region specifying step for identifying a void region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion by using the information estimated in the lead region estimation step.
また、本発明は、上記の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。 The present invention can also be regarded as a program for causing a computer to execute the above method, and a computer-readable recording medium in which such a program is recorded non-temporarily.
なお、上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 It should be noted that each of the above configurations and processes can be combined with each other to construct the present invention as long as no technical contradiction occurs.
本発明によれば、電子部品のリードがスルーホールに挿入実装された部品実装基板について、スルーホールに充填されたはんだ内のボイドを精度よく検知する技術を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a technique for accurately detecting voids in solder filled in through holes in a component mounting substrate in which leads of electronic components are inserted and mounted in through holes.
<適用例>
(適用例の構成)
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。本発明はリードを有する電子部品が挿入実装された部品実装基板をX線撮影し、当該撮影画像に基づいて部品のはんだ付け部のボイドを検査するための、X線検査装置として適用することができる。なお、ここでいうはんだ付け部は、部品のリードが挿入され、はんだが充填されたスルーホールと、該スルーホールから突出したリードが含まれる。
<Application example>
(Configuration of application example)
Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described. The present invention can be applied as an X-ray inspection apparatus for X-ray imaging of a component mounting board on which an electronic component having a lead is inserted and mounted and inspecting voids in a soldered portion of the component based on the captured image. can. The soldered portion referred to here includes a through hole into which a lead of a component is inserted and filled with solder, and a lead protruding from the through hole.
図1は本適用例に係るX線検査装置9の概略構成を示す模式図である。X線検査装置9は概略、制御端末91と、X線源92、X線カメラ93とを有する撮影部94とを含んで構成される。
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of an
制御端末91は、例えば汎用のコンピュータなどによって構成されることができ、駆動制御部911、記憶部912、三次元データ作成部913、リード領域推定部914、ボイド領域特定部915、検査部916の各機能部を備えている。
The
X線源92は図示しない搬送ローラによって搬送される検査対象物OにX線を照射し、X線カメラ93は検査対象物である部品実装基板Oを透過したX線を撮影する。X線源92はXステージ921およびYステージ922によって移動可能であり、X線カメラ93はXステージ931およびYステージ932によって移動可能である。X線源92およびX線カメラ93はこれらのステージによってそれぞれ円軌道C1,C2を移動し、軌道上の複数の位置で撮影が行われる。
The
駆動制御部911は、X線検査装置9を構成する各部の駆動を制御する。これにより、X線検査装置9は、部品実装基板O、X線源92、X線カメラ93の相対位置を変化させて、複数の撮影位置から部品実装基板Oを撮影する。
The
記憶部912には、少なくとも部品実装基板Oに係る情報(例えば、部品の種類、形状、寸法など)、閾値などの検査基準に係る情報、が記憶されている。また、検査装置を制御するためのプログラム、などの各種データが格納されていてもよい。
The
三次元データ作成部913は、上記のようにして撮影された複数のX線画像から、少なくともはんだ付け部の三次元データを作成する。当該データの作成(構築)方法については、CT(Computed Tomography)やトモシンセシスなどの公知技術を適用可能であるた
め、詳細な説明は省略する。
The three-dimensional
リード領域推定部914は、三次元データ作成部913が作成した三次元データを用いて、はんだが充填された部分の所定の水平断層位置(以下、指定断層位置という)のリー
ド領域を推定する処理を行う。
The lead
ボイド領域特定部915は、三次元データ作成部913が作成した三次元データと、リード領域推定部914が推定したリード領域の情報とに基づいて、指定断層位置のボイド領域を特定する処理を行う。
The void
検査部916は、記憶部912に記憶されている検査基準(例えば、ボイドの面積に係る閾値)と、ボイド領域特定部915によって特定されたボイド領域のパラメータ(例えば、ボイド領域の面積)を比較することによって、部品実装基板Oの良不良を判定する検査を実行する。
The
(処理の流れ)
本適用例におけるX線検査装置9が行う、ボイド検査のための各処理の手順を図2に示す。まず、X線検査装置9は、部品実装基板Oを複数の異なる位置からX線撮影し、複数のX線画像データを取得する(S901)。次に、X線検査装置9は、ステップS901で取得した複数のX線画像データから、部品実装基板Oのはんだ付け部の三次元データを作成する(S902)。
(Processing flow)
FIG. 2 shows the procedure of each process for void inspection performed by the
X線検査装置9は、続けて、ステップS902で作成した三次元データから、はんだに覆われていないリード部分の複数の水平断層画像を抽出し、これらの水平断層画像におけるリード領域を検出する(S903)。なお、複数の水平断層画像は、例えば、スルーホールの両端のそれぞれから突出したリードのそれぞれから抽出するとよい。
The
X線検査装置9はさらに、ステップS902で作成した三次元データと、ステップS903で検出したリード領域の情報を用いて、指定断層位置のリード領域を推定する処理を行う(S904)。
The
X線検査装置9は続けて、ステップS902で作成した三次元データと、ステップS904で推定したリード領域の情報とに基づいて、指定断層位置のボイド領域を特定する処理を行う(S905)。
The
そして、X線検査装置9はステップS905で特定されたボイド領域の情報に基づいて、部品実装基板のボイド検査を実行し(S906)、一連の処理を終了する。検査内容は、例えば、予め記憶部912に保持されている、はんだ充填部における検査基準と、特定されたボイド領域から得られた情報とを比較することにより、部品実装基板Oの良否を判定するようにしてもよい。
Then, the
なお、ステップS906の検査を実行するまでに、ステップS904とステップS905の処理を繰り返し、複数の水平断層位置のボイド領域を特定したうえで、これら複数のボイド領域の情報に基づいて検査を行うようにしてもよい。 By the time the inspection in step S906 is executed, the processes of steps S904 and S905 are repeated to identify the void regions at a plurality of horizontal fault positions, and then the inspection is performed based on the information of these plurality of void regions. It may be.
本適用例に係るこのようなX線検査装置9によれば、外観からは確認できないはんだ内部のボイド領域をリード領域と識別して特定することができ、ボイド検査の見過ぎを抑止することができる。
According to such an
<実施形態1>
次に、図3から図8に基づいて、本発明を実施するための形態のさらに詳細な例について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
<Embodiment 1>
Next, a more detailed example of the embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those.
(システム構成)
図3は、本実施形態に係る、X線検査システム1の機能構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係るX線検査システム1は、図示しないが、CT装置と情報処理端末とを含んで構成されており、リード部品が挿入実装された部品実装基板の検査に用いられる。
(System configuration)
FIG. 3 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the X-ray inspection system 1 according to the present embodiment. Although not shown, the X-ray inspection system 1 according to the present embodiment includes a CT device and an information processing terminal, and is used for inspecting a component mounting board on which lead components are inserted and mounted.
CT装置は、X線源11、X線カメラ12、及び、検査対象の部品実装基板を保持するステージ13、を備えており、これらの各構成が相対的に移動することによって、部品実装基板の異なる位置(及び向き)の断層画像を取得できるようになっている。CT装置については所望の公知技術を採用することができるため、X線源11、X線カメラ12及びステージ13などの詳細な説明は省略する。
The CT apparatus includes an
情報処理端末は、例えばCPUやDSP等のプロセッサ(図示せず)、読み込み専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)等の主記憶部とEPROM、ハードディスクドライブ(HDD)、リムーバブルメディア等の補助記憶部とを含む記憶部27、キーボード、マウス等の入力部(図示せず)、液晶ディスプレイ等の出力部28、を備える汎用コンピュータとすることができる。なお、情報処理端末は、単一のコンピュータで構成されてもよいし、互いに連携する複数台のコンピュータによって構成されてもよい。
The information processing terminal includes, for example, a processor (not shown) such as a CPU or DSP, a main storage unit such as a read-only memory (ROM) or a random access memory (RAM), and an auxiliary such as an EPROM, a hard disk drive (HDD), or a removable media. It can be a general-purpose computer including a
補助記憶部には、オペレーティングシステム(OS)、各種プログラム、検査対象に係る各種情報、各種の検査基準等が格納され、そこに格納されたプログラムを主記憶部の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じて各構成部等が制御されることによって、後述するような、所定の目的を果たす機能部を実現することができる。なお、一部又は全部の機能部はASICやFPGAのようなハードウェア回路によって実現されてもよい。 The auxiliary storage unit stores the operating system (OS), various programs, various information related to the inspection target, various inspection standards, etc., and the programs stored there are loaded into the work area of the main storage unit and executed. By controlling each component or the like through the execution of the program, it is possible to realize a functional unit that fulfills a predetermined purpose as described later. Note that some or all of the functional parts may be realized by a hardware circuit such as an ASIC or FPGA.
次に、情報処理端末が備える各機能部について説明する。情報処理端末は、制御部21と、三次元データ作成部22と、リード領域推定部23と、ボイド領域特定部24と、良否判定部25と、ユーザー確認用画像作成部26の各機能部を有している。制御部21は、CT装置及び情報処理端末の各所の制御を司り、例えば、X線源11、X線カメラ12、ステージ13の駆動制御、入力機器の制御、出力部28への出力制御等を行う。
Next, each functional unit included in the information processing terminal will be described. The information processing terminal includes a
三次元データ作成部22は、CT装置から取得した検査対象の複数のX線断層画像に基づいて、少なくともリード部品が挿入実装されたはんだ付け部を含む領域の三次元形状のデータ(以下、単に三次元データともいう。)を作成する。
The three-dimensional
リード領域推定部23は、三次元データ作成部22が作成した三次元データを用いて、はんだ付け部の指定断層位置のリード領域を推定する処理を行う。このような推定処理を行うために、リード領域推定部23はさらに、リード領域抽出部231、リード重心算出部232、リード面積算出部233の各機能部を備えている。
The lead
なお、指定断層位置は、所定のルールに基づいて定めるようにすればよい。例えば、三次元データのZ軸方向に対する距離の固定値を予め定め、当該固定値毎に三次元データを区切った際の境界位置を指定断層位置としてもよい。また、検査領域のZ軸方向の距離Lと、固定パラメータNとを用いて、LをNで除することにより得られる値毎に、三次元データを区切った際の境界位置を指定断層位置としてもよい。 The designated fault position may be determined based on a predetermined rule. For example, a fixed value of the distance of the three-dimensional data with respect to the Z-axis direction may be set in advance, and the boundary position when the three-dimensional data is divided for each fixed value may be set as the designated fault position. Further, the boundary position when the three-dimensional data is divided for each value obtained by dividing L by N using the distance L in the Z-axis direction of the inspection region and the fixed parameter N is set as the designated fault position. May be good.
リード領域抽出部231は、三次元データ作成部22が作成した三次元データから、は
んだが充填されているスルーホール両端のそれぞれから突出している部分(即ち、はんだに覆われていない部分)のリードの位置を特定し、それぞれの水平断層画像からリード領域を抽出する。ここで特定されるリード位置は、予め設定され記憶部27に保存された情報に基づいて決定するのであってもよいし、ユーザーが都度指定するのであってもよい。
The lead
リード領域抽出部231によって抽出される領域の例を、図4、図5に示す。図4は、基板実装部品のはんだ付け部近傍の概略断面図と、これに対応する箇所の三次元データと、三次元データから作成される垂直断層画像の関係を示す説明図である。図4Aは基板実装部品のはんだ付け部近傍の概略断面図を示し、図4Bは、図4Aに対応する箇所の三次元データを示し、図4Cは当該三次元データから作成される垂直断層画像を示している。そして、図4中の、T1、T2の各ラインが、リード領域抽出部231によって特定される断層位置を示している。
Examples of the region extracted by the lead
図5は、特定された断層位置の抽出リード部T1、T2における水平断層画像を示している。リード領域抽出部231は、得られた水平断層画像を二値化することにより、抽出リード部T1、T2におけるリード領域を確定する。
FIG. 5 shows horizontal tomographic images at the extraction lead portions T1 and T2 at the specified tomographic position. The lead
リード重心算出部232は、指定断層位置におけるリードの重心位置を算出する。指定断層位置のリードの重心位置は、例えば、抽出リード部T1、T2における水平断層画像から、それぞれのリード領域の重心位置を求め、これらの重心位置の情報と直線の方程式を用いて求めるようにしてもよい。
The lead center of
リード面積算出部233は、指定断層位置におけるリードの面積を算出する。ここで、指定断層位置のリードの面積は、例えば、抽出リード部T1のリード面積に、指定断層位置のZ軸座標値から抽出リード部T1のZ軸座標値を減じた値を、抽出リード部T2のZ軸座標値から抽出リード部T1のZ軸座標値を減じた値で除した値と、抽出リード部T2のリード面積から抽出リード部T1のリード面積を減じた値を乗じた値、を加えることによって求めてもよい。
The lead
リード領域推定部23は、以上のようにして得られた指定断層位置のリードの重心位置と面積に基づいて、指定断層位置におけるリード領域を推定する。
The lead
ボイド領域特定部24は、三次元データ作成部22が作成した三次元データと、リード領域推定部23が推定したリード領域の情報とに基づいて、指定断層位置のボイド領域を特定する処理を行う。
The void
図6に基づき、ボイド領域特定部24が行うボイド領域特定処理について説明する。図6Aは指定断層位置のボイド候補を示す水平断面画像を示している。図6Bはリード領域推定部23が推定した指定断層位置の推定リード領域を示している。図6Cは、ボイド候補に推定リード領域を重畳させた状態を示している。
A void region specifying process performed by the void
ボイド領域特定部24はまず、指定断層位置の水平断層画像からボイド候補を抽出する。ただし、図6Aに示すように、X線画像ではボイドとリードとが識別できない状態となっており、このままではボイド領域を正しく特定できない。このため、リード領域推定部23が推定した推定リード領域を、ボイド候補にマスキングする処理を行う(図6Cの状態)。そして、マスキング処理をして残った領域Vをボイド領域として特定する。
The void
なお、図6に示すように、推定リード領域の形状は正円や、正方形の形状に均した形状としてもよいし、抽出リード部T1、T2の水平断層画像から求められた形状そのものとしてもよい。 As shown in FIG. 6, the shape of the estimated lead region may be a shape averaged to a perfect circle or a square shape, or may be the shape itself obtained from the horizontal tomographic images of the extracted lead portions T1 and T2. ..
良否判定部25は、ボイド領域特定部24によって特定されたボイド領域のパラメータと、記憶部27に記憶されている検査基準と、を比較することによって、部品実装基板の良不良を判定する検査を実行する。例えば、ボイド領域特定部24によって特定されたボイドの面積が、閾値のボイド面積を下回っていれば、良品と判定し、そうでなければ不良品と判定するようにすればよい。
The
ユーザー確認用画像作成部26は、少なくとも推定リード領域を、ボイド候補にマスキングした状態の指定断層位置の水平断層面を示すユーザー確認用画像を作成する。図7にユーザー確認用画像の一例を示す。作成されたユーザー確認用画像は、ユーザーが視認可能なように出力部28に表示される。
The user confirmation
(ボイド検査処理の流れ)
次に、図8を参照して、本実施形態において、検査対象である部品実装基板のボイド検査を行う処理の流れを説明する。まず、制御部21の制御によりCT装置によって基板のX線断層画像が撮影される(S101)。そして、三次元データ作成部22が複数のX線断層画像から基板の三次元データが作成する(S102)。
(Flow of void inspection process)
Next, with reference to FIG. 8, the flow of the process of performing the void inspection of the component mounting substrate to be inspected in the present embodiment will be described. First, an X-ray tomographic image of the substrate is taken by the CT apparatus under the control of the control unit 21 (S101). Then, the three-dimensional
次に、リード領域抽出部231は、ステップS102で作成された三次元データから、はんだが充填されているスルーホール両端のそれぞれから突出している部分のリードの位置を特定し、それぞれの水平断層画像からリード領域を抽出する(ステップS103)。続けて、ユーザーの設定により指定断層位置が設定される(S104)。なお、指定断層位置は、予めユーザーが設定したルールに従って、自動で設定されるようにしておいてもよい。次に、指定された全ての指定断層位置に対して、以下で説明するループL1の処理が実行される。
Next, the lead
ループL1では、まず、三次元データから指定断層位置の断層画像が取得され(S105)、リード領域推定部23によって、指定断層位置のリード領域が推定される(S106)。そして、ボイド領域特定部24によって、指定断層位置のボイド領域が特定され(S107)、一連のループL1の処理が終了する。 In the loop L1, first, a tomographic image of the designated tomographic position is acquired from the three-dimensional data (S105), and the lead area of the designated tomographic position is estimated by the lead area estimation unit 23 (S106). Then, the void region at the designated fault position is specified by the void region specifying unit 24 (S107), and the processing of the series of loops L1 is completed.
全ての指定断層位置に対して、上記のループL1の処理が終了すると、良否判定部25が、部品実装基板の良不良を判定する検査を実行する(S108)。具体的には、ステップS107で特定されたボイド領域の面積が、閾値のボイド面積を下回っていれば、良品と判定し、そうでなければ不良品と判定するようにすればよい。
When the processing of the loop L1 is completed for all the designated fault positions, the
その後、ユーザー確認用画像作成部26がユーザー確認用画像を作成し、ステップS108の判定結果と共に出力部28に表示する処理を実行し(S109)、本ルーティンは一旦終了する。なお、各ステップの処理の詳細については、各機能部についての説明の際に説明済みであるため、省略する。
After that, the user confirmation
上記したようなX線検査システム1によると、外観からは観察できないはんだ内部のボイドを、リードと識別して検査することが可能になる。また、ユーザーは検査の判定結果と共に、リード領域がマスクされて、ボイド領域が特定された状態の画像を確認することができる。このため、部品実装基板のX線検査において、検査結果の妥当性を容易に判断することが可能になり、これに基づいた検査基準のティーチングも容易に行うことが可能になる。 According to the X-ray inspection system 1 as described above, voids inside the solder, which cannot be observed from the outside, can be identified as leads and inspected. In addition, the user can confirm the image in the state where the lead area is masked and the void area is specified together with the judgment result of the inspection. Therefore, in the X-ray inspection of the component mounting substrate, the validity of the inspection result can be easily determined, and the teaching of the inspection standard based on the inspection result can be easily performed.
<変形例>
なお、上記の実施形態1では、リード領域推定部23は、リード領域の面積をリード面
積算出部233によって算出することで、指定断層位置におけるリードの面積を求めていたが、リードの面積は必ずしもこのようにして求める必要はない。
<Modification example>
In the first embodiment, the lead
図9は、実施形態1の変形例に係るX線検査システム2の機能構成を示す概略ブロック図である。本変形例に係るX線検査システム2は、リード領域推定部30が、リード領域の面積を求める機能が上述のX線検査システム1と異なるだけであり、その他の構成、機能は同様であるため、同一の符号を付し説明を省略する。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing a functional configuration of the
本変形例に係るX線検査システム2は、リード領域推定部30が、リード面積算出部の代わりにリード面積決定部234の機能部を備える点において、X線検査システム1と異なっている。リード面積決定部234は、抽出リード部の水平断層画像からリード領域の面積を求めるのではなく、記憶部27に記憶されている部品の仕様情報から、リードの面積に関する情報を取得する。このような構成であると、予め定まっている部品の寸法の情報からリード領域の面積を求めることができるため、正確、かつ効率的にリード領域を推定することが可能になる。
The
<実施形態2>
続けて、本発明に係る他の実施形態であるX線検査システム3について、図10から図13に基づいて説明する。図10は、本実施形態に係るX線検査システム3の機能構成を示す概略ブロック図である。図10に示すように、本実施形態に係るX線検査システム3は、ボイド体積算出部29の機能部がさらに備わっている点においてX線検査システム1と異なっており、多くの構成及び機能を共通にしているため、同様の構成及び機能については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
<
Subsequently, the
X線検査システム3におけるボイド体積算出部29は、ボイド領域特定部24によってボイド領域が特定された複数の指定断層位置の水平断層画像に基づいて、前記充填部におけるボイドの体積を算出する。具体的には、例えば、複数の指定断層位置のボイド領域が、Z軸方向に対して同一のボイドとみなされる場合に、それらのボイド領域の面積を加算して、各指定断層位置のボイド領域の面積加算値を求めることによって、体積を算出することができる。即ち、各指定断層位置のボイド領域の面積加算値に、指定断層位置間のZ軸の距離の値を乗じて、ボイド体積を算出するようにしてもよい。
The void
なお、複数の指定断層位置のボイド領域が、Z軸方向に対して同一のボイドといえるか否かは、各指定断層位置におけるボイド領域の重心位置間距離、ボイド領域の重なり方、等によって判定してもよい。 Whether or not the void regions of a plurality of designated fault positions can be said to be the same void in the Z-axis direction is determined by the distance between the center of gravity positions of the void regions at each designated fault position, how the void regions overlap, and the like. You may.
次に、図11を参照して、本実施形態において、検査対象である部品実装基板のボイド検査を行う処理について説明する。図11に示すように、基本的な処理の流れはX線検査システム1のものと同様であり、ボイド領域を特定するステップS107の後の流れが異なっている。 Next, with reference to FIG. 11, a process of performing a void inspection of the component mounting substrate to be inspected in the present embodiment will be described. As shown in FIG. 11, the basic processing flow is the same as that of the X-ray inspection system 1, and the flow after step S107 for specifying the void region is different.
ステップS107の後、ボイド体積算出部29がボイドの体積を算出する(ステップS201)。そして、ステップS202で良否判定が行われるが、ここでは、検査基準はボイド体積の閾値であり、ボイド体積算出部29が算出したボイド体積の値が当該閾値を下回れば良品、そうでなければ不良であると判定されるようにするとよい。その後、ユーザー確認用画像作成部26がユーザー確認用画像を作成し、ステップS202の判定結果と共に出力部28に表示する処理を実行し(S203)、本ルーティンは一旦終了する。
After step S107, the void
図12に、本実施形態におけるユーザー確認用画像の例を示す。図12Aは、部品実装基板の指定断層位置の水平断層画像(即ちXY断面画像)を示す図である。また、図12
Bは、部品実装基板のはんだ充填部を含む領域のXZ断面画像を示す図である。また、図12Cは、部品実装基板のはんだ充填部を含む領域のYZ断面画像を示す図である。
FIG. 12 shows an example of a user confirmation image in this embodiment. FIG. 12A is a diagram showing a horizontal tomographic image (that is, an XY cross-sectional image) of a designated tomographic position on a component mounting substrate. In addition, FIG.
FIG. B is a diagram showing an XZ cross-sectional image of a region including a solder-filled portion of a component mounting substrate. Further, FIG. 12C is a diagram showing a YZ cross-sectional image of a region including a solder-filled portion of the component mounting substrate.
図12に示すように、本実施形態におけるユーザー確認用画像は、はんだ付け部のXZ断面及び、YZ断面の画像も併せて表示され、XY断面も含むそれぞれの画像で、はんだ領域にボイド領域およびリード領域を示すオーバーレイ表示がなされている。また、部品実装基板の表面境界線U、指定断層位置表示線S、裏面境界線Dも、オーバーレイ表示されている。 As shown in FIG. 12, in the user confirmation image in the present embodiment, an image of the XZ cross section and the image of the YZ cross section of the soldered portion are also displayed, and in each image including the XY cross section, the void region and the void region and the solder region are displayed. There is an overlay display showing the lead area. Further, the front surface boundary line U, the designated fault position display line S, and the back surface boundary line D of the component mounting substrate are also overlaid.
上記で説明したような本実施形態のX線検査システム3によると、部品実装基板のはんだ付け部の状態を立体的に把握することができ、ユーザーの利便性をより高めることができる。
According to the
<その他>
上記各実施形態は、本発明を例示的に説明するものに過ぎず、本発明は上記の具体的な形態には限定されない。本発明はその技術的思想の範囲内で種々の変形及び組み合わせが可能である。例えば、上記実施形態1の変形例と実施形態2とを組み合わせて、リード面積決定部によってリード領域の面積を決定し、ボイド体積算出部によってボイドを立体的に把握可能なX線検査システムを構成してもよい。
<Others>
Each of the above embodiments is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above specific embodiment. The present invention can be variously modified and combined within the scope of its technical idea. For example, by combining the modified example of the first embodiment and the second embodiment, an X-ray inspection system is configured in which the area of the lead region is determined by the lead area determination unit and the void can be grasped three-dimensionally by the void volume calculation unit. You may.
また、上記各例の記憶部の少なくとも一部を情報処理端末とは別体の記憶装置としてもよいし、これをクラウド接続するのであってもよい。また、逆に、上記各例において、X線検査システムは一体の装置、即ちCT装置とコンソールが一体となったものとして提供されてもよい。また、上記各例において、ステップS103とステップS104の処理の順序が逆になっていてもよい。 Further, at least a part of the storage unit of each of the above examples may be a storage device separate from the information processing terminal, or may be connected to the cloud. On the contrary, in each of the above examples, the X-ray inspection system may be provided as an integrated device, that is, a CT device and a console are integrated. Further, in each of the above examples, the processing order of step S103 and step S104 may be reversed.
また、上記各例において、出力部28に、指定断層位置毎のボイド候補、リード領域、ボイド領域(マスク処理後)の画像を表示させるようにしてもよい。
Further, in each of the above examples, the
<付記>
本発明の一の態様は
リードを有する電子部品が挿入実装された部品実装基板の検査システムであって、
前記部品実装基板に対してX線を照射するX線発生手段(11)と、
前記部品実装基板を透過したX線を撮影するX線撮影手段(12)と、
前記X線撮影手段によって撮影された複数のX線画像の情報を用いて、少なくとも前記部品実装基板に挿入実装されている電子部品のはんだ付け部を含む領域の三次元データを作成する、三次元データ作成手段(22)と、
前記三次元データを用いて、前記はんだ付け部においてはんだが充填されているはんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、リード領域推定手段(23;30)と、
前記リード領域推定手段が推定した情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、ボイド領域特定手段(24)と、
を有する、検査システム(1)である。
<Additional notes>
One aspect of the present invention is an inspection system for a component mounting board into which an electronic component having a lead is inserted and mounted.
An X-ray generating means (11) for irradiating the component mounting board with X-rays,
An X-ray photographing means (12) for photographing X-rays transmitted through the component mounting board, and
Using the information of a plurality of X-ray images taken by the X-ray imaging means, three-dimensional data of at least a region including a soldered portion of an electronic component inserted and mounted on the component mounting board is created. Data creation means (22) and
Using the three-dimensional data, a lead region estimation means (23; 30) for estimating a lead region at a predetermined horizontal fault position of a solder filling portion filled with solder in the soldering portion, and
The void region specifying means (24), which identifies the void region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion by using the information estimated by the lead region estimating means,
It is an inspection system (1) having.
また、本発明の他の一の態様は、
リードを有する電子部品が挿入実装された部品実装基板の検査方法であって、
X線を用いて前記部品実装基板を撮影した複数のX線画像を取得する、画像取得ステップ(S101)と、
前記複数のX線画像の情報を用いて、少なくとも前記部品実装基板に挿入実装されている電子部品のはんだ付け部を含む領域の三次元データを作成する、三次元データ作成ステ
ップ(S102)と、
前記三次元データを用いて、前記はんだ付け部においてはんだが充填されているはんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、リード領域推定ステップ(S106)と、
前記リード領域推定ステップで推定された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、ボイド領域特定ステップ(S107)と、
を有する、検査方法である。
In addition, another aspect of the present invention is
This is an inspection method for component mounting boards on which electronic components with leads are inserted and mounted.
An image acquisition step (S101) of acquiring a plurality of X-ray images obtained by photographing the component mounting board using X-rays, and
A three-dimensional data creation step (S102) for creating at least three-dimensional data of a region including a soldered portion of an electronic component inserted and mounted on the component mounting board by using the information of the plurality of X-ray images.
A lead region estimation step (S106) for estimating a lead region at a predetermined horizontal fault position of a solder-filled portion filled with solder in the soldered portion using the three-dimensional data.
The void region specifying step (S107), which identifies the void region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion by using the information estimated in the lead region estimation step,
It is an inspection method having.
1、2、3・・・X線検査システム
9・・・X線検査装置
11、92・・・X線源
12、93・・・X線カメラ
921、931・・・Xステージ
922、932・・・Yステージ
C1、C2・・・円軌道
O・・・検査対象物
T1、T2・・・抽出リード部
V・・・ボイド領域
U・・・表面境界線
D・・・裏面境界線
S・・・指定断層位置表示線
1, 2, 3 ...
Claims (12)
前記部品実装基板に対してX線を照射するX線発生手段と、
前記部品実装基板を透過したX線を撮影するX線撮影手段と、
前記X線撮影手段によって撮影された複数のX線画像の情報を用いて、少なくとも前記部品実装基板に挿入実装されている電子部品のはんだ付け部を含む領域の三次元データを作成する、三次元データ作成手段と、
前記三次元データを用いて、前記はんだ付け部においてはんだが充填されているはんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、リード領域推定手段と、
前記リード領域推定手段が推定した情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、ボイド領域特定手段と、
を有する、検査システム。 This is a component mounting board inspection system in which electronic components with leads are inserted and mounted.
An X-ray generating means for irradiating the component mounting board with X-rays,
An X-ray photographing means for photographing X-rays transmitted through the component mounting board, and
Using the information of a plurality of X-ray images taken by the X-ray imaging means, three-dimensional data of at least a region including a soldered portion of an electronic component inserted and mounted on the component mounting board is created. Data creation method and
A lead region estimation means for estimating a lead region at a predetermined horizontal fault position of a solder filling portion filled with solder in the soldering portion using the three-dimensional data.
A void region specifying means that identifies a void region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion by using the information estimated by the lead region estimating means.
Has an inspection system.
前記はんだ付け部において、はんだが充填されているスルーホールの両端のそれぞれから突出している前記リードの複数の水平断層画像に基づいて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの重心位置を算出する、リード重心算出手段を備えており、
少なくとも前記リード重心算出手段により算出された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の検査システム。 The lead region estimation means is
In the soldered portion, the position of the center of gravity of the lead at a predetermined horizontal tomographic position of the solder-filled portion is determined based on a plurality of horizontal tomographic images of the lead protruding from each of both ends of the through hole filled with solder. Equipped with a lead center of gravity calculation means to calculate
At least the information calculated by the lead center of gravity calculation means is used to estimate the lead region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion.
The inspection system according to claim 1, wherein the inspection system is characterized in that.
前記はんだ付け部において、はんだが充填されているスルーホールの両端のそれぞれから突出している前記リードの複数の水平断層画像に基づいて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの面積を算出する、リード面積算出手段をさらに備えており、
少なくとも前記リード面積算出手段により算出された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の検査システム。 The lead region estimation means is
In the soldered portion, the area of the lead at a predetermined horizontal tomographic position of the solder-filled portion is calculated based on a plurality of horizontal tomographic images of the leads protruding from both ends of the through hole filled with solder. It also has a lead area calculation means.
At least the information calculated by the lead area calculation means is used to estimate the lead region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion.
2. The inspection system according to claim 2.
前記リード領域推定手段は、前記記憶手段に記憶された前記電子部品の仕様に係る情報に基づいて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリードの面積を決定する、リード面積決定手段をさらに備えており、少なくとも前記リード面積決定手段により決定された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の検査システム。 It further has a storage means for storing at least information related to the specifications of the electronic component.
The lead area estimation means further includes a lead area determining means for determining the area of the lead at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion based on the information related to the specifications of the electronic component stored in the storage means. It is provided, and at least the information determined by the lead area determining means is used to estimate the lead region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion.
2. The inspection system according to claim 2.
前記所定の水平断層位置を示す水平断層画像に対して、前記リード領域推定手段によって推定されたリード領域をマスク処理することによって、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、
ことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の検査システム。 The void region identifying means
By masking the lead region estimated by the lead region estimation means with respect to the horizontal tomographic image showing the predetermined horizontal fault position, the void region at the predetermined horizontal fault position of the solder filling portion is specified.
The inspection system according to any one of claims 1 to 4, wherein the inspection system is characterized in that.
少なくとも前記ユーザー確認用画像を表示する画像表示手段と、をさらに有する、
ことを特徴とする、請求項5に記載の検査システム。 At least, a user confirmation image creating means for creating a user confirmation image showing a state in which the estimated lead region is masked with respect to the horizontal tomographic image indicating the predetermined horizontal tomographic position.
Further having at least an image display means for displaying the user confirmation image.
The inspection system according to claim 5, wherein the inspection system is characterized in that.
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の検査システム。 Further having an inspection means for determining the quality of the component mounting board based on the parameters related to the void region specified by the void region specifying means.
The inspection system according to any one of claims 1 to 6, wherein the inspection system is characterized in that.
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の検査システム。 Further, a void volume calculating means for calculating the volume of voids in the solder filling portion based on a plurality of horizontal tomographic images showing different horizontal tomographic positions in the solder filling portion in which the void region is specified by the void region specifying means. Have, have
The inspection system according to any one of claims 1 to 6, wherein the inspection system is characterized in that.
ことを特徴とする、請求項8に記載の検査システム。 Further, it has an inspection means for determining the quality of the component mounting substrate based on the volume of voids in the solder filling portion calculated by the void volume calculating means.
8. The inspection system according to claim 8.
X線を用いて前記部品実装基板を撮影した複数のX線画像を取得する、画像取得ステップと、
前記複数のX線画像の情報を用いて、少なくとも前記部品実装基板に挿入実装されている電子部品のはんだ付け部を含む領域の三次元データを作成する、三次元データ作成ステップと、
前記三次元データを用いて、前記はんだ付け部においてはんだが充填されているはんだ充填部の所定の水平断層位置におけるリード領域を推定する、リード領域推定ステップと、
前記リード領域推定ステップで推定された情報を用いて、前記はんだ充填部の所定の水平断層位置におけるボイド領域を特定する、ボイド領域特定ステップと、
を有する、検査方法。 This is an inspection method for component mounting boards on which electronic components with leads are inserted and mounted.
An image acquisition step of acquiring a plurality of X-ray images obtained by photographing the component mounting board using X-rays, and
A three-dimensional data creation step of creating at least three-dimensional data of a region including a soldered portion of an electronic component inserted and mounted on the component mounting board by using the information of the plurality of X-ray images.
Using the three-dimensional data, a lead region estimation step for estimating a lead region at a predetermined horizontal fault position of a solder filling portion filled with solder in the soldering portion, and a lead region estimation step.
Using the information estimated in the lead region estimation step, a void region specifying step for identifying a void region at a predetermined horizontal fault position of the solder filling portion, and a void region specifying step.
The inspection method.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020042993A JP7456207B2 (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Inspection system, inspection method and program |
DE112020006878.1T DE112020006878T5 (en) | 2020-03-12 | 2020-12-16 | TEST SYSTEM, TEST PROCEDURE AND PROGRAM |
CN202080097379.6A CN115176148A (en) | 2020-03-12 | 2020-12-16 | Inspection system, inspection method, and program |
PCT/JP2020/047023 WO2021181792A1 (en) | 2020-03-12 | 2020-12-16 | Inspection system, inspection method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020042993A JP7456207B2 (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Inspection system, inspection method and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021143948A true JP2021143948A (en) | 2021-09-24 |
JP7456207B2 JP7456207B2 (en) | 2024-03-27 |
Family
ID=77671603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020042993A Active JP7456207B2 (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Inspection system, inspection method and program |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7456207B2 (en) |
CN (1) | CN115176148A (en) |
DE (1) | DE112020006878T5 (en) |
WO (1) | WO2021181792A1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04369413A (en) * | 1991-06-17 | 1992-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Evaluating apparatus of bonding of solder |
JP2000012628A (en) * | 1998-06-25 | 2000-01-14 | Nippon Inter Connection Systems Kk | Defect detector for tape carrier, and defect inspection system |
JP2005142584A (en) * | 1999-11-08 | 2005-06-02 | Teradyne Inc | Inspection method using vertical slice imaging |
JP2005236334A (en) * | 1997-01-07 | 2005-09-02 | Renesas Technology Corp | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
JP2008159914A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Toyota Industries Corp | Method for mounting component |
JP2011169791A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | X-ray inspection method and x-ray inspection device |
JP2019197749A (en) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | オムロン株式会社 | Electronic apparatus |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2113752C (en) * | 1994-01-19 | 1999-03-02 | Stephen Michael Rooks | Inspection system for cross-sectional imaging |
JP4369413B2 (en) | 2005-10-06 | 2009-11-18 | シャープ株式会社 | Network equipment |
JP2009162596A (en) * | 2007-12-29 | 2009-07-23 | Omron Corp | Method of supporting image confirmation work and substrate inspection apparatus utilizing x ray using the same |
JP2011169788A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | X-ray inspection method, and x-ray inspection device |
JP6425458B2 (en) | 2014-08-26 | 2018-11-21 | 名古屋電機工業株式会社 | X-ray inspection apparatus, X-ray inspection method and X-ray inspection program |
JP7042393B2 (en) | 2018-03-08 | 2022-03-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Part mounting method, manufacturing method of part mounting structure |
-
2020
- 2020-03-12 JP JP2020042993A patent/JP7456207B2/en active Active
- 2020-12-16 CN CN202080097379.6A patent/CN115176148A/en active Pending
- 2020-12-16 DE DE112020006878.1T patent/DE112020006878T5/en active Pending
- 2020-12-16 WO PCT/JP2020/047023 patent/WO2021181792A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04369413A (en) * | 1991-06-17 | 1992-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Evaluating apparatus of bonding of solder |
JP2005236334A (en) * | 1997-01-07 | 2005-09-02 | Renesas Technology Corp | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
JP2000012628A (en) * | 1998-06-25 | 2000-01-14 | Nippon Inter Connection Systems Kk | Defect detector for tape carrier, and defect inspection system |
JP2005142584A (en) * | 1999-11-08 | 2005-06-02 | Teradyne Inc | Inspection method using vertical slice imaging |
JP2008159914A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Toyota Industries Corp | Method for mounting component |
JP2011169791A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | X-ray inspection method and x-ray inspection device |
JP2019197749A (en) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | オムロン株式会社 | Electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115176148A (en) | 2022-10-11 |
JP7456207B2 (en) | 2024-03-27 |
WO2021181792A1 (en) | 2021-09-16 |
DE112020006878T5 (en) | 2023-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6929330B2 (en) | Techniques for measuring overlays between layers of a multilayer structure | |
US10054432B2 (en) | X-ray inspection apparatus and control method | |
JP5559551B2 (en) | Inspection device | |
JP6277754B2 (en) | Quality control system and internal inspection device | |
JP2009300429A (en) | Method and device for inspecting printed solder paste | |
JP5949480B2 (en) | X-ray inspection apparatus and X-ray inspection method | |
JP5125500B2 (en) | X-ray tomography simulation method and simulation program | |
JP2019023664A (en) | X-ray inspection processing apparatus and x-ray inspection method | |
WO2021181792A1 (en) | Inspection system, inspection method, and program | |
JP4988482B2 (en) | Radiation inspection apparatus, radiation inspection method, and radiation inspection program | |
JP4650076B2 (en) | Circuit pattern inspection apparatus and circuit pattern inspection method | |
JP6387620B2 (en) | Quality control system | |
JP2005164454A (en) | Mounting appearance inspection method and mounting appearance inspection device | |
JP4434116B2 (en) | Inspection method for metal foil laminates | |
JP2023112578A (en) | Examination system, examination-purpose information processing terminal, and program | |
TWI802270B (en) | Inspection system, inspection management device, inspection program generation method, and program | |
JP2016045163A (en) | X-ray inspection device, x-ray inspection method and x-ray inspection program | |
TWI795826B (en) | X-ray inspection device | |
WO2022157993A1 (en) | Measurement system, inspection system, measurement device, measurement method, inspection method, and program | |
JP2022111659A (en) | Inspection management system, inspection management device, inspection management method, and program | |
CN116058855A (en) | X-ray inspection apparatus, X-ray inspection system, image management method, and storage medium | |
JP2014190702A (en) | Inspection device, inspection method, and inspection program | |
TW202316107A (en) | Image inspection method, defective-portion image management method, and image inspection apparatus in which the image inspection method includes a step of transferring an image of a defective portion to a transferring target of a non-defective item image to generate a transferred image | |
JP2005257424A (en) | Method for extracting bump image on mounting substrate for semiconductor device, inspection method of bump image, program for methods, recording medium for recording program, and inspection device of bump | |
WO2016086486A1 (en) | Image generation method and apparatus for electronic circuit board x-ray inspection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240205 |
|
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: 20240213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7456207 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |