JP2661577B2 - 半田付け外観検査方法および装置 - Google Patents

半田付け外観検査方法および装置

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JP2661577B2
JP2661577B2 JP7000648A JP64895A JP2661577B2 JP 2661577 B2 JP2661577 B2 JP 2661577B2 JP 7000648 A JP7000648 A JP 7000648A JP 64895 A JP64895 A JP 64895A JP 2661577 B2 JP2661577 B2 JP 2661577B2
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板に実装された電子
部品のリードピンの半田付け状態をX線透視画像により
検査する、半田付け外観検査方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】基板に実装された電子部品のリードピン
の半田付け状態の外観検査は、一般的には光学的に行わ
れるが、電子部品の実装密度が高くなると光学的な検査
は困難になり、このような場合にはX線による外観検査
が行われる。
【0003】図3は、X線を用いた従来の半田付け外観
検査装置のブロック図である。図3に示すように、X線
源51とカメラ52とが対向配置され、その間に、リー
ドピンを有する電子部品(不図示)が実装された基板7
1が配置される。また、基板71とカメラ52との間に
は蛍光板72が配置されており、X線源51から放射さ
れたX線は、基板71を通過し蛍光板72で発光し、そ
の画像(X線透視画像)がカメラ52で撮像される構成
となっている。
【0004】画像メモリ53は、カメラ52で得られた
X線透視画像の画像データを保持し、半田フィレット抽
出部54へ出力するものである。半田フィレット抽出部
54は、画像メモリ53に保持された画像データの画像
処理により半田のフィレット部(半田付けの際に、電子
部品の半田付け部に対して半田が吸い上がった部分)を
1個ずつ抽出し、そのデータを検査部60へ出力する。
【0005】検査部60は、半田フィレット抽出部54
で抽出されたフィレット部の特徴を測定する半田フィレ
ット測定部61と、予め良品のフィレット部の特徴が設
定され、良品のフィレット部の特徴と半田フィレット測
定部61で測定されたフィレット部の測定値とを比較す
ることで良否を判定する判定部62とで構成される。
【0006】次に、図3に示した半田付け外観検査装置
の動作について説明する。
【0007】X線源51により基板71にX線を照射す
ると、蛍光板72には基板71のX線透視像が投影さ
れ、その透視像がカメラ52によって撮像される。カメ
ラ52で撮像された透視像すなわちX線透視画像は画像
メモリ53に保持され、さらに、この画像データから、
半田フィレット抽出部54により半田のフィレット部が
抽出される。
【0008】半田のフィレット部が抽出されると、半田
フィレット測定部61では、抽出されたフィレット部の
特徴を計測する。そして、判定部62において、予め設
定されている良品のフィレット部の特徴と、測定された
フィレット部の特徴とを比較し、半田付けの良否の判定
が行われる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半田付け外観検査装置では、基板に反りが生じ
ていると、カメラに撮像されるX線透視画像が歪み、そ
れに伴って検査箇所にずれが生じ、適切な検査が行えな
くなってしまうという問題点があった。
【0010】例えば、図4に示すように、半田付け部2
21aが所定のピッチで並んでいる基板221にX線源
201よりX線を照射すると、蛍光板222には、実線
で示す位置にピッチPで半田付け部の像が投影される。
ところが、反りが生じている基板221’の場合には、
破線で示す位置にピッチP’で半田付け部の像が投影さ
れる。これは、基板に反りが生じることによってX線源
と基板との距離が変り、蛍光板に投影される像の倍率に
差が生じることによって引き起こされるものである。
【0011】そこで本発明は、基板の反りの影響を受け
ずに、X線照射による半田付けの外観検査を行える、半
田付け外観検査方法および装置を提供することを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半田付け外観検査方法は、リードピンを備えた
電子部品が実装された基板にX線源によりX線を照射し
てX線透視画像を取得し、前記X線透視画像から、前記
電子部品のリードピンの前記基板への半田付けの良否を
判定する半田付け外観検査方法において、前記X線透視
画像から得られる前記リードピンの間隔が、予め設定さ
れた値に略一致するように前記X線源と前記基板との距
離を制御した後、そのときのX線透視画像により前記電
子部品のリードピンの前記基板への半田付けの良否を判
定することを特徴とする。
【0013】本発明の半田付け外観検査装置は、リード
ピンを備えた電子部品が実装された基板にX線を照射す
るX線源と、前記X線源から照射されたX線により前記
基板のX線透視画像を取得するX線画像取得手段と、前
記X線透視画像に基づき前記電子部品のリードピンの前
記基板への半田付けの良否を判定する検査部とを有する
半田付け外観検査装置において、前記X線源と前記基板
との距離が可変に設けられ、前記X線透視画像から前記
リードピンの間隔を測定するリードピン間寸法測定部
と、正規の基板での電子部品のリードピンの間隔が予め
設定され、該設定された間隔と前記リードピン間寸法測
定部で測定された間隔とを比較する比較部と、前記比較
部での比較結果に基づき前記X線源と前記基板との距離
を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【0014】また、前記制御部は、前記測定された間隔
が前記設定された間隔と略一致するように、前記X線源
と前記基板との距離を制御するものであってもよい。
【0015】
【作用】上記のとおり構成された本発明の半田付け外観
検査方法では、まず、電子部品が実装された基板にX線
を照射し、X線透視画像を取得する。そして、このX線
透視画像から、電子部品のリードピンの間隔を測定し、
この値が予め設定された値に略一致するようにX線源と
基板との距離を制御した後、そのときのX線透視画像に
より半田付けの良否を判定する。このようにX線源と基
板との距離を制御することで、基板に反り等が生じて基
板とX線源との距離が変っていても、X線透視画像の倍
率がほぼ一定となり、検査箇所のずれも生じない。
【0016】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0017】図1は、本発明の半田付け外観検査装置の
位置実施例のブロック図である。図1に示すように、X
線源1には、X線画像取得手段としてのカメラ2が対向
配置され、両者の間に、リードピンを有する電子部品
(不図示)が実装された基板21が配置される。X線源
1は、X線源1と基板21との距離を制御するX線源移
動制御部7により基板21に対する距離が可変に設けら
れている。また、基板21とカメラ2との間には蛍光板
22が配置されており、X線源1から基板21に放射さ
れたX線は、基板21を通過し蛍光板22で発光し、そ
の画像(X線透視画像)がカメラ2で撮像される構成と
なっている。
【0018】画像メモリ3は、カメラ2で得られたX線
透視画像の画像データを保持し、半田フィレット抽出部
4へ出力するものである。半田フィレット抽出部4は、
画像メモリ3に保持された画像データの画像処理により
複数のリードピンにおける半田のフィレット部を抽出し
て各フィレット部の位置を求め、そのデータをリードピ
ン間寸法測定部5へ出力する。また、後述する比較部6
での比較結果に応じて、抽出されたフィレット部のデー
タを検査部10の半田フィレット測定部11へ出力す
る。リードピン間寸法測定部5は、半田フィレット抽出
部4で抽出された複数のフィレット部の位置データに基
づき、電子部品のリードピンの間隔を測定するものであ
る。
【0019】比較部6は、基板21に反りが生じていな
い場合に得られる画像データでのリードピンの間隔が予
め設定されており、この設定値と、リードピン間寸法測
定部5で測定された測定値との比較を行う。そして、こ
の比較結果に応じて、比較結果をX線源移動制御部7へ
出力したり、あるいは、画像メモリ3に保持された画像
データからフィレット部を抽出し半田フィレット測定部
11に出力させるために、再び画像メモリ3から画像デ
ータを読み出し、フィレット部を抽出させるための信号
を、画像メモリ3および半田フィレット抽出部4に出力
する。
【0020】検査部10は、従来と同様に、半田フィレ
ット抽出部4で抽出されたフィレット部の特徴を測定す
る半田フィレット測定部11と、予め良品のフィレット
部の特徴が設定され、良品のフィレット部の特徴と半田
フィレット測定部11で測定されたフィレット部の測定
値とを比較することで良否を判定する判定部12とで構
成される。
【0021】次に、本実施例の半田付け外観検査装置の
動作について説明する。
【0022】X線源1により基板21にX線を照射する
(S101)と、X線は基板21を透過し、蛍光板22
に基板21のX線透視像が投影され、その透視像がカメ
ラ2によって撮像される。カメラ2で撮像された透視像
すなわちX線透視画像は画像メモリ3に保持され、半田
フィレット抽出部4で、この画像データの画像処理によ
り(S102)、複数のフィレット部が抽出され、さら
に各フィレット部の重心位置が求められる。
【0023】各フィレット部の重心位置が求められる
と、各フィレット部の重心位置に基づき、リードピン間
寸法測定部5で電子部品のリードピン間の測定が行われ
(S103)、この測定データが比較部6に送られる。
【0024】比較部6では、リードピン間寸法測定部5
で測定された測定値を、予め設定されている設定値と比
較し(S104)、測定値が設定値に対して予め設定さ
れた許容範囲内にあれば、再び画像メモリ3に保持され
ている画像データを読み出し、従来と同様に、半田フィ
レット抽出部4でフィレット部を抽出し、検査部10で
フィレット部の検査を行い(S105)、半田付けの良
否の判定が行われる。
【0025】測定値が設定値に対して許容範囲内になけ
れば、測定値と設定値との大小を比較する(S10
6)。ここで、測定値が設定値よりも大きければ、X線
源移動制御部7は、X線源1を所定の量だけ基板21か
ら遠ざけ(S107)、再び、ステップS101からの
処理を行う。逆に、測定値が設定値よりも小さければ、
X線源1を所定の量だけ基板21に近付け(S10
8)、再びステップS101からの処理を行う。
【0026】この処理を、測定値が設定値に対して許容
範囲内に収まるまで繰り返し、許容範囲内に収まった
ら、再び画像メモリ3に保持されている画像データを読
み出し、従来と同様に、半田フィレット抽出部4でフィ
レット部を抽出し、検査部10でフィレット部の検査を
行い(S105)、半田付けの良否の判定が行われる。
【0027】以上説明したように、電子部品のリードピ
ン間の寸法を測定し、その結果に応じてX線源1の基板
21に対する距離を変えることで、基板21に反りが生
じていても、蛍光板22に投影されるX線透視像の倍率
をほぼ一定にすることができる。その結果、得られるX
線透視画像による検査箇所にずれも発生せず、適切な外
観検査が行えるようになる。また、実際のX線透視画像
に基づいて基板21とX線源1との距離を変え、X線透
視画像の倍率をほぼ一定としているので、基板21の状
態に起因するものであれば、基板21の反りに限らず、
その他の要因でX線透視画像の倍率が変る場合にも有効
である。
【0028】本実施例では、X線源1の位置を変えるこ
とによって基板21とX線源1との距離を変えている
が、基板21の位置を変えることによって基板21とX
線源1との距離を変えてもよい。この場合、測定値が設
定値よりも大きいときはX線源1から遠ざけ、測定値が
設定値よりも小さいときはX線源1に近付けるように、
基板21の移動方向を制御する。
【0029】
【発明の効果】本発明の半田付け外観検査方法は、以上
説明したように、X線透視画像から得られる電子部品の
リードピンの間隔が、予め設定された値に略一致するよ
うにX線源と基板との距離を制御した後、そのときのX
線透視画像により半田付けの良否を判定することによ
り、基板に反り等が生じていても、得られるX線透視画
像の倍率をほぼ一定とすることができる。その結果、検
査箇所のずれも発生せず、適切な外観検査を行うことが
できる。
【0030】また、本発明の半田付け外観検査装置は、
X線源と基板との距離が可変に設けられており、リード
ピン間寸法測定部と比較部と制御部とにより、X線画像
取得手段で取得したX線透視画像から測定されたリード
ピンの間隔に応じてX線源と基板との距離を制御できる
ので、本発明の半田付け外観検査方法の実施に適してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半田付け外観検査装置の一実施例のブ
ロック図である。
【図2】図1に示した半田付け外観検査装置の動作を示
すフローチャートである。
【図3】従来の半田付け外観検査装置のブロック図であ
る。
【図4】基板に反りが生じている場合の、X線透視画像
の歪みを説明するための図である。
【符号の説明】
1 X線源 2 カメラ 3 画像メモリ 4 半田フィレット抽出部 5 リードピン間寸法測定部 6 比較部 7 X線源移動制御部 10 検査部 11 半田フィレット測定部 12 判定部 21 基板 22 蛍光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/66 H01L 21/66 J H05K 3/34 512 H05K 3/34 512B // G01B 11/24 G01B 11/24 C

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リードピンを備えた電子部品が実装され
    た基板にX線源によりX線を照射してX線透視画像を取
    得し、前記X線透視画像から、前記電子部品のリードピ
    ンの前記基板への半田付けの良否を判定する半田付け外
    観検査方法において、 前記X線透視画像から得られる前記リードピンの間隔
    が、予め設定された値に略一致するように前記X線源と
    前記基板との距離を制御した後、 そのときのX線透視画像により前記電子部品のリードピ
    ンの前記基板への半田付けの良否を判定することを特徴
    とする半田付け外観検査方法。
  2. 【請求項2】 リードピンを備えた電子部品が実装され
    た基板にX線を照射するX線源と、前記X線源から照射
    されたX線により前記基板のX線透視画像を取得するX
    線画像取得手段と、前記X線透視画像に基づき前記電子
    部品のリードピンの前記基板への半田付けの良否を判定
    する検査部とを有する半田付け外観検査装置において、 前記X線源と前記基板との距離が可変に設けられ、 前記X線透視画像から前記リードピンの間隔を測定する
    リードピン間寸法測定部と、 正規の基板での電子部品のリードピンの間隔が予め設定
    され、該設定された間隔と前記リードピン間寸法測定部
    で測定された間隔とを比較する比較部と、 前記比較部での比較結果に基づき前記X線源と前記基板
    との距離を制御する制御部とを有することを特徴とする
    半田付け外観検査装置。
  3. 【請求項3】 前記制御部は、前記測定された間隔が前
    記設定された間隔と略一致するように、前記X線源と前
    記基板との距離を制御する請求項2に記載の半田付け外
    観検査装置。
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JP4974019B2 (ja) * 2005-09-22 2012-07-11 株式会社ウィングシステムズ 半田不良検査装置
JP2014240804A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 株式会社島津製作所 X線検査装置
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