JP2023120928A - はんだ印刷位置測定方法、はんだ印刷位置測定装置およびプリント基板製品 - Google Patents

Abstract

【課題】はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定装置を用いずに、はんだの印刷位置を測定することができること。【解決手段】はんだが印刷される複数のパッド２および測定用パッド３が配置されたプリント基板１と、複数の開口部５と、測定用パッド３に対し第１方向に第１距離、離されて配置される測定用開口部６とを有するメタルマスク４と、を用いて、はんだの印刷位置を測定する。はんだ印刷位置測定方法は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせし、メタルマスク４の複数の開口部５および測定用開口部６を介してプリント基板１上にはんだを印刷する印刷ステップと、測定用パッド３上のはんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいてはんだの第１方向の印刷位置を測定する測定ステップと、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、プリント基板上のはんだ印刷位置を測定するはんだ印刷位置測定方法、はんだ印刷位置測定装置およびプリント基板製品に関する。

リフローはんだ付けでは、印刷機によってプリント基板上の銅箔部分にクリームはんだの印刷を行い、その上にはんだ付けをする電子部品を搭載し、電子部品が搭載されたプリント基板をリフロー炉内で加熱してはんだを溶融することではんだ付けが行われる。この際、はんだ印刷位置にずれがあると、正常にはんだ付けがなされず、短絡、解放、実装位置ずれなどの不良が発生する。

特許文献１では、プリント基板上へのクリームはんだの印刷位置を把握するために、クリームはんだ印刷後にはんだ印刷検査装置を配置して、はんだ印刷位置の測定を行っている。

特開平４－４８２４８号公報

特許文献１の技術では、はんだ印刷位置を知るために専用のはんだ印刷検査装置が必要であり、装置コストがかかるという課題がある。また、特許文献１は、はんだ印刷後のはんだ溶融前に測定する技術であり、リフロー工程にてはんだが溶融した後では、はんだ印刷位置の測定ができないという課題がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定装置を用いずに、はんだの印刷位置を測定することができるはんだ印刷位置測定方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示におけるはんだ印刷位置測定方法は、はんだが印刷される複数のパッドおよび第１測定用パッドが配置されたプリント基板と、複数のパッドに対応する位置に配置された複数の開口部と、プリント基板と位置合わせされたときに、第１測定用パッドに対し第１方向に第１距離、離されて配置される第１測定用開口部とを有するマスク部材と、を用いて、はんだの印刷位置を測定する。はんだ印刷位置測定方法は、プリント基板とマスク部材とを位置合わせし、マスク部材の複数の開口部および第１測定用開口部を介してプリント基板上にはんだを印刷する印刷ステップと、第１測定用パッド上のはんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいてはんだの第１方向の印刷位置を測定する測定ステップと、を備える。

本開示のはんだ印刷位置測定方法によれば、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定装置を用いずに、はんだの印刷位置を測定することができるという効果を奏する。

実施の形態１のはんだ印刷位置測定方法を説明するためのプリント基板などの構成を示す斜視図 実施の形態１において、プリント基板とメタルマスクとの位置ずれがない場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図 実施の形態１において、プリント基板とメタルマスクとの位置ずれがある場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図 実施の形態１のはんだ印刷位置測定方法を示すフローチャート 実施の形態２において、プリント基板とメタルマスクとの位置ずれがない場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図 実施の形態２において、プリント基板に対してメタルマスクが－Ｘ方向に位置ずれした場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図 実施の形態２において、プリント基板に対してメタルマスクが＋Ｘ方向に位置ずれした場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図 実施の形態２のはんだ印刷位置測定方法を示すフローチャート 実施の形態３において、プリント基板とメタルマスクとの位置ずれがない場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態を示す図 実施の形態３のはんだ印刷位置測定方法を示すフローチャート 実施の形態４において、プリント基板とメタルマスクとの位置ずれがない場合の測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態と、測定用パッドと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態とを示す図 実施の形態４の変形例を示す図

以下に、実施の形態にかかるはんだ印刷位置測定方法、はんだ印刷位置測定装置およびプリント基板製品を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のはんだ印刷位置測定方法を説明するためのプリント基板などの構成を示す斜視図である。図１において、プリント基板１には、実装部品である電子部品を実装し、はんだ付けするための銅箔である複数のパッド２が設けられている。パッド２としては、スルーホールまたはビアの周囲にある実装部品の取り付けまたは層間接続用の銅箔であるランドの概念も含むものとする。また、パッド２としては、銅以外の材料で形成されているパッドまたはランドも含むものとする。プリント基板１の一辺に平行な方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向とする。

図１において、プリント基板１の上方には、マスク部材としてのメタルマスク４が示されている。メタルマスク４には、各パッド２の位置に対応する位置にはんだ付け用の複数の開口部５が設けられている。複数のパッド２に複数の開口部５が重なるようにプリント基板１とメタルマスク４とが位置合わせされた状態で、印刷機によって、各開口部５の開口を介してクリームはんだが各パッド２に印刷される。プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、各パッド２上に、クリームはんだが印刷される。その後、マウンターによって、クリームはんだが各パッド２に印刷されたプリント基板１上に、電子部品が搭載される。さらに、電子部品が搭載されたプリント基板１をリフロー炉内に入れて加熱してはんだを溶融することではんだ付けが行われる。

ここで、プリント基板１上には、第１測定用パッドとしての位置ずれ測定用パッド３が設けられている。以下、位置ずれ測定用パッド３を単に測定用パッド３と呼ぶこともある。測定用パッド３は、プリント基板１上において、配線、電子部品が存在しない孤立した箇所、例えば、４辺の角部に配置される。また、メタルマスク４には、第１測定用開口部としての位置ずれ測定用開口部６が設けられている。以下、位置ずれ測定用開口部６を単に測定用開口部６と呼ぶこともある。測定用開口部６は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド３に重なる位置に設けるのではなく、測定用パッド３に対し第１方向に予め設定した距離を離して配置される。図１の場合は、測定用開口部６は測定用パッド３に対し＋Ｘ方向に距離ｘ１を離して配置されている。したがって、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、測定用パッド３から離れた位置に測定用開口部６によるクリームはんだ印刷が行われる。距離ｘ１は第１距離に対応する。

次に、位置ずれ測定用パッド３および位置ずれ測定用開口部６を用いて印刷されたクリームはんだの位置ずれの測定方法について説明する。図２は、実施の形態１において、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合の測定用パッド３と印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図である。図２の左図はリフロー前の状態を示し、図２の右図はリフロー後の状態を示している。プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたとき、測定用パッド３と測定用開口部６は＋Ｘ方向に距離ｘ１だけ離れているので、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、図２の左図に示すように、測定用開口部６によるはんだ印刷部７は測定用パッド３から＋Ｘ方向に距離ｘ１だけ離れて印刷される。この状態でリフロー工程を経た場合、図２の右図に示すように、はんだ溶融後でも、測定用パッド３と溶融後のはんだ８は接触することはない。

図３は、実施の形態１において、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがある場合の測定用パッド３と印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図である。図３の左図はリフロー前の状態を示し、図３の右図はリフロー後の状態を示している。図３の場合は、プリント基板１に対してメタルマスク４の位置が、－Ｘ方向にずれている状態を示している。－Ｘ方向に距離ｘ１以上の印刷位置ずれがある場合は、図３の左図に示すように、測定用開口部６によるはんだ印刷部７は測定用パッド３に接触する。この状態でリフロー工程を経た場合、図３の右図に示すように、はんだ溶融後でも測定用パッド３上には、溶融後のはんだ８の一部が残る。このため、はんだ溶融後であっても、はんだ印刷時にはんだが接触していたことがわかる。

図４は、実施の形態１のはんだ印刷位置測定方法を示すフローチャートである。まず、はんだ印刷後のリフロー前に、測定用パッド３と測定用開口部６によるはんだ印刷部７とが観察されるか、あるいはリフロー後に、測定用パッド３と測定用開口部６による溶融後のはんだ８とが観察される（ステップＳ１０）。この観察は、目視による観察あるいはカメラなどの観察機器による観察のいずれでもよい。つぎに、リフロー前の測定であれば、測定用パッド３と測定用開口部６によるはんだ印刷部７との接触の有無が測定され、リフロー後の測定であれば、測定用パッド３と測定用開口部６による溶融後のはんだ８との接触の有無が測定される（ステップＳ１１）。そして、接触がない場合は（ステップＳ１１：Ｎｏ）、両者のずれは距離ｘ１未満であると判定され（ステップＳ１２）、接触がある場合は（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、両者のずれは距離ｘ１以上であると判定される（ステップＳ１３）。

つまり、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定用パッド３と測定用開口部６によるはんだとの接触の有無を目視あるいは観察機器によって測定すること、－Ｘ方向に距離ｘ１以上のずれがあるか否かを判定することができる。

リフロー工程が終了し、複数のパッド２上に電子部品が搭載され、完成後の製品であるプリント基板製品が製造される。複数のパッド２上に電子部品が搭載され、配線が形成された完成後の正常な製品であるプリント基板製品においては、測定用パッド３から第１方向に第１距離、離された位置にはんだが形成されている。プリント基板製品では、測定用パッド３は、電子部品および配線と接続されておらず、測定用パッド３から第１方向に第１距離、離されて配置されるはんだも、電子部品および配線と接続されていない。

このように実施の形態１によれば、プリント基板１上に測定用パッド３を設け、メタルマスク４に測定用開口部６を設け、測定用パッド３と測定用開口部６とを予め設定した距離ｘ１だけ離して配置したので、その後、測定用パッド３と測定用開口部６によるはんだとの接触の有無を測定すれば、はんだ位置ずれが距離ｘ１未満か距離ｘ１以上であるかを判定することができる。これにより、測定装置を持たないプリント基板組立設備でもはんだ印刷位置を測定することができる。また、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、はんだの印刷位置を測定することができる。

なお、実施の形態１において、測定用パッド３と測定用開口部６とを離間させる方向は、ＸＹ平面に含まれる方向であれば、Ｙ方向でもよいし、±Ｘ方向成分および±Ｙ方向成分を含む他の任意の方向としてもよい。

実施の形態２．
実施の形態２では、第１測定用パッド、第２測定用パッドとしての２つの測定用パッド３ａ，３ｂを２箇所に配置し、２つの測定用パッド３ａ，３ｂの間に、測定用開口部６を測定用パッド３ａ，３ｂから距離を離して配置している。具体的には、測定用開口部６は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド３ａから＋Ｘ方向に、第１距離である距離ｘ２を離して配置され、測定用パッド３ｂから－Ｘ方向に、第２距離である距離ｘ３を離して配置されている。＋方向は正方向に対応し、－方向は負方向に対応する。図５は、実施の形態２において、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合の測定用パッド３ａ，３ｂと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図である。図５の左図はリフロー前の状態を示し、図５の右図はリフロー後の状態を示している。

プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたとき、測定用パッド３ａと測定用開口部６とは＋Ｘ方向に距離ｘ２だけ離れ、測定用パッド３ｂと測定用開口部６とは－Ｘ方向に距離ｘ３だけ離れているので、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、図５の左図に示すように、測定用開口部６によるはんだ印刷部７は、測定用パッド３ａから＋Ｘ方向に距離ｘ２だけ離れ、かつ測定用パッド３ｂから－Ｘ方向に距離ｘ３だけ離れて印刷される。この状態でリフロー工程を経た場合、図５の右図に示すように、はんだ溶融後でも、測定用パッド３ａ，３ｂと溶融後のはんだ８は接触することはない。

図６は、実施の形態２において、プリント基板１に対してメタルマスク４が－Ｘ方向に位置ずれした場合の測定用パッド３ａ，３ｂと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図である。図６の左図はリフロー前の状態を示し、図６の右図はリフロー後の状態を示している。－Ｘ方向に距離ｘ２以上の印刷位置ずれがある場合は、図６の左図に示すように、測定用開口部６によるはんだ印刷部７は測定用パッド３ａに接触する。この状態でリフロー工程を経た場合、図６の右図に示すように、はんだ溶融後でも測定用パッド３ａ上には、溶融後のはんだ８の一部が残る。このため、はんだ溶融後であっても、はんだ印刷時にはんだが接触していたことがわかる。

図７は、実施の形態２において、プリント基板１に対してメタルマスク４が＋Ｘ方向に位置ずれした場合の測定用パッド３ａ，３ｂと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態およびリフロー後の状態を示す図である。図７の左図はリフロー前の状態を示し、図７の右図はリフロー後の状態を示している。＋Ｘ方向に距離ｘ３以上の印刷位置ずれがある場合は、図７の左図に示すように、測定用開口部６によるはんだ印刷部７は測定用パッド３ｂに接触する。この状態でリフロー工程を経た場合、図７の右図に示すように、はんだ溶融後でも測定用パッド３ｂ上には、溶融後のはんだ８の一部が残る。このため、はんだ溶融後であっても、はんだ印刷時にはんだが接触していたことがわかる。

図８は、実施の形態２のはんだ印刷位置測定方法を示すフローチャートである。まず、はんだ印刷後のリフロー前に、測定用パッド３ａ，３ｂと測定用開口部６によるはんだ印刷部７とが観察されるか、あるいはリフロー後に、測定用パッド３ａ，３ｂと測定用開口部６による溶融後のはんだ８とが観察される（ステップＳ２０）。この観察は、目視による観察あるいはカメラなどの観察機器による観察のいずれでもよい。つぎに、リフロー前の測定であれば、測定用パッド３ａと測定用開口部６によるはんだ印刷部７との接触の有無が測定され、リフロー後の測定であれば、測定用パッド３ａと測定用開口部６による溶融後のはんだ８との接触の有無が測定される（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の判断がＮｏである場合、リフロー前の測定であれば、測定用パッド３ｂと測定用開口部６によるはんだ印刷部７との接触の有無が測定され、リフロー後の測定であれば、測定用パッド３ｂと測定用開口部６による溶融後のはんだ８との接触の有無が測定される（ステップＳ２２）。

そして、測定用パッド３ａ，３ｂに対する接触がない場合は（ステップＳ２２：Ｎｏ）、はんだ位置ずれは、－Ｘ方向に距離ｘ２未満で、かつ＋Ｘ方向に距離ｘ３未満であると判定される（ステップＳ２３）。一方の測定用パッド３ｂに対する接触がある場合は（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、はんだ位置ずれは、＋Ｘ方向に距離ｘ３以上であると判定される（ステップＳ２４）。他方の測定用パッド３ａに対する接触がある場合は（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、はんだ位置ずれは、－Ｘ方向に距離ｘ２以上であると判定される（ステップＳ２５）。

つまり、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定用パッド３ａ，３ｂと測定用開口部６によるはんだとの接触の有無を目視あるいは観察機器によって測定すること、－Ｘ方向に距離ｘ２以上のずれがあるか否かと、＋Ｘ方向に距離ｘ３以上のずれがあるか否かを判定することができる。

このように実施の形態２によれば、プリント基板１上に２つの測定用パッド３ａ，３ｂを設け、測定用パッド３ａ，３ｂの間に、測定用開口部６を測定用パッド３ａ，３ｂから距離を離して配置しているので、その後、測定用パッド３ａ，３ｂと測定用開口部６によるはんだとの接触の有無を測定すれば、はんだ位置ずれが＋Ｘ方向に距離ｘ３以上であるか否かと、－Ｘ方向に距離ｘ２以上であるか否かを判定することができる。これにより、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定装置を用いずに、一次元方向のはんだの印刷位置を測定することができる。

なお、実施の形態２において、測定用パッド３ａ，３ｂと測定用開口部６とを離間させる方向は、ＸＹ平面に含まれる方向であれば、Ｙ方向でもよいし、±Ｘ方向成分および±Ｙ方向成分を含む他の任意の方向としてもよい。また、Ｘ方向に並ぶ測定用パッド３ａ，３ｂおよび測定用開口部６の他に、Ｙ方向に並ぶ２つの測定用パッドと測定用開口部を設ければ、二次元方向の＋側、－側への印刷位置を測定することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、同一方向に異なる距離を離間された複数組の測定用パッドと測定用開口部とを用いて印刷位置ずれが測定される。図９は、実施の形態３において、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合の測定用パッド３ｃ，３ｄ，３ｅと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態を示す図である。実施の形態３では、具体的には、はんだ印刷部７ａを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部６ａ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド３ｃから＋Ｘ方向に距離ｘ４を離して配置されている。また、はんだ印刷部７ｂを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部６ｂ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド３ｄから＋Ｘ方向に距離ｘ５を離して配置されている。また、はんだ印刷部７ｃを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部６ｃ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド３ｅから＋Ｘ方向に距離ｘ６を離して配置されている。ｘ４＜ｘ５＜ｘ６である。例えば、測定用パッド３ｃが第１測定用パッドに対応し、測定用パッド３ｄが第３測定用パッドに対応し、実施の形態３の測定用開口部６ａが第１測定用開口部に対応し、実施の形態３の測定用開口部６ｂが第２測定用開口部に対応し、距離ｘ４が第１距離に対応し、距離ｘ５が第３距離に対応する。

プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたとき、測定用パッド３ｃと測定用開口部６ａとは＋Ｘ方向に距離ｘ４だけ離れ、測定用パッド３ｄと測定用開口部６ｂとは＋Ｘ方向に距離ｘ５だけ離れ、測定用パッド３ｅと測定用開口部６ｃとは＋Ｘ方向に距離ｘ６だけ離れている。このため、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、図９に示すように、測定用開口部６ａによるはんだ印刷部７ａは測定用パッド３ｃから＋Ｘ方向に距離ｘ４だけ離れて印刷され、測定用開口部６ｂによるはんだ印刷部７ｂは測定用パッド３ｄから＋Ｘ方向に距離ｘ５だけ離れて印刷され、測定用開口部６ｃによるはんだ印刷部７ｃは測定用パッド３ｅから＋Ｘ方向に距離ｘ６だけ離れて印刷される。また、前述したように、この状態でリフロー工程を経た場合、はんだ溶融後でも、測定用パッド３ｃ，３ｄ，３ｅと溶融後のはんだが接触することはない。

図１０は、実施の形態３のはんだ印刷位置測定方法を示すフローチャートである。以下では、はんだ印刷後のリフロー前の測定について説明するが、リフロー後の測定についても、前述と同様にして実施することが可能である。まず、測定用パッド３ｃおよびはんだ印刷部７ａと、測定用パッド３ｄおよびはんだ印刷部７ｂと、測定用パッド３ｅおよびはんだ印刷部７ｃとが観察される（ステップＳ３０）。この観察は、目視による観察あるいはカメラなどの観察機器による観察のいずれでもよい。つぎに、測定用パッド３ｃとはんだ印刷部７ａとの接触の有無が測定される（ステップＳ３１）。また、ステップＳ３１の判断がＹｅｓである場合、測定用パッド３ｄとはんだ印刷部７ｂとの接触の有無が測定される（ステップＳ３２）。また、ステップＳ３２の判断がＹｅｓである場合、測定用パッド３ｅとはんだ印刷部７ｃとの接触の有無が測定される（ステップＳ３３）。

そして、測定用パッド３ｃに対する接触がない場合は（ステップＳ３１：Ｎｏ）、はんだ位置ずれは、＋Ｘ方向に距離ｘ４未満であると判定される（ステップＳ３４）。また、測定用パッド３ｄに対する接触がない場合は（ステップＳ３２：Ｎｏ）、はんだ位置ずれは、＋Ｘ方向に距離ｘ４以上であって距離ｘ５未満であると判定される（ステップＳ３５）。また、測定用パッド３ｅに対する接触がない場合は（ステップＳ３３：Ｎｏ）、はんだ位置ずれは、＋Ｘ方向に距離ｘ５以上であって距離ｘ６未満であると判定される（ステップＳ３６）。また、測定用パッド３ｅに対する接触がある場合は（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、はんだ位置ずれは、＋Ｘ方向に距離ｘ６以上であると判定される（ステップＳ３７）。

このように、実施の形態３では、同一方向に複数の異なる距離を離間された複数組の測定用パッド３ｃ，３ｄ，３ｅと測定用開口部６ａ，６ｂ，６ｃとを用いて印刷位置ずれを測定しているので、その後、測定用パッド３ｃ，３ｄ，３ｅと測定用開口部６ａ，６ｂ，６ｃによるはんだとの接触の有無を測定すれば、はんだ位置ずれが複数の異なる距離の範囲内であるか否かを細かく判定することができる。これにより、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定装置を用いずにはんだの印刷位置を高精度に測定することができる。

なお、実施の形態３において、測定用パッド３ｃ，３ｄ，３ｅと測定用開口部６ａ，６ｂ，６ｃとを離間させる方向は、ＸＹ平面に含まれる方向であれば、Ｙ方向でもよいし、±Ｘ方向成分および±Ｙ方向成分を含む他の任意の方向としてもよい。

また、Ｘ方向に並ぶ測定用パッド３ｃ，３ｄ，３ｅおよび測定用開口部６ａ，６ｂ，６ｃの他に、Ｙ方向に並ぶ複数の測定用パッドと複数の測定用開口部を設ければ、二次元方向の＋側、－側への印刷位置を測定することができる。例えば、プリント基板１は、第４測定用パッドおよび第５測定用パッドを有し、メタルマスク４は、第４測定用パッドに対し第２方向としてのＹ方向に、第４距離、離されて配置される第３測定用開口部と、第５測定用パッドに対しＹ方向に、第５距離、離されて配置される第４測定用開口部と、を有し、第４測定用パッドおよび第５測定用パッド上のはんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいてはんだのＹ方向における印刷位置を測定するようにしてもよい。

さらに、測定用パッドと測定用開口部との組数を増加させれば、より広範囲および高精度の測定を行うことができる。また、測定用パッドと測定用開口部との距離についても、短距離の箇所で測定用パッドと測定用開口部との組数を多くし、長距離の箇所で測定用パッドと測定用開口部との組数を少なくすることで、より測定精度を細かく調整することができる。

実施の形態４．
実施の形態４では、同心円状に等間隔に配置された複数の測定用パッドと、複数の測定用パッドの同心円の中心に配置された測定用開口部とを用いて印刷位置ずれが測定される。図１１は、実施の形態４において、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合の測定用パッド１１ａ～１１ｈと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態と、測定用パッド１２ａ～１２ｈと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態とを示す図である。測定用パッド１１ａ～１１ｈが第６測定用パッドに対応し、測定用パッド１２ａ～１２ｈが第７測定用パッドに対応する。

実施の形態４では、はんだ印刷部７ｄを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部６ｄ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド１１ａ～１１ｈから距離ｘ７を離して配置されている。また、はんだ印刷部７ｅを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部６ｅ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド１２ａ～１２ｈから距離ｘ８を離して配置されている。ｘ７＜ｘ８である。実施の形態４の測定用開口部６ｄが第５測定用開口部に対応し、測定用開口部６ｅが第６測定用開口部に対応し、距離ｘ７が第６距離に対応し、距離ｘ８が第７距離に対応する。

プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたとき、測定用パッド１１ａ～１１ｈと測定用開口部６ｄはそれぞれ距離ｘ７だけ離れ、測定用パッド１２ａ～１２ｈと測定用開口部６ｅはそれぞれ距離ｘ８だけ離れている。このため、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、図１１に示すように、測定用開口部６ｄによるはんだ印刷部７ｄは測定用パッド１１ａ～１１ｈからそれぞれ距離ｘ７だけ離れて印刷され、測定用開口部６ｅによるはんだ印刷部７ｅは測定用パッド１２ａ～１２ｈからそれぞれ距離ｘ８だけ離れて印刷される。また、前述したように、この状態でリフロー工程を経た場合、はんだ溶融後でも、測定用パッド１１ａ～１１ｈと溶融後のはんだが接触することはなく、測定用パッド１２ａ～１２ｈと溶融後のはんだが接触することはない。

しかし、はんだ印刷時にプリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがある場合は、測定用パッド１１ａ～１１ｈおよび測定用パッド１２ａ～１２ｈのうちの何れかと、はんだ印刷部７ｄ，７ｅとの接触が発生し、その接触状態は、位置ずれの大きさおよび方向によって変化する。このため、測定用パッド１１ａ～１１ｈおよび測定用パッド１２ａ～１２ｈのうち接触が発生した測定用パッドがどれであるかを判定することで、位置ずれの大きさおよび方向を判定することができる。

図１２は、実施の形態４の変形例を示す図である。図１２に示す変形例では、測定用パッドと測定用開口部との位置関係を図１１と逆にしている。図１２では、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合の測定用パッド１３ａ～１３ｈと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態と、測定用パッド１４ａ～１４ｈと印刷されたクリームはんだのリフロー前の状態とを示している。測定用パッド１３ａ～１３ｈが第８測定用パッドに対応し、測定用パッド１４ａ～１４ｈが第９測定用パッドに対応する。

図１２の変形例では、はんだ印刷部７ｆ～７ｎを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部１５ａ～１５ｈ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド１３ａ～１３ｈから距離ｘ９を離して、測定用パッド１３ａ～１３ｈの外側に配置されている。また、はんだ印刷部７ｏ～７ｖを形成するクリームはんだを通過させる測定用開口部１６ａ～１６ｈ（不図示）は、プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたときに、測定用パッド１４ａ～１４ｈから距離ｘ１０を離して、測定用パッド１４ａ～１４ｈの外側に配置されている。ｘ９＜ｘ１０である。実施の形態４の測定用開口部１５ａ～１５ｈが第７測定用開口部に対応し、測定用開口部１６ａ～１６ｈが第８測定用開口部に対応し、距離ｘ９が第８距離に対応し、距離ｘ１０が第９距離に対応する。

プリント基板１とメタルマスク４とを位置合わせしたとき、測定用パッド１３ａ～１３ｈと測定用開口部１５ａ～１５ｈはそれぞれ距離ｘ９だけ離れ、測定用パッド１４ａ～１４ｈと測定用開口部１６ａ～１６ｈはそれぞれ距離ｘ１０だけ離れている。このため、プリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがない場合には、図１２に示すように、測定用開口部１５ａ～１５ｈによるはんだ印刷部７ｆ～７ｎは測定用パッド１３ａ～１３ｈからそれぞれ距離ｘ９だけ離れて印刷され、測定用開口部１６ａ～１６ｈによるはんだ印刷部７ｏ～７ｖは測定用パッド１４ａ～１４ｈからそれぞれ距離ｘ１０だけ離れて印刷される。また、前述したように、この状態でリフロー工程を経た場合、はんだ溶融後でも、測定用パッド１３ａ～１３ｈと溶融後のはんだが接触することはなく、測定用パッド１４ａ～１４ｈと溶融後のはんだが接触することはない。

しかし、はんだ印刷時にプリント基板１とメタルマスク４との位置ずれがある場合は、測定用パッド１３ａ～１３ｈおよび測定用パッド１４ａ～１４ｈのうちの何れかと、はんだ印刷部７ｆ～７ｎ，７ｏ～７ｖとの接触が発生し、その接触状態は、位置ずれの大きさおよび方向によって変化する。このため、測定用パッド１３ａ～１３ｈおよび測定用パッド１４ａ～１４ｈのうち接触が発生した測定用パッドがどれであるかを判定することで、位置ずれの大きさおよび方向を判定することができる。

なお、図１１、図１２においては、測定用パッドの個数、測定用開口部の個数、測定用パッドと測定用開口部との組の個数、測定用パッドと測定用開口部との距離を変えることで、測定可能な位置ずれの範囲、測定精度を調整することが可能である。

このように、実施の形態４によれば、はんだ印刷後のはんだ溶融前であっても、リフロー工程後のはんだ溶融後であっても、測定装置を用いずに、はんだの二次元的な印刷位置を測定することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ プリント基板、２ パッド、３，３ａ～３ｅ，１１ａ～１１ｈ，１２ａ～１２ｈ，１３ａ～１３ｈ，１４ａ～１４ｈ 測定用パッド、４ メタルマスク、５ 開口部、６ 測定用開口部、７，７ａ～７ｖ はんだ印刷部、８ 溶融後のはんだ。

Claims (13)

1. はんだが印刷される複数のパッドおよび第１測定用パッドが配置されたプリント基板と、
   前記複数のパッドに対応する位置に配置された複数の開口部と、前記プリント基板と位置合わせされたときに、前記第１測定用パッドに対し第１方向に第１距離、離されて配置される第１測定用開口部とを有するマスク部材と、
   を用いて、前記はんだの印刷位置を測定するはんだ印刷位置測定方法であって、
   前記プリント基板と前記マスク部材とを位置合わせし、前記マスク部材の複数の前記開口部および前記第１測定用開口部を介して前記プリント基板上にはんだを印刷する印刷ステップと、
   前記第１測定用パッド上の前記はんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいて前記はんだの前記第１方向の印刷位置を測定する測定ステップと、
   を備えることを特徴とするはんだ印刷位置測定方法。
2. 前記測定ステップでは、前記第１方向の前記はんだの位置ずれが前記第１距離以上であるか否かが判定される
   ことを特徴とする請求項１に記載のはんだ印刷位置測定方法。
3. 前記プリント基板は、前記第１測定用開口部を挟んで前記第１測定用パッドの前記第１方向における負方向に、前記プリント基板と前記マスク部材とを位置合わせしたときに、前記第１測定用開口部に対し第２距離、離されて配置される第２測定用パッド
   を有し、
   前記測定ステップでは、前記第１測定用パッドおよび前記第２測定用パッド上の前記はんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいてはんだの前記第１方向の印刷位置を測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のはんだ印刷位置測定方法。
4. 前記測定ステップでは、
   前記第１測定用パッド上の前記はんだの接触の有りが判定された場合、前記はんだの前記第１方向の正負方向のうちの一方の方向への位置ずれが前記第１距離以上であると判定され、
   前記第２測定用パッド上の前記はんだの接触の有りが判定された場合、前記はんだの前記第１方向の正負方向のうちの他方の方向への位置ずれが前記第２距離以上であると判定される
   ことを特徴とする請求項３に記載のはんだ印刷位置測定方法。
5. 前記プリント基板は、第３測定用パッドを有し、
   前記マスク部材は、前記第３測定用パッドに対し前記第１方向に、前記第１距離より長い第３距離、離されて配置される第２測定用開口部を有し、
   前記測定ステップでは、前記第１測定用パッドおよび前記第３測定用パッド上の前記はんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいてはんだの第１方向の印刷位置を測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のはんだ印刷位置測定方法。
6. 前記測定ステップでは、
   前記第１測定用パッド上の前記はんだの接触の無しが判定された場合、前記第１方向の前記はんだの位置ずれが前記第１距離未満であると判定され、
   前記第１測定用パッド上の前記はんだの接触の有りが判定され、前記第３測定用パッド上の前記はんだの接触の無しが判定された場合、前記第１方向の前記はんだの位置ずれが前記第１距離以上で前記第３距離未満であると判定され、
   前記第３測定用パッド上の前記はんだの接触の有りが判定された場合、前記第１方向の前記はんだの位置ずれが前記第３距離以上であると判定される
   ことを特徴とする請求項５に記載のはんだ印刷位置測定方法。
7. 前記プリント基板は、第４測定用パッドおよび第５測定用パッドを有し、
   前記マスク部材は、前記第４測定用パッドに対し前記第１方向と異なる第２方向に、第４距離、離されて配置される第３測定用開口部と、前記第５測定用パッドに対し前記第２方向に、第５距離、離されて配置される第４測定用開口部と、を有し、
   前記測定ステップでは、前記第４測定用パッドおよび前記第５測定用パッド上の前記はんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいてはんだの前記第２方向における印刷位置を測定する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載のはんだ印刷位置測定方法。
8. はんだが印刷される複数のパッドが配置され、複数の第６測定用パッドが同心円状に配置されるプリント基板と、
   前記複数のパッドに対応する位置に配置された複数の開口部と、前記プリント基板と位置合わせされたときに、複数の前記第６測定用パッドの中心に、前記第６測定用パッドに対し第６距離、離されて配置される第５測定用開口部と、を有するマスク部材と、
   を用いて、前記はんだの印刷位置を測定するはんだ印刷位置測定方法であって、
   前記プリント基板と前記マスク部材とを位置合わせし、前記マスク部材の複数の前記開口部および複数の前記第６測定用パッドを介して前記プリント基板上にはんだを印刷する印刷ステップと、
   複数の前記第６測定用パッド上の前記はんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいて前記はんだの印刷位置を測定する測定ステップと、
   を備えることを特徴とするはんだ印刷位置測定方法。
9. 前記プリント基板は、複数の第７測定用パッドが同心円状に配置され、
   前記マスク部材は、複数の前記第７測定用パッドの中心に、複数の前記第７測定用パッドに対し第７距離、離されて配置される第６測定用開口部、を有し、
   前記測定ステップでは、複数の前記第６測定用パッドおよび複数の前記第７測定用パッド上の前記はんだの接触の有無が判定され、判定結果に基づいて前記はんだの印刷位置が測定される
   ことを特徴とする請求項８に記載のはんだ印刷位置測定方法。
10. はんだが印刷される複数のパッドが配置され、複数の第８測定用パッドが同心円状に配置されるプリント基板と、
    前記複数のパッドに対応する位置に配置された複数の開口部と、前記プリント基板と位置合わせされたときに、複数の第８測定用パッドの外側に、複数の前記第８測定用パッドに対し第８距離、それぞれ離されて同心円状に配置される複数の第７測定用開口部と、を有するマスク部材と、
    を用いて、前記はんだの印刷位置を測定するはんだ印刷位置測定方法であって、
    前記プリント基板と前記マスク部材とを位置合わせし、前記マスク部材の複数の前記開口部および複数の前記第８測定用パッドを介して前記プリント基板上にはんだを印刷する印刷ステップと、
    複数の前記第８測定用パッド上の前記はんだの接触の有無を判定し、判定結果に基づいて前記はんだの印刷位置を測定する測定ステップと、
    を備えることを特徴とするはんだ印刷位置測定方法。
11. 前記プリント基板は、複数の第９測定用パッドが同心円状に配置され、
    前記マスク部材は、複数の前記第９測定用パッドの外側に、複数の前記第９測定用パッドに対し第９距離、それぞれ離されて同心円状に配置される複数の第８測定用開口部、を有し、
    前記測定ステップでは、複数の前記第８測定用パッドおよび複数の前記第９測定用パッド上の前記はんだの接触の有無が判定され、判定結果に基づいて前記はんだの印刷位置が測定される
    ことを特徴とする請求項１０に記載のはんだ印刷位置測定方法。
12. はんだが印刷される複数のパッドおよび第１測定用パッドが配置されたプリント基板と、
    前記複数のパッドに対応する位置に配置された複数の開口部と、前記プリント基板と位置合わせされたときに、前記第１測定用パッドに対し第１方向に第１距離、離されて配置される第１測定用開口部とを有するマスク部材と、
    を備え、
    前記マスク部材の複数の前記開口部および前記第１測定用開口部を介して前記プリント基板上にはんだを印刷した後の、前記第１測定用パッド上の前記はんだの接触の有無に基づいて前記はんだの前記第１方向の印刷位置を測定する
    ことを特徴とするはんだ印刷位置測定装置。
13. 電子部品が搭載され、配線が形成されたプリント基板と、
    前記プリント基板上に配置され、前記電子部品および前記配線と接続されていない第１測定用パッドと、
    前記第１測定用パッドに対し第１方向に第１距離、離されて配置され、前記電子部品および前記配線と接続されていないはんだと、
    を備えることを特徴とするプリント基板製品。

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