JP2530788B2 - Electronic parts joint inspection method - Google Patents

Electronic parts joint inspection method

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JP2530788B2 JP3343612A JP34361291A JP2530788B2 JP 2530788 B2 JP2530788 B2 JP 2530788B2 JP 3343612 A JP3343612 A JP 3343612A JP 34361291 A JP34361291 A JP 34361291A JP 2530788 B2 JP2530788 B2 JP 2530788B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子部品の接合部の検査
方法に係り、特に電気回路基板のはんだ付けなどによる
接合箇所の接合状態を温度分布により検査する方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting a joint portion of an electronic component, and more particularly to a method for inspecting a joint state of a joint portion by soldering an electric circuit board by temperature distribution.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子部品の接合部、たとえば電気
回路基板のはんだ付け部は欠陥が多く、接合部の検査方
法として種々の提案がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a joint portion of an electronic component, for example, a soldering portion of an electric circuit board has many defects, and various proposals have been made as a method of inspecting the joint portion.

【0003】米国のバンゼッティ社で開発された検査装
置は、プリント回路基板の各接合部を自動的に検査する
装置である〔センサ技術、1982年8月号、(Vol.2.
No.9 )p.47〜50〕。
The inspection device developed by Van Zetti, Inc. of the United States is a device for automatically inspecting each joint of printed circuit boards [Sensor Technology, August 1982, (Vol.2.
No. 9) p. 47-50].

【0004】この方法は、レーザービームではんだ接合
部を加熱し、はんだ接合部から放射される赤外線を検出
することによって接合部表面の温度を測定し、当該接合
部表面の温度変化により、はんだ接合部の状態を判断す
るものである。すなわち、欠陥のある接合部は正常な接
合部より温度上昇が速いという原理に基いている。この
方法は、従来目視検査に頼っていた電子部品の接合部の
検査を自動化する意味で画期的である。
In this method, the temperature of the joint surface is measured by heating the solder joint portion with a laser beam and detecting infrared rays emitted from the solder joint portion, and the solder joint is measured by the temperature change of the joint surface. It is to judge the state of the department. That is, the defective joint is based on the principle that the temperature rises faster than the normal joint. This method is epoch-making in terms of automating the inspection of the joint portion of the electronic component, which has conventionally relied on visual inspection.

【0005】しかし、はんだ接合部表面の局部的な温度
情報のみから接合部の品質を判定するために、検査精度
が低いという基本的な弱点を持っている。このため、多
くの改良技術が提案されている。
However, since the quality of the joint is judged only from the local temperature information on the surface of the solder joint, there is a fundamental weakness that the inspection accuracy is low. Therefore, many improved techniques have been proposed.

【0006】たとえば、特開昭60−73347(特願
昭58−180687)「接合状態の検査方法および検
査装置」は、接合部を有する検査対象物を加熱するとと
もにその加熱部位の放射温度を測定し、放射温度の測定
結果に基づいて接合部の欠陥の有無を判定する方法とそ
の装置を提供するものである。
[0006] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-73347 (Japanese Patent Application No. 58-180687) "Inspection method and inspection apparatus for joint state" heats an inspection object having a joint and measures the radiation temperature of the heated portion. However, the present invention provides a method and apparatus for determining the presence / absence of a defect in a joint based on the measurement result of the radiation temperature.

【0007】この方法においては、加熱部位の放射温度
の時間的変化を測定し、接合部位の欠陥の有無によって
影響を受けない短時間の温度変化に基づいて当該検査対
象物の雰囲気条件(検査対象物の表面状態等)を検出す
るとともに、前記接合部位の欠陥の有無によって影響を
受ける比較的長時間の温度変化に、前記の雰囲気条件に
基づく補正を加えて接合部の欠陥の有無を判定する。
In this method, the temporal change of the radiation temperature of the heated portion is measured, and based on the short-time temperature change which is not affected by the presence or absence of a defect in the joint portion, the atmospheric conditions (inspection target) The surface condition etc. of an object is detected, and the presence or absence of a defect in the joint is determined by adding a correction based on the atmospheric conditions to a temperature change for a relatively long time that is affected by the presence or absence of a defect in the joint. .

【0008】すなわち、欠陥のあるはんだ付けの場合
は、はんだ付けが正常な場合よりも接合部の熱容量が小
さく加熱物が急激に温度上昇する現象を利用する点では
バンゼッティ社の技術と同じであるが、この検査装置に
おいては、はんだ付け部の表面状態による影響を補正し
ている点で改良されている。また他の改良技術として、
特開昭63−49362(特願昭61−193223)
「ハンダ付け検査装置」がある。
That is, in the case of defective soldering, the thermal capacity of the joint is smaller than in the case of normal soldering, and the phenomenon in which the temperature of the heated object rises sharply is the same as the technology of the Vanzetti Company. However, this inspection apparatus is improved in that the influence of the surface condition of the soldered portion is corrected. As another improved technology,
JP-A-63-49362 (Japanese Patent Application No. 61-193223)
There is a "solder inspection device".

【0009】上述したバンゼッティ社および特開昭60
−73347の装置が、回路基板に対して垂直方向から
レーザーを局部的に照射しているのに対して、この装置
は対向する1対の加熱手段をフラットパッケージLSI
の端子面に対して斜め上方で、かつ前記端子面の垂直方
向を軸として端子の長手方向に対して45度回転した位
置とし、上記はんだ付け部の両側より同時に加熱するこ
とを特徴とする。
The above-mentioned Van Zetti Company and JP-A-60
While the device of −73347 locally irradiates a laser from a direction perpendicular to the circuit board, this device includes a pair of opposing heating means in a flat package LSI.
Is obliquely upward with respect to the terminal surface and is rotated by 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the terminal about the vertical direction of the terminal surface as an axis, and heating is performed simultaneously from both sides of the soldered portion.

【0010】局部的な加熱でははんだ量等の影響を受
け、不良なはんだ付け状態の温度変化が正常なはんだ付
け状態のばらつきの範囲内に含まれてしまうこともあ
り、精度の高い良否判定をすることは困難である。その
問題点を解決するために、斜め上方からレーザーを照射
することにより、端子とはんだ面を同時に加熱すること
になり、はんだ不良のため端子部とはんだ部との間にほ
んの僅かの間隙があるとレーザービームはその隙間に入
り端子とはんだ部間で反射を繰り返し、端子部をさらに
加熱する。
Local heating may be affected by the amount of solder and the like, and the temperature change in a defective soldering state may be included in the range of variation in the normal soldering state. Is difficult to do. In order to solve the problem, by irradiating the laser obliquely from above, the terminal and the solder surface are heated at the same time, and there is a very small gap between the terminal portion and the solder portion due to poor soldering. The laser beam enters the gap and repeats reflection between the terminal and the solder part, further heating the terminal part.

【0011】これにより、はんだ付け不良の端子部は熱
容量が小さいことによる温度上昇に、レーザービームの
反射による温度上昇が加わり、正常なはんだ付け部の温
度上昇との差が大きくなり、検出感度を上げることがで
きる。さらに、1対のレーザー装置を上記のように配置
することにより、フラットパッケージLSIにおける4
辺いずれの端子もレーザー装置の配置を変えることな
く、同時に検査することができる。
As a result, the temperature of the terminal portion with poor soldering is increased by the small heat capacity and the temperature is increased by the reflection of the laser beam, and the difference from the normal temperature increase of the soldered portion is increased and the detection sensitivity is improved. Can be raised. Furthermore, by arranging a pair of laser devices as described above, it is possible to reduce the
Both terminals can be inspected at the same time without changing the arrangement of the laser device.

【0012】しかしながら、これら一連のはんだ付け部
の検査方法においては、電子部品の接合部の局部的な温
度の時間的変化を測定し、当該温度変化によって接合部
の良否を判定している点で共通であり、バンゼッティ社
の技術の基本的な弱点を克服するものではない。
However, in the series of methods for inspecting the soldered portion, the temporal change in the local temperature of the joint portion of the electronic component is measured, and the quality of the joint portion is judged by the temperature change. They are common and do not overcome the fundamental weaknesses of Van Zetti's technology.

【0013】さらに、バンゼッティ社の技術、あるいは
その改良技術である特開昭60−73347(特願昭5
8−180687)「接合状態の検査方法および検査装
置」、および特開昭63−49362(特願昭61−1
93223)「はんだ付け検査装置」の原理は、いずれ
も接合部の熱容量における変化で欠陥接合部を判定する
ものである。すなわち、空洞のある不十分なはんだ付け
接合部の場合は、正常な接合部の場合に比して、熱エネ
ルギーによる温度上昇速度が速いことに基づいている。
Furthermore, the technology of Banzetti Co., Ltd. or an improved technology thereof is disclosed in JP-A-60-73347 (Japanese Patent Application No.
8-180687) "Joining state inspection method and inspection apparatus", and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-49362 (Japanese Patent Application No. 61-1).
93223) The principle of the "solder inspection apparatus" is to judge a defective joint by a change in heat capacity of the joint. That is, it is based on the fact that the temperature rise rate due to thermal energy is higher in the case of an insufficiently soldered joint having voids than in the case of a normal joint.

【0014】同じ電子部品において、個々の配線の寸法
や配線の接続先が異なり、したがって配線を通じての熱
拡散の度合いが異なる場合や、外部の配線と接続される
個々のリードの寸法が異なり、したがってリードの熱容
量が異なる場合には、欠陥がなく正常なはんだ付け接合
部の場合でも温度上昇速度に違いが現れ、欠陥接合部と
区別がつかなくなるという基本的な問題点を有する。
In the same electronic component, the size of each wiring and the connection destination of the wiring are different, and therefore the degree of heat diffusion through the wiring is different, or the size of each lead connected to the external wiring is different. When the heat capacities of the leads are different, there is a fundamental problem that the temperature rising rate becomes different even in the case of a normal soldering joint having no defect, which makes it indistinguishable from the defective joint.

【0015】電気回路基板のはんだ付け接合部には、ブ
リッジ、はんだボール、ボイド、接合不良、ブローホー
ル、はんだ不足、ぬれ不足あるいはリード位置ずれ等の
多くの欠陥が存在する。これらの欠陥に対して、熱容量
の違いに基づくある局部的な温度の時間的変化だけで
は、上記欠陥の一部については判別できるが、全ての欠
陥について判別し、接合部を総合的に判定することはで
きず、検査済みの電気回路基板を製品に組み込んだ際
に、不良が発生する場合が多かった。
There are many defects such as bridges, solder balls, voids, bonding defects, blow holes, insufficient solder, insufficient wetting, and misalignment of lead positions at soldered joints of electric circuit boards. With respect to these defects, some of the above defects can be identified only by a temporal change in a certain local temperature based on the difference in heat capacity, but all the defects are identified, and the joint portion is comprehensively determined. In many cases, when an inspected electric circuit board is incorporated into a product, a defect occurs.

【0016】本願の発明者等は、かかる問題点を解決す
るために、ある局部的な温度の時間的変化のみを検出し
て接合部の良否を判定するのでなく、接合部全体を面と
して捉え、接合部の欠陥の形状と対応する温度分布を熱
画像として記録し、当該画像を画像処理することによっ
て接合部のはんだ付けの欠陥を判別し、接合部の良否を
判定する電子部品の接合部検査方法を提案している〔特
開昭63−305238(特願昭62−141182)
「電子部品の接合部検査方法)〕。
In order to solve such a problem, the inventors of the present application do not judge the quality of the joint by detecting only a temporal change in a certain temperature, but consider the whole joint as a surface. , The temperature distribution corresponding to the shape of the defect of the joint is recorded as a thermal image, the defect of the soldering of the joint is determined by image processing of the image, and the quality of the joint is determined. An inspection method is proposed [Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-305238 (Japanese Patent Application No. 62-141182).
[Method for inspecting joints of electronic components)].

【0017】上記提案の欠陥の形状を面として捉える接
合部の検査方法においては、熱画像の中から欠陥に対応
する像を検出する必要がある。
In the method of inspecting the joint portion, which captures the shape of the defect as a surface as proposed above, it is necessary to detect an image corresponding to the defect from the thermal image.

【0018】一般的に、画像の中から特定の像を検出す
る最も簡単な方法は、特定の値を設定することによっ
て、その特定の値を境として画像を分割する方法であ
る。すなわち、特定の値(しきい値)を超えるか、ある
いは特定の値(しきい値)に満たない輝度値を持つ画素
群を特定の像として抽出する方法である。
In general, the simplest method of detecting a specific image from an image is to set a specific value and divide the image with the specific value as a boundary. That is, this is a method of extracting a pixel group having a brightness value that exceeds a specific value (threshold value) or is less than a specific value (threshold value) as a specific image.

【0019】上記提案の欠陥の形状を面として捉える接
合部検査方法においても、適当なしきい値を設定し2値
化処理をすれば、しきい値を超えるか、あるいはしきい
値に満たない輝度値を持つ画素群を面として描き出すこ
とができる。また、しきい値を超えるか、あるいはしき
い値に満たない輝度値を持つ画素数を計算することによ
って、その画素群の面積を容易に算出することができ
る。
Even in the joint inspection method which catches the shape of a defect as a surface proposed above, if an appropriate threshold value is set and the binarization processing is performed, the brightness exceeding or below the threshold value is obtained. A group of pixels with values can be drawn as a surface. Further, by calculating the number of pixels having a luminance value that exceeds the threshold value or is less than the threshold value, the area of the pixel group can be easily calculated.

【0020】しかし、この場合はしきい値の設定方法が
問題となる。
However, in this case, the method of setting the threshold value becomes a problem.

【0021】しきい値設定の代表的な方法の1つに、ヒ
ストグラムによるモード法がある。これは、被検査物の
熱画像を画像処理して得られる温度についての画素数の
ヒストグラムが双峰性を示す場合に、2つの峰の谷間の
値をしきい値とする方法である。
One of the typical methods for setting the threshold value is a histogram method. This is a method in which the value of the valley between two peaks is used as the threshold value when the histogram of the number of pixels for the temperature obtained by performing image processing on the thermal image of the inspection object shows bimodality.

【0022】しかし、欠陥が存在する接合部の熱画像を
画像処理して得られる温度についての画素数のヒストグ
ラムは一般に複雑な形状を呈し、ヒストグラムの形状か
らしきい値を決定するのは困難である。
However, the histogram of the number of pixels for the temperature obtained by image-processing the thermal image of the joint where the defect exists generally has a complicated shape, and it is difficult to determine the threshold value from the shape of the histogram. is there.

【0023】他の1つに、ヒストグラムによるP−タイ
ル法がある。これは、ヒストグラムを用いて輝度値の小
さい方から累積分布がPパーセントとなる輝度値を算出
し、しきい値とする方法である。
Another one is a P-tile method using a histogram. This is a method in which a histogram is used to calculate a brightness value having a cumulative distribution of P percent from the smaller brightness value, and the calculated brightness value is used as a threshold value.

【0024】しかし、欠陥が存在する接合部の熱画像に
おいては、熱画像内で欠陥の占める割合が予め分ってい
る訳ではなく、逆にしきい値によって欠陥の占める割合
を算出しようとするのであるから、この方法も利用する
ことができない。
However, in the thermal image of the joint where the defect exists, the proportion occupied by the defect is not known in advance in the thermal image, and on the contrary, the proportion occupied by the defect is calculated by the threshold value. Therefore, this method cannot be used either.

【0025】被検査物に熱エネルギーを照射し、被検査
物から放射される赤外線を赤外線カメラによって受光
し、電気信号に変換した後、画像処理することによって
得られる熱画像は、照射する熱エネルギーの大きさ、お
よび赤外線を取り込む時刻によって変化する。すなわ
ち、照射する熱エネルギーが増大するとともに、また熱
エネルギー照射開始後に赤外線を取り込む時刻が経過す
るとともに、熱画像を画像処理して得られる温度につい
ての画素数のヒストグラムは高温側に移行する。
A thermal image obtained by irradiating an object to be inspected with heat energy, receiving infrared rays radiated from the object to be inspected by an infrared camera, converting the infrared signal into an electric signal, and image-processing the thermal energy to be irradiated. , And the time at which infrared rays are captured. That is, as the irradiation heat energy increases and the time for capturing infrared rays elapses after the start of heat energy irradiation, the histogram of the number of pixels for the temperature obtained by image processing the thermal image shifts to the high temperature side.

【0026】したがって、欠陥を判別するためのしきい
値も、熱エネルギーの大きさ、および赤外線を取り込む
時刻の経過とともに、高温側に移行するものでなければ
ならない。
Therefore, the threshold value for discriminating a defect must also shift to the high temperature side as the amount of thermal energy and the time at which infrared rays are taken in elapses.

【0027】さらに、一般のプリント配線板には数百個
の部品が数千点のはんだ付け接合部を介して実装される
が、機器の小型化と高機能化を図るため、実装密度はま
すます高くなってきている。それに応じて、リードピッ
チ、リード幅およびリード長さは小さくなる。接合部が
微細化すると、従来問題とならなかったような微細な欠
陥が接合部の品質に影響を及ぼすようになり、より高度
の検査精度が要求されるようになる。
Further, on a general printed wiring board, hundreds of parts are mounted through thousands of soldered joints, but the mounting density is high in order to miniaturize the equipment and to enhance its functionality. It is getting higher and higher. Accordingly, the lead pitch, lead width and lead length are reduced. When the joint portion is miniaturized, fine defects that have not been a problem in the past affect the quality of the joint portion, and higher inspection accuracy is required.

【0028】しきい値によって欠陥を判別し、接合部の
良否を判定する検査方法においては、しきい値の設定は
検査精度に重大な影響をもたらす。
In the inspection method in which defects are discriminated by the threshold value and the quality of the joint is determined, the setting of the threshold value has a significant influence on the inspection accuracy.

【0029】また、接合部が微細化すると、接合部で接
続される配線を通じての熱拡散の影響が増大してくる。
電源やアースに接続される配線のように熱拡散の大きい
場合には、熱エネルギーによる接合部の温度上昇速度は
低下する。逆に、隣接する電子部品に接続される短い配
線のような場合には接合部の温度上昇は加速される。こ
のように接合部に接続される配線を通じての熱拡散の影
響が出てくると、同じ電子部品の各接合部の熱画像に対
して同一のしきい値では欠陥の面積を正確に算出できな
くなる。
Further, when the joint portion is miniaturized, the influence of heat diffusion through the wiring connected at the joint portion increases.
When the heat diffusion is large like the wiring connected to the power source or the ground, the temperature rising speed of the joint portion due to the heat energy is reduced. On the contrary, in the case of a short wiring connected to the adjacent electronic component, the temperature rise of the joint portion is accelerated. In this way, when the influence of heat diffusion through the wiring connected to the joint comes out, the area of the defect cannot be accurately calculated with the same threshold value for the thermal image of each joint of the same electronic component. .

【0030】他方、同一の電子部品においても個々のリ
ードの寸法に違いのあるものが使用されている場合があ
る。この場合もリードの寸法の違いによって、リードの
熱容量に差が生じ、熱エネルギーによる接合部の温度上
昇速度に差が生じ、同じ電子部品の各接合部の熱画像に
対して、同一のしきい値では欠陥の面積を正確に算出で
きなくなる。
On the other hand, there are cases where the same electronic component has different lead sizes. In this case as well, due to the difference in the lead size, the difference in the heat capacity of the lead and the difference in the temperature rising speed of the joint due to the thermal energy also occur, and the same threshold is applied to the thermal image of each joint of the same electronic component. The value cannot accurately calculate the area of the defect.

【0031】接合部の検査に高信頼性が要求されるとと
もに、検査の作業性に対する要求も強くなってくる。検
査の作業性を高めるために、判定時間の短縮が求められ
るが、そのためには何種類もの欠陥の判別を一度に処理
できるとともに接合部の良否の判定も同時に行えるしき
い値が要求される。
High reliability is required for the inspection of the joint portion, and demand for workability of the inspection is also increasing. In order to improve the workability of the inspection, it is required to shorten the judgment time, but for that purpose, a threshold value is required that can judge many kinds of defects at the same time and judge the quality of the joint portion at the same time.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたもので、照射する熱エネルギーの大きさ、
赤外線を取り込む時刻、接合部に接続される配線の形式
の違い、あるいは外部の配線と接続される個々のリード
の寸法の違いに拘らず、種々の欠陥の種類を一度に判別
し、接合部の良否を判定するための最適なしきい値を設
定して電子部品の接合部の良否を的確に判定する電子部
品の接合部検査方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and the amount of heat energy to be radiated,
Regardless of the time at which infrared rays are captured, the type of wiring connected to the joint, or the size of individual leads connected to external wiring, the types of various defects are determined at once, and the An object of the present invention is to provide a method for inspecting a joint part of an electronic component, which sets an optimum threshold value for determining the quality and accurately determines the quality of the joint part of the electronic component.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、請求項1記載の、熱伝導部材を含み基板上の
配線パターンに対して接続されるべき接合部からなる被
検査部に熱エネルギを照射し、前記被検査部から放射さ
れる赤外線を赤外線カメラにより撮像し、得られた熱画
像につき欠陥がなく正常な表面が示す温度範囲を外れる
範囲にある画素数の被検査部の画素数に対する割合を求
め、これによって前記被検査部の接合状態の良否判定を
行う電子部品の接合部を検査する方法において、前記正
常な表面が示す温度範囲の上限値あるいは下限値を前記
配線パターンの長さに応じ修正して温度範囲しきい値を
定め、このしきい値を用いて検査すべき接合部の前記温
度範囲内にある画素数および前記温度範囲を外れる範囲
にある画素数を求め、前記温度範囲内にある画素数と前
記温度範囲を外れる範囲にある画素数との割合を求める
ようにしたことを特徴とする、電子部品の接合部を検査
する方法、 請求項2記載の、熱伝導部材を含み基板上の配線パター
ンに対して接続されるべき接合部からなる被検査部に熱
エネルギを照射し、前記被検査部から放射される赤外線
を赤外線カメラにより撮像し、得られた熱画像につき欠
陥がなく正常な表面が示す温度範囲を外れる範囲にある
画素数の被検査部の画素数に対する割合を求め、これに
よって前記被検査部の接合状態の良否判定を行う電子部
品の接合部を検査する方法において、前記正常な表面が
示す温度範囲の上限値あるいは下限値を前記接合部の大
きさに応じ修正して温度範囲しきい値を定め、このしき
い値を用いて検査すべき接合部の前記温度範囲内にある
画素数および前記温度範囲を外れる範囲にある画素数を
求め、前記温度範囲内にある画素数と前記温度範囲を外
れる範囲にある画素数との割合を求めるようにしたこと
を特徴とする、電子部品の接合部を検査する方法、およ
び請求項3記載の、請求項1または2記載の方法におけ
る前記温度範囲内にある画素数と前記温度範囲を外れる
範囲にある画素数との割合の大小によって欠陥の種類を
判定するようにした、電子部品の接合部を検査する方
法、 を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a portion to be inspected, which comprises a joint portion including a heat conductive member to be connected to a wiring pattern on a substrate according to claim 1. Thermal energy is radiated, infrared rays radiated from the inspected portion are imaged by an infrared camera, and the obtained thermal image is free from defects and has a number of pixels in a range outside the temperature range indicated by a normal surface. In the method of inspecting the joint of an electronic component for determining the quality of the joint state of the portion to be inspected by obtaining the ratio to the number of pixels, the wiring pattern is set to the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by the normal surface. The temperature range threshold value is determined by correcting the number of pixels within the temperature range of the joint to be inspected and the number of pixels outside the temperature range are determined using this threshold value. The method for inspecting a joint part of an electronic component, wherein a ratio between the number of pixels within the temperature range and the number of pixels outside the temperature range is obtained. Thermal energy was applied to a portion to be inspected including a joint to be connected to a wiring pattern on a substrate including a heat conductive member, and infrared rays emitted from the portion to be inspected were imaged by an infrared camera to obtain an infrared ray. Regarding the thermal image, the ratio of the number of pixels in the range outside the temperature range indicated by a normal surface having no defect to the number of pixels of the inspected part is obtained, and by this, the bonding of electronic components for judging the quality of the bonded state of the inspected part In the method of inspecting a portion, the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by the normal surface is corrected according to the size of the joint to determine a temperature range threshold value, and the inspection is performed using this threshold value. Should The number of pixels within the temperature range of the joint and the number of pixels outside the temperature range are calculated, and the ratio between the number of pixels within the temperature range and the number of pixels outside the temperature range is calculated. The method for inspecting a joint part of an electronic component, and the number of pixels within the temperature range in the method according to claim 1 or 2 and a range outside the temperature range. The present invention provides a method for inspecting a joint part of an electronic component, which determines the type of defect based on the size of the ratio to a certain number of pixels.

【0034】[0034]

【作用】この方法では、同一の加熱および撮像条件の下
での、同種類の電子部品接合部の欠陥がなく正常な表面
の温度範囲の上限値、あるいは下限値をしきい値とし、
しきい値を超えるか、あるいはしきい値に満たない温度
領域にある画素数の被検査物の画素数に対する割合(欠
陥面積率)によって欠陥の種類を判別し、接合部の良否
を判定する。
In this method, the upper limit value or the lower limit value of the temperature range of the normal surface without the defects of the same kind of electronic parts joint under the same heating and imaging conditions is set as the threshold value,
The defect type is determined by the ratio (defect area ratio) of the number of pixels in the temperature region that exceeds the threshold value or is below the threshold value to the number of pixels of the inspection object, and the quality of the joint is determined.

【0035】電子部品に接続する配線の形式や電子部品
の個々のリードの寸法等に違いのある場合には、標準と
なる接合部の欠陥がなく正常な表面の温度範囲の上限
値、あるいは下限値に、配線の形式や個々のリードの寸
法等に応じて一定の係数を乗じた値をしきい値とし、し
きい値を超えるか、あるいはしきい値に満たない温度領
域にある画素数の被検査物の画素数に対する割合(欠陥
面積率)によって欠陥の種類を判別し、接合部の良否を
判定する。
When there is a difference in the type of wiring connected to the electronic component or the size of the individual leads of the electronic component, there is no defect in the standard joint and the upper or lower limit of the normal surface temperature range. The threshold value is the value obtained by multiplying the value by a constant coefficient according to the wiring type and the size of each lead, and the number of pixels in the temperature range that exceeds or falls below the threshold value. The type of defect is determined by the ratio (defect area ratio) to the number of pixels of the object to be inspected, and the quality of the joint is determined.

【0036】上記の方法による結果として、第1に、し
きい値は照射する熱エネルギーの大きさ、および赤外線
を取り込み熱画像を撮像する時刻に応じて高温側に移行
する。しきい値決定の際の、同種類の電子部品接合部の
欠陥がなく正常な接合部の加熱条件および撮像条件を、
当該電子部品接合部に対する実際の検査時の加熱条件お
よび撮像条件と同一にすることにより、被検査物に適合
したしきい値を決定することができ、欠陥部と正常部と
を正しく識別することができる。
As a result of the above method, first, the threshold value shifts to the high temperature side according to the magnitude of the thermal energy to be irradiated and the time at which infrared rays are captured and a thermal image is captured. When determining the threshold, set the normal heating conditions and imaging conditions of the same type of electronic parts without defects
By making the heating conditions and the imaging conditions for the actual joint inspection of the electronic component joint the same, it is possible to determine the threshold value that is suitable for the inspected object and correctly identify the defective portion and the normal portion. You can

【0037】第2に、同一の加熱および撮像条件の下で
の同種類の電子部品接合部の欠陥がなく正常な表面が示
す温度範囲の上限値、あるいは下限値をしきい値とする
ので、しきい値の決定にあいまいさがなく信頼性が高く
高精度の検査を実行できる。
Second, since the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by a normal surface without defects of the same kind of electronic part joint under the same heating and imaging conditions is used as the threshold value, There is no ambiguity in the determination of threshold values, and highly reliable and highly accurate inspection can be performed.

【0038】第3に、電子部品に接続する配線の形式や
電子部品の個々のリードの寸法等に違いがある場合に
は、標準となる接合部の欠陥がなく正常な表面の温度範
囲の上限値、あるいは下限値に、配線の形式や個々のリ
ードの寸法等に応じて一定の係数を乗じた値をしきい値
とするので、配線の形式の違いによる熱拡散の違いやリ
ードの寸法の違いによる熱容量の違いが熱画像に及ぼす
影響を打ち消すことができる。
Thirdly, when there is a difference in the type of wiring connected to the electronic component or the size of the individual leads of the electronic component, there is no defect in the standard joint and the upper limit of the normal temperature range of the surface is obtained. The threshold value is the value obtained by multiplying the value or the lower limit value by a constant coefficient according to the wiring type and the size of each lead, etc. It is possible to cancel the influence of the difference in heat capacity on the thermal image.

【0039】第4に、しきい値を超えるか、あるいはし
きい値に満たない温度領域にある画素数の被検査物の画
素数に対する割合(欠陥面積率)は、欠陥の種類と精度
良く対応するので、欠陥面積率の値によって欠陥の種類
を一度に判別することができる。
Fourthly, the ratio of the number of pixels in the temperature region exceeding the threshold value or below the threshold value to the number of pixels of the object to be inspected (defect area ratio) accurately corresponds to the type of defect. Therefore, the type of defect can be determined at once by the value of the defect area ratio.

【0040】第5に、電子部品接合部において、欠陥が
なく正常な接合部表面の温度範囲の上限値を超える温度
範囲にある画素数の被検査物の画素数に対する割合(欠
陥面積率)は、接合部の接合強さと密接に対応するの
で、欠陥面積率の値によって接合部の良否を同時に判定
することができる。
Fifth, in the electronic part joint, the ratio of the number of pixels in the temperature range exceeding the upper limit of the normal temperature range of the joint surface without defects to the number of pixels of the inspection object (defect area ratio) is Since it closely corresponds to the joint strength of the joint, the quality of the joint can be simultaneously judged by the value of the defect area ratio.

【0041】第6に、電子部品接合部に隣接する領域に
おいて、欠陥がなく正常な表面の温度範囲の下限値に満
たない温度領域にある画素数の被検査物の画素数に対す
る割合(欠陥面積率)は、リード間にはんだによる短絡
が生じているか否かと密接に対応するので、欠陥面積率
の値によって接合部の良否を同時に判定することができ
る。
Sixth, the ratio of the number of pixels in the temperature region below the lower limit of the temperature range of a normal surface having no defect to the number of pixels of the inspection object (the defect area The rate closely corresponds to whether or not a short circuit due to solder has occurred between the leads, so that the quality of the joint portion can be determined at the same time by the value of the defect area ratio.

【0042】第7に、電子部品接合部に隣接する領域に
おいて、欠陥がなく正常な表面の温度範囲の上限値を超
える温度領域にある画素数の被検査物の画素数に対する
割合(欠陥面積率)は、使用期間中に配線およびリード
間の短絡が生ずることと密接に対応するので、欠陥面積
率の値によって接合部の良否を同時に判定することがで
きる。
Seventh, in the area adjacent to the electronic component joint, the ratio of the number of pixels in the temperature range in which there is no defect and exceeds the upper limit of the temperature range of the normal surface to the number of pixels of the inspection object (defect area ratio). Since () closely corresponds to the occurrence of a short circuit between the wiring and the lead during the use period, it is possible to simultaneously judge the quality of the joint portion based on the value of the defect area ratio.

【0043】[0043]

【実施例】本発明の対象となる電子部品の接合部とは、
はんだ付け、ろう付け、拡散接合(接触、加圧、加熱時
間で双方の分子が拡散し合うことによる接合)、熱圧着
(材料の変形に伴って発生する接合界面でのすべりによ
る酸化膜の破壊とその後の相互拡散に基づく接合)、接
着(接着剤による接合)等により接合した部分を意味す
るが、以下に記述する実施例においては、電子部品のは
んだ付け接合部の場合を取り上げた。
EXAMPLE A joint part of an electronic component to which the present invention is applied is
Soldering, brazing, diffusion bonding (bonding due to mutual diffusion of both molecules during contact, pressurization, and heating), thermocompression bonding (destruction of oxide film due to slippage at bonding interface caused by material deformation) And the subsequent bonding based on mutual diffusion), bonding (bonding with an adhesive), and the like. However, in the examples described below, the case of a soldered joint of an electronic component was taken up.

【0044】被検査物として、樹脂モールドされたガル
ウイング形式のQFP〔100ピン、リード材質はFe
−Ni合金(42合金)、リードピッチは650μm、
リード幅は300μm、リード長さ(接合部)は120
0μm、リード厚さは150μm〕を、厚さ35μmの
銅パターン(配線)が形成されているガラスエポキシ製
基板に63Sn−37Pbの共晶ソルダペーストを印刷
して、赤外線ソルダリング装置を用いてリフローしたも
のを作成した後、アセトンで5分間超音波洗浄したもの
を使用した。
The object to be inspected is a resin-molded gull-wing type QFP [100 pins, lead material is Fe].
-Ni alloy (42 alloy), lead pitch 650 μm,
Lead width is 300 μm, lead length (joint part) is 120
0 μm, lead thickness is 150 μm], 63Sn-37Pb eutectic solder paste is printed on a glass epoxy substrate on which a copper pattern (wiring) having a thickness of 35 μm is formed, and reflow is performed using an infrared soldering device. After being prepared, it was ultrasonically cleaned with acetone for 5 minutes and used.

【0045】図1に、被検査物の寸法および形状を示
す。同図において、1はリード、2はパターン、3はは
んだ、4は基板である。リード1のはんだ3により基板
4に接合された部分が検査対象である接合部である。
FIG. 1 shows the size and shape of the object to be inspected. In the figure, 1 is a lead, 2 is a pattern, 3 is solder, and 4 is a substrate. The portion of the lead 1 joined to the substrate 4 by the solder 3 is the joint to be inspected.

【0046】この被検査物に、図示しない自動検査シス
テムにより、熱エネルギーを照射し、被検査物から放射
される赤外線を受光し、撮像した熱画像を画像処理して
被検査物表面の温度分布を計測した。
This inspection object is irradiated with thermal energy by an automatic inspection system (not shown), infrared rays radiated from the inspection object are received, and the captured thermal image is image-processed to obtain the temperature distribution on the surface of the inspection object. Was measured.

【0047】熱エネルギーとしてYAGレーザを使用
し、顕微鏡と同軸で接合部の真上からレーザーを垂直に
照射した。レーザーの照射出力は24W、照射径は20
00μmΦで照射径の中心をリードの接合部の中心と一
致させ、接合部のリード表面全体を照射した。照射時間
は66.7ms、撮像時間は照射開始後33.3ms〜
66.7msの間の33.4msである。欠陥がなく正
常な接合部表面の温度範囲の上限値は94℃であったの
で、94℃をしきい値とした。
A YAG laser was used as the thermal energy, and the laser was irradiated vertically from directly above the joint, coaxial with the microscope. Laser irradiation output is 24W, irradiation diameter is 20
The center of the irradiation diameter was made to coincide with the center of the joint portion of the lead at 00 μmΦ, and the entire surface of the lead portion of the joint portion was irradiated. The irradiation time is 66.7 ms, and the imaging time is 33.3 ms after the start of irradiation.
It is 33.4 ms between 66.7 ms. Since the upper limit of the temperature range of the normal joint surface without defects was 94 ° C, 94 ° C was used as the threshold value.

【0048】見易くするために、図2に被検査物の熱画
像を画像処理して得られる温度についての画素数のヒス
トグラムとしきい値を示す。同図において、5は欠陥が
なく正常な接合部の1200×300μmの範囲の画素
数のヒストグラムであり、6は温度の上限値(しきい
値)である。接合部の熱画像においてしきい値を超える
画素は、ボイド、はんだ不足、濡れ不足あるいは未接合
等の欠陥に対応するものである。
For easy viewing, FIG. 2 shows a histogram of the number of pixels and a threshold value with respect to the temperature obtained by image-processing the thermal image of the inspection object. In the figure, 5 is a histogram of the number of pixels in a 1200 × 300 μm range of a normal junction having no defects, and 6 is an upper limit value (threshold value) of temperature. Pixels exceeding the threshold value in the thermal image of the bonded portion correspond to defects such as voids, insufficient solder, insufficient wetting, and unbonded.

【0049】図3に、接合界面に欠陥(ボイド)を含む
接合部の1200×300μmの範囲における温度につ
いての画素数のヒストグラムとしきい値を示す。同図に
おいて、6はしきい値であり、7は欠陥(ボイド)を含
む接合部のヒストグラムである。
FIG. 3 shows a histogram of the number of pixels and a threshold value with respect to the temperature in the range of 1200 × 300 μm in the joint portion including a defect (void) at the joint interface. In the figure, 6 is a threshold value and 7 is a histogram of a joint portion including a defect (void).

【0050】欠陥(ボイド)を含む接合部のヒストグラ
ムのしきい値を超える温度領域にある画素数から欠陥の
面積を求めると98817.20μm2 であった。一
方、接合部を破断して実測した欠陥(ボイド)の面積は
96193.36μm2 であり、検査結果は欠陥の寸法
を高精度(3%以内の誤差)で計測することを実証し
た。図1に見られるように、この場合のパターンは必要
最小限に短いことを示している。
The area of the defect was 98817.20 μm 2 when the area of the defect was calculated from the number of pixels in the temperature region which exceeded the threshold value of the histogram of the joint portion containing the defect (void). On the other hand, the area of the defect (void) measured by breaking the bonded portion was 96193.36 μm 2 , and the inspection result proved that the dimension of the defect was measured with high accuracy (error within 3%). As can be seen in FIG. 1, the pattern in this case is shown to be as short as necessary.

【0051】図4に電子部品に接続されるパターン(配
線)の一例を示す。同図において、配線8は隣接する電
子部品に接続される必要最小限に短い場合、配線9は中
間の長さの場合、配線10は電源やアースに接続される
最も長い場合である。
FIG. 4 shows an example of a pattern (wiring) connected to an electronic component. In the figure, the wiring 8 is the case where it is connected to an adjacent electronic component and is as short as a necessary minimum, the wiring 9 is the case of an intermediate length, and the wiring 10 is the case where it is the longest connected to a power supply or ground.

【0052】各リードに接続される配線の形式が異なる
場合、各リードに対するしきい値を配線の形式に応じて
異なった値に設定した。すなわち、欠陥がなく正常な接
合部表面の温度の上限値に、接続される配線の形式に応
じて表1に示す係数を乗じた値をしきい値とした。
When the type of wiring connected to each lead is different, the threshold value for each lead is set to a different value according to the type of wiring. That is, a value obtained by multiplying the upper limit value of the temperature of the normal joint surface without defects by the coefficient shown in Table 1 according to the type of wiring to be connected was used as the threshold value.

【0053】 必要最小限に短い場合(この場合、この値を標準とし
た)のしきい値は、94℃であり、中間の長さの場合は
84.6℃であり、最も長い場合は75.2℃である。
[0053] The threshold is 94 ° C for the minimum required minimum (in this case, this value is the standard), 84.6 ° C for the intermediate length, and 75.2 ° C for the longest. Is.

【0054】このしきい値を用いて、しきい値を超える
温度領域にある画素数から欠陥の面積を求めると、接合
部を破断して実測した欠陥の面積とよく一致した。
Using this threshold value, the area of the defect was determined from the number of pixels in the temperature region exceeding the threshold value, and it was in good agreement with the area of the defect measured by breaking the joint.

【0055】図5に電子部品の一例を示す。同図におい
て、11は標準のリード、12は標準より大きいリー
ド、13は標準より小さいリードを示す。
FIG. 5 shows an example of electronic components. In the figure, 11 is a standard lead, 12 is a larger standard, and 13 is a smaller standard.

【0056】このように、一つの電子部品でリードの寸
法に違いがある場合、各リードに対するしきい値をリー
ドの寸法に応じて異なった値に設定した。すなわち、欠
陥がなく正常な接合部表面の温度範囲の上限値に表2に
示す係数を乗じた値をしきい値とした。
As described above, when there is a difference in the lead size in one electronic component, the threshold value for each lead is set to a different value according to the lead size. That is, the value obtained by multiplying the upper limit value of the temperature range of the normal joint surface without defects by the coefficient shown in Table 2 was used as the threshold value.

【0057】 この電子部品の標準のリードの場合、欠陥がなく正常な
接合部表面の温度の最高値は81℃であった。接続され
る配線は必要最小限に短い場合である。標準より大きい
リードに対するしきい値は72.9℃であり、標準より
小さいリードに対するしきい値は89.1℃である。
[0057] In the case of the standard lead of this electronic component, the maximum temperature of the normal joint surface without defects was 81 ° C. This is the case when the wiring to be connected is as short as necessary. The threshold for reads larger than standard is 72.9 ° C and the threshold for reads smaller than standard is 89.1 ° C.

【0058】このしきい値を用いて、しきい値を超える
温度領域にある画素数から欠陥の面積を求めると、接合
部を破断して実測した欠陥の面積と良く一致した。
Using this threshold value, the area of the defect was determined from the number of pixels in the temperature region that exceeded the threshold value, and it was in good agreement with the area of the defect measured by breaking the joint.

【0059】接続される配線と電子部品のリードの両方
に変化のある場合は、表1と表2のそれぞれの係数を掛
け合わせた係数を、標準のしきい値に乗じた値をしきい
値とした。たとえば、標準のリードに対するしきい値が
81℃である電子部品において、標準より大きいリード
に最も長い配線が接続された場合は、標準より大きいリ
ードに対する係数0.9と最も長い配線に対する係数
0.8とを掛け合わせた係数0.72を、標準のリード
に対するしきい値81℃に乗じた値58.3℃をしきい
値とした。
When both the wiring to be connected and the lead of the electronic component are changed, the standard threshold value is multiplied by the coefficient obtained by multiplying the respective coefficients shown in Table 1 and Table 2 by the threshold value. And For example, in an electronic component in which the threshold value for the standard lead is 81 ° C., when the longest wiring is connected to the lead larger than the standard, the coefficient 0.9 for the lead larger than the standard and the coefficient 0. A coefficient of 0.72 multiplied by 8 was multiplied by a threshold value of 81 ° C. for a standard lead, and a value of 58.3 ° C. was used as a threshold value.

【0060】この場合も、しきい値を超える温度領域に
ある画素数から欠陥の面積を求めると、接合部を破断し
て実測した欠陥の面積と良く一致した。
Also in this case, when the area of the defect was obtained from the number of pixels in the temperature region exceeding the threshold value, it was in good agreement with the area of the defect measured by breaking the joint.

【0061】しきい値の示す温度を超える温度領域にあ
る画素数の被検査物の画素数に対する割合(欠陥面積
率)によって欠陥の種類を判別するために、表3に示す
判定標準を適用した。検査の結果は、接合部を破断して
観測した欠陥の種類と良く一致した。
In order to discriminate the kind of defect by the ratio of the number of pixels in the temperature region exceeding the temperature indicated by the threshold value to the number of pixels of the object to be inspected (defect area ratio), the judgment standard shown in Table 3 was applied. . The inspection results were in good agreement with the types of defects observed by breaking the joint.

【0062】 表3 欠陥面積率(%) 判定標準 0〜30 良好 31〜70 ボイド 71〜90 はんだ不足または濡れ不足 91〜100 未接合(リード浮き) 表3において、欠陥面積率30%までの接合部は良好と
判定した。これは欠陥面積率30%までは、接合部の強
度に影響を与えないことが実験の結果確認されたためで
ある。
Table 3 Defect area ratio (%) Judgment standard 0 to 30 Good 31 to 70 Void 71 to 90 Insufficient solder or insufficient wetting 91 to 100 Unbonded (Lead floating) In Table 3, it was determined that the bonded portion with a defect area ratio of up to 30% was good. This is because it was confirmed as a result of an experiment that the defect area ratio does not affect the strength of the bonded portion up to 30%.

【0063】以上は、接合部それ自体に存在する欠陥に
ついて実測した一例を示すものである。
The above is an example of actual measurement of defects existing in the joint itself.

【0064】電気回路基板のはんだ付け接合部には、ブ
リッジ、はんだボール等接合部に隣接した領域に存在す
る欠陥も発生する。この場合の実施例について以下に述
べる。
At the soldered joint portion of the electric circuit board, defects existing in regions adjacent to the joint portion such as bridges and solder balls also occur. An example of this case will be described below.

【0065】図6にブリッジが存在する熱画像の模写図
を示す。同図において、14はリード、15は基板、1
6はブリッジの熱画像である。図に示されるように、ブ
リッジはガラスエポキシ樹脂基板よりも低温に表示され
ている。
FIG. 6 shows a copy of a thermal image in which a bridge exists. In the figure, 14 is a lead, 15 is a substrate, 1
6 is a thermal image of the bridge. As shown, the bridge is shown cooler than the glass epoxy substrate.

【0066】図1および図2で述べた実測例と同じ被検
査物、同一の加熱および撮像条件において、リードとリ
ードの間の基板の部分に測定視野を設けて基板の温度を
測定した。欠陥がなく正常な基板の温度範囲の下限値は
86℃であったので、86℃をしきい値とした。
Under the same object to be inspected, the same heating and imaging conditions as those of the actual measurement examples described in FIGS. 1 and 2, the temperature of the substrate was measured by providing a measurement visual field in the portion of the substrate between the leads. Since the lower limit of the temperature range of a normal substrate without defects was 86 ° C, 86 ° C was used as the threshold value.

【0067】図7に、ブリッジが存在する基板の120
0×350μmの範囲における、温度についての画素数
のヒストグラムとしきい値を示す。同図において、17
はブリッジを検出するためのしきい値であり、18はブ
リッジが存在する基板のヒストグラムである。
FIG. 7 shows a substrate 120 having a bridge.
The histogram of the number of pixels with respect to temperature and the threshold value in the range of 0 × 350 μm are shown. In the figure, 17
Is a threshold value for detecting the bridge, and 18 is a histogram of the substrate on which the bridge exists.

【0068】しきい値に満たない温度範囲にある画素数
から求めたブリッジの面積と実測したブリッジの面積は
良く一致した。
The area of the bridge obtained from the number of pixels in the temperature range below the threshold value and the area of the actually measured bridge were in good agreement.

【0069】ブリッジが存在する場合の良否の判定標準
は表4によった。欠陥面積率15%までの接合部は良好
と判定した。これは欠陥面積率15%までは、ブリッジ
が存在しないことが経験上確認されたためである。
The standard for judging the quality in the presence of the bridge is shown in Table 4. It was judged that the bonded portion with a defect area ratio of up to 15% was good. This is because it was empirically confirmed that the bridge does not exist up to the defect area ratio of 15%.

【0070】 図8にはんだボールが存在する熱画像の模写図を示す。
同図において、14はリード、15は基板、19ははん
だボールの熱画像である。図に示されるように、はんだ
ボールはガラスエポキシ樹脂基板よりも高温に表示され
ている。
[0070] FIG. 8 shows a copy of a thermal image in which solder balls are present.
In the figure, 14 is a lead, 15 is a substrate, and 19 is a thermal image of a solder ball. As shown, the solder balls are shown at a higher temperature than the glass epoxy resin substrate.

【0071】ブリッジの場合に述べた実測例と同形の被
検査物、同一の加熱および撮像条件において、リードと
リードの間の基板の部分に測定視野を設けて基板の温度
を測定した。欠陥がなく正常な基板の温度範囲の上限値
は108℃であったので、108℃をしきい値とした。
The temperature of the substrate was measured by providing a measurement field of view in the portion of the substrate between the leads under the same object to be inspected, the same heating and imaging conditions as the actual measurement example described in the case of the bridge. Since the upper limit of the temperature range of a normal substrate without defects was 108 ° C, 108 ° C was set as the threshold value.

【0072】図9に、はんだボールが存在する基板の1
200×350μmの範囲における、温度についての画
素数のヒストグラムとしきい値を示す。同図において、
20ははんだボールを検出するためのしきい値であり、
21ははんだボールが存在する基板のヒストグラムであ
る。
In FIG. 9, one of the substrates having solder balls is shown.
The histogram of the number of pixels with respect to temperature and the threshold value in the range of 200 × 350 μm are shown. In the figure,
20 is a threshold value for detecting a solder ball,
21 is a histogram of the substrate on which the solder balls are present.

【0073】しきい値を超える温度範囲にある画素数か
ら求めたはんだボールの面積と実測したはんだボールの
面積は良く一致した。
The solder ball area obtained from the number of pixels in the temperature range exceeding the threshold value and the actually measured solder ball area were in good agreement.

【0074】はんだボールが存在する場合の良否の判定
標準は表5によった。欠陥面積率20%までの接合部は
良好と判定した。これは欠陥面積率20%までは、使用
期間中に配線およびリード間の短絡が生じないことが経
験上確認されたためである。
Table 5 shows the standard for judging the quality when the solder balls are present. It was judged that the bonded portion with a defect area ratio of up to 20% was good. This is because it is empirically confirmed that a short circuit between the wiring and the lead does not occur during the use period up to the defect area ratio of 20%.

【0075】 以上本発明の実施例を図面について具体的に説明した
が、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではな
い。
[0075] Although the embodiments of the present invention have been specifically described with reference to the drawings, the scope of application of the present invention is not limited thereto.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明は上述のように構成したため、次
のような効果を奏する。まず請求項1記載の方法によれ
ば、電子部品の正常な接合部表面が示す温度範囲の上限
値あるいは下限値を、接合すべき配線パターンの長さに
応じて修正した温度範囲しきい値を定め、このしきい値
を用いて検査すべき接合部の前記温度範囲内にある画素
数および前記温度範囲を外れる範囲にある画素数を求
め、前記温度範囲内にある画素数と前記温度範囲を外れ
る範囲にある画素数との割合を求めるようにしたため、
接合対象たる配線パターンの長さに起因する判定誤差を
非常に少なくした接合部の良否判定方法を提供すること
ができる。次に、請求項2記載の方法によれば、電子部
品の正常な接合部表面が示す温度範囲の上限値あるいは
下限値を、接合部の大きさに応じて修正した温度範囲し
きい値を定め、このしきい値を用いて検査すべき接合部
の前記温度範囲内にある画素数および前記温度範囲を外
れる範囲にある画素数を求め、前記温度範囲内にある画
素数と前記温度範囲を外れる範囲にある画素数との割合
を求めるようにしたため、接合部の大きさに起因する判
定誤差を非常に少なくした接合部の良否判定方法を提供
することができる。さらに請求項3記載の方法によれ
ば、請求項1または2記載の方法における前記温度範囲
内にある画素数と前記温度範囲を外れる範囲にある画素
数との割合の大小によって欠陥の種類を判定するように
したため、どのような欠陥が生じているかを正確に把握
して事後の不良品発生防止対策に繋げることができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. First, according to the method of claim 1, the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by the normal joint surface of the electronic component is corrected according to the length of the wiring pattern to be joined to obtain the temperature range threshold value. The number of pixels within the temperature range of the joint to be inspected and the number of pixels outside the temperature range are determined using this threshold value, and the number of pixels within the temperature range and the temperature range are determined. Since the ratio with the number of pixels in the outlying range is calculated,
It is possible to provide a method for determining the quality of a joint in which the determination error due to the length of the wiring pattern to be joined is extremely reduced. Next, according to the method of claim 2, the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by the normal joint surface of the electronic component is corrected according to the size of the joint portion to determine the temperature range threshold value. , The number of pixels in the temperature range of the joint to be inspected and the number of pixels in the range out of the temperature range are obtained using this threshold value, and the number of pixels in the temperature range and the temperature range are out of the range. Since the ratio with the number of pixels in the range is obtained, it is possible to provide a method for determining the quality of a joint, in which the determination error due to the size of the joint is extremely small. Further, according to the method of claim 3, the type of defect is determined by the magnitude of the ratio of the number of pixels within the temperature range and the number of pixels outside the temperature range in the method according to claim 1 or 2. By doing so, it is possible to accurately grasp what kind of defect has occurred and to lead to a subsequent defective product prevention measure.

【0077】電子部品の各接合部に接続される配線の形
式が異なる場合、欠陥がなく正常な表面の温度範囲の上
限値、あるいは下限値に、接続される配線の形式に応じ
て一定の係数を乗じた値をしきい値とするので、配線の
形式による熱拡散の影響を受けることなく信頼性の高い
高精度な検査が可能となった。
When the type of the wiring connected to each joint of the electronic component is different, a constant coefficient is applied to the upper limit value or the lower limit value of the temperature range of a normal surface without defects depending on the type of the connected wiring. Since the value multiplied by is used as the threshold value, highly reliable and highly accurate inspection can be performed without being affected by heat diffusion due to the type of wiring.

【0078】一つの電子部品でリードの寸法が異なる場
合、欠陥がなく正常な表面の温度範囲の上限値、あるい
は下限値に、リードの寸法に応じて一定の係数を乗じた
値をしきい値とするので、従来技術のようにリードの寸
法による熱容量の影響を受けることなく信頼性の高い高
精度な検査が可能となった。
When the lead size is different in one electronic component, the threshold value is a value obtained by multiplying the upper limit value or the lower limit value of the temperature range of a normal surface having no defect by a constant coefficient according to the lead size. Therefore, unlike the prior art, highly reliable and highly accurate inspection can be performed without being affected by the heat capacity due to the size of the lead.

【0079】[0079]

【0080】[0080]

【0081】[0081]

【0082】接合部全体を面として捉え、接合部の欠陥
の形状と対応する温度分布を熱画像として記憶し、画像
処理に基づき接合部のはんだ付けの欠陥を判別し、接合
部の良否を判定する電子部品の接合部検査方法におい
て、被検査物の熱画像に対して、同一の加熱および撮像
条件の下での同種類の被検査物の、欠陥がなく正常な表
面の温度範囲の外の温度領域にある画素を抽出すれば、
接合部の欠陥の形状を高精度に検出できるので、検査の
信頼度が高く、本発明の方法を適用して検査された電気
回路基板を製品に組み込んだ際には、はんだ不良に起因
する故障等が発生することはない。
By grasping the entire joint as a surface, the temperature distribution corresponding to the shape of the defect in the joint is stored as a thermal image, the soldering defect in the joint is determined based on image processing, and the quality of the joint is determined. In the method for inspecting the joint part of an electronic component, the thermal image of the inspected object is tested outside the normal temperature range without defects of the same type of inspected object under the same heating and imaging conditions. If you extract the pixels in the temperature range,
Since the shape of the defect of the joint can be detected with high accuracy, the reliability of the inspection is high, and when the electric circuit board inspected by applying the method of the present invention is incorporated into a product, a failure due to a solder defect is caused. Etc. will not occur.

【0083】さらに、欠陥の種類と大きさが判別できる
ので、判別の結果を前工程であるはんだ付け工程にフィ
ードバックすれば、はんだ付け工程の改善に寄与し、欠
陥の発生を未然に防止することができる等、産業上貢献
するところが大である。
Further, since the type and size of the defect can be discriminated, if the discrimination result is fed back to the soldering process which is the previous process, it contributes to the improvement of the soldering process and the occurrence of the defect is prevented beforehand. It is possible to make industrial contributions, such as

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】電子部品の接合部の平面図と側面図。FIG. 1 is a plan view and a side view of a joint portion of an electronic component.

【図2】欠陥がなく正常な接合部の温度についての画素
数のヒストグラム。
FIG. 2 is a histogram of the number of pixels for a defect-free and normal junction temperature.

【図3】欠陥(ボイド)を含む接合部の温度についての
画素数のヒストグラム。
FIG. 3 is a histogram of the number of pixels with respect to the temperature of a joint including a defect (void).

【図4】電子部品の接合部に接続される配線の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of wiring connected to a joint portion of an electronic component.

【図5】電子部品のリードを示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing a lead of an electronic component.

【図6】欠陥(ブリッジ)が生じている熱画像の模写
図。
FIG. 6 is a copy of a thermal image having a defect (bridge).

【図7】欠陥(ブリッジ)が存在する基板の温度につい
ての画素数のヒストグラム。
FIG. 7 is a histogram of the number of pixels with respect to the temperature of a substrate having a defect (bridge).

【図8】欠陥(はんだボール)が存在する熱画像の模写
図。
FIG. 8 is a copy of a thermal image in which defects (solder balls) are present.

【図9】欠陥(はんだボール)が存在する基板の温度に
ついての画素数のヒストグラム。
FIG. 9 is a histogram of the number of pixels with respect to the temperature of a substrate having a defect (solder ball).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リード 2 パターン 3 はんだ 4 基板 5 欠陥がなく正常な接合部の温度についての画素数の
ヒストグラム 6 上限値(しきい値) 7 欠陥(ボイド)を含む接合部の温度についての画素
数のヒストグラム 8 必要最小限に短い配線 9 中間の長さの配線 10 最も長い配線 11 標準のリード 12 標準より大きいリード 13 標準より小さいリード 14 リードの熱画像 15 ガラスエポキシ樹脂基板の熱画像 16 欠陥(ブリッジ)の熱画像 17 ブリッジを検出するためのしきい値
1 Lead 2 Pattern 3 Solder 4 Substrate 5 Histogram of Number of Pixels at Normal Temperature without Defects 6 Upper Limit (Threshold) 7 Histogram of Number of Pixels at Temperature of Junctions Containing Defects (Voids) 8 Minimum required short wiring 9 Intermediate length wiring 10 Longest wiring 11 Standard lead 12 Lead larger than standard 13 Lead smaller than standard 14 Thermal image of lead 15 Thermal image of glass epoxy resin substrate 16 Defect (bridge) Thermal image 17 Threshold for detecting bridge

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青 野 進 兵庫県川西市向陽台3丁目6番40号 (72)発明者 中 村 實 大阪府大阪市生野区小路東1丁目20番14 号 (72)発明者 境 武 生 埼玉県川越市芳野台2丁目8番65号 デ ンヨー株式会社 埼玉工場内 (56)参考文献 特開 平2−12046(JP,A) 特開 平2−198347(JP,A) 特開 昭50−74167(JP,A) 特開 平2−278105(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Susumu Aono 3-6-40, Koyodai, Kawanishi-shi, Hyogo (72) Inventor Minoru Nakamura 1-20-14, Koji Higashi, Ikuno-ku, Osaka, Osaka (72) ) Inventor Takeo Sakai 2-8-65, Yoshinodai, Kawagoe City, Saitama Denyo Co., Ltd. Saitama Factory (56) References JP-A-2-12046 (JP, A) JP-A-2-198347 (JP, A) JP-A-50-74167 (JP, A) JP-A-2-278105 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】熱伝導部材を含み基板上の配線パターンに
対して接続されるべき接合部からなる被検査部に熱エネ
ルギを照射し、前記被検査部から放射される赤外線を赤
外線カメラにより撮像し、得られた熱画像につき欠陥が
なく正常な表面が示す温度範囲を外れる範囲にある画素
数の被検査部の画素数に対する割合を求め、これによっ
て前記被検査部の接合状態の良否判定を行う電子部品の
接合部を検査する方法において、 前記正常な表面が示す温度範囲の上限値あるいは下限値
を前記配線パターンの長さに応じ修正して温度範囲しき
い値を定め、 このしきい値を用いて検査すべき接合部の前記温度範囲
内にある画素数および前記温度範囲を外れる範囲にある
画素数を求め、 前記温度範囲内にある画素数と前記温度範囲を外れる範
囲にある画素数との割合を求めるようにしたことを特徴
とする、 電子部品の接合部を検査する方法。
1. An infrared camera irradiates an infrared ray emitted from the inspected portion by irradiating thermal energy to an inspected portion including a joint portion which includes a heat conductive member and is to be connected to a wiring pattern on a substrate. Then, for the obtained thermal image, the ratio of the number of pixels in the range outside the temperature range indicated by a normal surface having no defects to the normal area is obtained, and the ratio of the number of pixels in the inspected part to the quality of the bonding state of the inspected part is determined. In the method of inspecting a joint part of an electronic component, the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by the normal surface is corrected according to the length of the wiring pattern to determine a temperature range threshold value. The number of pixels in the temperature range of the joint to be inspected and the number of pixels in the range out of the temperature range are obtained by using the number of pixels in the temperature range and out of the temperature range. Characterized in that so as to obtain a ratio of a prime number, method of inspecting a joint portion of the electronic component.
【請求項2】熱伝導部材を含み基板上の配線パターンに
対して接続されるべき接合部からなる被検査部に熱エネ
ルギを照射し、前記被検査部から放射される赤外線を赤
外線カメラにより撮像し、得られた熱画像につき欠陥が
なく正常な表面が示す温度範囲を外れる範囲にある画素
数の被検査部の画素数に対する割合を求め、これによっ
て前記被検査部の接合状態の良否判定を行う電子部品の
接合部を検査する方法において、 前記正常な表面が示す温度範囲の上限値あるいは下限値
を前記接合部の大きさに応じ修正して温度範囲しきい値
を定め、 このしきい値を用いて検査すべき接合部の前記温度範囲
内にある画素数および前記温度範囲を外れる範囲にある
画素数を求め、 前記温度範囲内にある画素数と前記温度範囲を外れる範
囲にある画素数との割合を求めるようにしたことを特徴
とする、 電子部品の接合部を検査する方法。
2. An infrared camera irradiates an infrared ray radiated from the inspected portion with an infrared camera by irradiating the inspected portion including a heat conductive member to be connected to a wiring pattern on a substrate with thermal energy. Then, for the obtained thermal image, the ratio of the number of pixels in the range outside the temperature range indicated by a normal surface having no defects to the normal area is obtained, and the ratio of the number of pixels in the inspected part to the quality of the bonding state of the inspected part is determined. In the method of inspecting a joint portion of an electronic component, the upper limit value or the lower limit value of the temperature range indicated by the normal surface is corrected according to the size of the joint portion to determine a temperature range threshold value. The number of pixels in the temperature range of the joint to be inspected using and the number of pixels in the range out of the temperature range are obtained, and the number of pixels in the temperature range and the pixel in the range out of the temperature range Characterized in that so as to obtain a ratio between a method of inspecting a joint portion of the electronic component.
【請求項3】請求項1または2記載の方法において、 前記温度範囲内にある画素数と前記温度範囲を外れる範
囲にある画素数との割合の大小によって欠陥の種類を判
定するようにした、 電子部品の接合部を検査する方法。
3. The method according to claim 1 or 2, wherein the type of defect is determined by the ratio of the number of pixels within the temperature range and the number of pixels outside the temperature range. A method of inspecting joints of electronic components.
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