JP2694814B2 - はんだ高さ検査装置 - Google Patents
はんだ高さ検査装置Info
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- JP2694814B2 JP2694814B2 JP7071277A JP7127795A JP2694814B2 JP 2694814 B2 JP2694814 B2 JP 2694814B2 JP 7071277 A JP7071277 A JP 7071277A JP 7127795 A JP7127795 A JP 7127795A JP 2694814 B2 JP2694814 B2 JP 2694814B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明ははんだ高さ検査装置に関
し、特に曲率及び表面に光沢を有する、電子部品搭載位
置のパッドに予めプリコートされた予備はんだの高さを
測定し、基準高さに対する良否を判定する高さ検査装置
に関する。
し、特に曲率及び表面に光沢を有する、電子部品搭載位
置のパッドに予めプリコートされた予備はんだの高さを
測定し、基準高さに対する良否を判定する高さ検査装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３（ａ）〜（ｃ）は、はんだ付けした
場合のその表面の形状と有効反射光が得られる部分の関
係を示す平面図及び断面図である。図３（ａ）に示すよ
うにはんだ量が増えると、この部分を上から見た場合の
有効データが得られる反射領域が極端に少なくなる。ま
た、図３（ｂ）に示すように、はんだ不足の場合は、ほ
ぼ全体から有効データが得られ、図３（ｃ）に示すよう
に、良品の場合は、両端部を除くパッド中央部から適当
な反射領域をもつ有効データが得られる。
場合のその表面の形状と有効反射光が得られる部分の関
係を示す平面図及び断面図である。図３（ａ）に示すよ
うにはんだ量が増えると、この部分を上から見た場合の
有効データが得られる反射領域が極端に少なくなる。ま
た、図３（ｂ）に示すように、はんだ不足の場合は、ほ
ぼ全体から有効データが得られ、図３（ｃ）に示すよう
に、良品の場合は、両端部を除くパッド中央部から適当
な反射領域をもつ有効データが得られる。
【０００３】従来、レーザ光を用いて光軸方向の高さを
検出する高さ検出装置としては、例えば特開平２−２４
７５０９号公報に示されるような高さ検査方法を用いて
いる。
検出する高さ検出装置としては、例えば特開平２−２４
７５０９号公報に示されるような高さ検査方法を用いて
いる。
【０００４】この種の高さ検査装置の一例について図４
の斜視図を参照して説明する。この高さ検査装置は、斜
め上方から照射するレーザ１と、レーザ１の光路上に配
置されレーザ光を集光しパッド８に照射するレンズ２
と、レーザ光のパッド８からの反射光を斜め上方から受
光するレンズ３と、反射光の結像点に配置された受光素
子４と、受光素子４の出力から反射光量を求める反射光
量演算回路５と、受光素子４の出力から高さデータを求
める高さ演算回路６と、二軸ステージを有する測定台９
とを含んで構成される。
の斜視図を参照して説明する。この高さ検査装置は、斜
め上方から照射するレーザ１と、レーザ１の光路上に配
置されレーザ光を集光しパッド８に照射するレンズ２
と、レーザ光のパッド８からの反射光を斜め上方から受
光するレンズ３と、反射光の結像点に配置された受光素
子４と、受光素子４の出力から反射光量を求める反射光
量演算回路５と、受光素子４の出力から高さデータを求
める高さ演算回路６と、二軸ステージを有する測定台９
とを含んで構成される。
【０００５】この高さ演算回路６の演算は、レーザビー
ムを測定対象に照射し、照射点の位置を斜めから観測す
る場合の三角測量により行われる。例えば、図５の場合
観測された照射点の位置変動ｙは、測定対象の高さｈの
変動にほぼ比例する。従って、斜めθから照射点の位置
変動ｙを受光素子４により検出することにより高さｈを
次式により算出できる。ここでｎはレンズの光学倍率と
する。
ムを測定対象に照射し、照射点の位置を斜めから観測す
る場合の三角測量により行われる。例えば、図５の場合
観測された照射点の位置変動ｙは、測定対象の高さｈの
変動にほぼ比例する。従って、斜めθから照射点の位置
変動ｙを受光素子４により検出することにより高さｈを
次式により算出できる。ここでｎはレンズの光学倍率と
する。
【０００６】ｈ≒ｙ／（２ｍｓｉｎθ） この受光素子４としては、高さ方向を位置のずれで検出
できる一次元ラインセンサやＳＰＤセンサ（半導体位置
検出素子，例えば浜松ホトニクス製ＰＳＤ：Ｓ２０４
４）が用いられる。
できる一次元ラインセンサやＳＰＤセンサ（半導体位置
検出素子，例えば浜松ホトニクス製ＰＳＤ：Ｓ２０４
４）が用いられる。
【０００７】この高さ検査装置では、高さ演算回路６か
ら得られた高さデータから、はんだの平均高さや体積を
求めて、良否の判定を行っている。
ら得られた高さデータから、はんだの平均高さや体積を
求めて、良否の判定を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のはんだ
高さ検査装置は、パッド８上にプリコートされた予備は
んだの良否を、パッド上でのはんだの平均高さあるいは
体積で判断しているが、はんだ量が多いと曲率が大きく
表面が平滑となるため、受光素子４上に結像する反射光
が極端に減る場合があり、これにより有効高さデータが
極端に少なくなる。また、良品の場合でも端部は曲率が
大きく反射光が受光素子上に結像しない。このため少な
いデータから平均高さや体積を求めることになり、正確
な良否の判定を行うことができないという欠点があっ
た。
高さ検査装置は、パッド８上にプリコートされた予備は
んだの良否を、パッド上でのはんだの平均高さあるいは
体積で判断しているが、はんだ量が多いと曲率が大きく
表面が平滑となるため、受光素子４上に結像する反射光
が極端に減る場合があり、これにより有効高さデータが
極端に少なくなる。また、良品の場合でも端部は曲率が
大きく反射光が受光素子上に結像しない。このため少な
いデータから平均高さや体積を求めることになり、正確
な良否の判定を行うことができないという欠点があっ
た。
【０００９】本発明の目的は、これらの欠点を除き、は
んだ付け状態を正確に良否判定できるようにしたはんだ
高さ検査装置を提供することにある。
んだ付け状態を正確に良否判定できるようにしたはんだ
高さ検査装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のはんだ高さ検査
装置の構成は、被検査体となるはんだ付けされたパッド
部に斜め上方から照射するレーザ光源と、このレーザ光
源から光路上に配置されレーザ光を集光し前記パッドに
照射する集光レンズと、前記レーザ光に照射されたパッ
ドからの反射光を斜め上方から受光する受光レンズと、
前記反射光の結像点に配置された受光素子と、この受光
素子の出力から反射光量を求める反射光量演算回路と、
前記受光素子の出力のずれからその反射点の高さデータ
を演算する高さ演算回路と、前記反射光量及び高さデー
タを基準値と比較して前記はんだ付けの良否判定を行う
良否判定回路と、前記パッド部が載置され二軸ステージ
を有する測定台とを含むことを特徴とする。
装置の構成は、被検査体となるはんだ付けされたパッド
部に斜め上方から照射するレーザ光源と、このレーザ光
源から光路上に配置されレーザ光を集光し前記パッドに
照射する集光レンズと、前記レーザ光に照射されたパッ
ドからの反射光を斜め上方から受光する受光レンズと、
前記反射光の結像点に配置された受光素子と、この受光
素子の出力から反射光量を求める反射光量演算回路と、
前記受光素子の出力のずれからその反射点の高さデータ
を演算する高さ演算回路と、前記反射光量及び高さデー
タを基準値と比較して前記はんだ付けの良否判定を行う
良否判定回路と、前記パッド部が載置され二軸ステージ
を有する測定台とを含むことを特徴とする。
【００１１】本発明において、良否判定回路は、パッド
を１０分割し、これら分割領域における反射光量及びそ
の高さデータから有効データの有無を判別し、かつ前記
各分割領域における平均高さを演算し、前記有効データ
の有無及び前記平均高さを判定基準と比較することによ
り、前記パッド部のはんだ付けの良否判定を行うように
している。
を１０分割し、これら分割領域における反射光量及びそ
の高さデータから有効データの有無を判別し、かつ前記
各分割領域における平均高さを演算し、前記有効データ
の有無及び前記平均高さを判定基準と比較することによ
り、前記パッド部のはんだ付けの良否判定を行うように
している。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す斜視図であ
る。図１に示すはんだ高さ検査装置は、斜め上方から照
射するレーザ１と、レーザ１の光路上に配置されレーザ
光を集光しパッド８に照射するレンズ２と、レーザ光の
パッド８からの反射光を斜め上方から受光するレンズ３
と、反射光の結像点に配置された受光素子４と、受光素
子４の出力から反射光量を求める反射光量演算回路５
と、受光素子４の出力から高さデータを求める高さ演算
回路６と、反射光量と高さデータから良否を判定する良
否判定回路７と、二軸ステージを有する測定台９とを含
んで構成される。ここではんだの高さが変化すると、受
光素子４に結像する反射光の光点位置が変化して、受光
素子上に結像した光点の位置から高さを演算できる機構
は、従来例の説明と同じである。
る。図１に示すはんだ高さ検査装置は、斜め上方から照
射するレーザ１と、レーザ１の光路上に配置されレーザ
光を集光しパッド８に照射するレンズ２と、レーザ光の
パッド８からの反射光を斜め上方から受光するレンズ３
と、反射光の結像点に配置された受光素子４と、受光素
子４の出力から反射光量を求める反射光量演算回路５
と、受光素子４の出力から高さデータを求める高さ演算
回路６と、反射光量と高さデータから良否を判定する良
否判定回路７と、二軸ステージを有する測定台９とを含
んで構成される。ここではんだの高さが変化すると、受
光素子４に結像する反射光の光点位置が変化して、受光
素子上に結像した光点の位置から高さを演算できる機構
は、従来例の説明と同じである。
【００１３】図２は、図１の良否判定回路７の判定アル
ゴリズムを示すフローチャートである。まず最初に、パ
ッド８は１０分割されているとする（ステップ１０）。
反射光量演算回路５による演算結果が一定レベル以上あ
るデータを有効データとみなし（ステップ１１）、一定
レベル以下のデータを無効とする（ステップ１２）。そ
の有効データが得られたポイントにおける高さ演算回路
６の演算結果から、各分割領域ごとの平均高さを演算す
る（ステップ１３）。次に有効データ領域の有無（ステ
ップ１４）及び、高さ上限基準以上の平均高さを有する
分割領域の有無（ステップ１５）及び、良品基準範囲の
平均高さを有する分割領域の数が所定数以上あるか否か
（ステップ１７）によって、良否の判定を行う。
ゴリズムを示すフローチャートである。まず最初に、パ
ッド８は１０分割されているとする（ステップ１０）。
反射光量演算回路５による演算結果が一定レベル以上あ
るデータを有効データとみなし（ステップ１１）、一定
レベル以下のデータを無効とする（ステップ１２）。そ
の有効データが得られたポイントにおける高さ演算回路
６の演算結果から、各分割領域ごとの平均高さを演算す
る（ステップ１３）。次に有効データ領域の有無（ステ
ップ１４）及び、高さ上限基準以上の平均高さを有する
分割領域の有無（ステップ１５）及び、良品基準範囲の
平均高さを有する分割領域の数が所定数以上あるか否か
（ステップ１７）によって、良否の判定を行う。
【００１４】このはんだ高さによるはんだ付良否の判定
は、はんだ付けの実測データによりその数値を設定すれ
ばよい。例えば、パッドの長さ０．５ｍｍの場合、はん
だ高さ上限値を５０μｍとし、１０分割領域中上限値以
上の領域が２領域以上あれば、はんだ過多とし、はんだ
高さ下限値を９μｍとし、この下限値以上の領域が７領
域あれば良品としている。なお、有効データがない場合
は、はんだ過多とすればよい。
は、はんだ付けの実測データによりその数値を設定すれ
ばよい。例えば、パッドの長さ０．５ｍｍの場合、はん
だ高さ上限値を５０μｍとし、１０分割領域中上限値以
上の領域が２領域以上あれば、はんだ過多とし、はんだ
高さ下限値を９μｍとし、この下限値以上の領域が７領
域あれば良品としている。なお、有効データがない場合
は、はんだ過多とすればよい。
【００１５】図３ははんだ形状と有効反射光が得られる
部分の関係を示す平面図及び断面図である。図３（ａ）
のようにはんだ過多の場合、曲率が大きくなるため、有
効反射光が得られる部分は極端に少なく、有効反射光が
全く得られない場合もある。従って、有効反射光が全く
得られない場合にまず、はんだ高さ上限不良と判定する
ことができる。また、図３（ｂ）のように、ある領域の
平均高さが基準高さ以上あれば、表面張力により他の領
域のはんだ高さもほぼ同程度で、全体としては体積が多
くなると考えられるため、平均高さが基準高さ以上の値
となる分割領域が１領域であれば、はんだ高さ上限不良
と判定する。
部分の関係を示す平面図及び断面図である。図３（ａ）
のようにはんだ過多の場合、曲率が大きくなるため、有
効反射光が得られる部分は極端に少なく、有効反射光が
全く得られない場合もある。従って、有効反射光が全く
得られない場合にまず、はんだ高さ上限不良と判定する
ことができる。また、図３（ｂ）のように、ある領域の
平均高さが基準高さ以上あれば、表面張力により他の領
域のはんだ高さもほぼ同程度で、全体としては体積が多
くなると考えられるため、平均高さが基準高さ以上の値
となる分割領域が１領域であれば、はんだ高さ上限不良
と判定する。
【００１６】次に、図３（ｃ）のような良品の場合は、
パッド両端部を除けば有効反射光が得られる。また、表
面張力により両端部以外はほぼ均一なはんだ高さとなる
はずであり、従って基準範囲の平均高さを有する分割領
域が、例えば１０領域中７領域以上有れば、良品と判定
する。
パッド両端部を除けば有効反射光が得られる。また、表
面張力により両端部以外はほぼ均一なはんだ高さとなる
はずであり、従って基準範囲の平均高さを有する分割領
域が、例えば１０領域中７領域以上有れば、良品と判定
する。
【００１７】更に、はんだ不足の場合は、曲率も小さ
く、パッド全体から有効反射光が得られ、はんだの高さ
も低い。これは、上述したはんだ過多の場合及び良品の
場合の何れにも該当せず、はんだ高さ下限不良と判定す
る。
く、パッド全体から有効反射光が得られ、はんだの高さ
も低い。これは、上述したはんだ過多の場合及び良品の
場合の何れにも該当せず、はんだ高さ下限不良と判定す
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のはんだ高さ
検査装置によれば、パッドを分割し、基準高さ範囲の平
均高さを有する分割領域の数により良否を判定するた
め、有効データが少ない場合でも精度の良い判定を行う
ことができ、またはんだ量が多く反射光が受光素子上に
全く戻ってこないような場合にも、はんだ高さ上限不良
の判定を行うことができるという効果を有する。
検査装置によれば、パッドを分割し、基準高さ範囲の平
均高さを有する分割領域の数により良否を判定するた
め、有効データが少ない場合でも精度の良い判定を行う
ことができ、またはんだ量が多く反射光が受光素子上に
全く戻ってこないような場合にも、はんだ高さ上限不良
の判定を行うことができるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図およびブロック
図である。
図である。
【図２】本実施例の良否判定アルゴリズムを示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】はんだ形状と有効反射光が得られる部分の関係
を示す平面図及び断面図である。
を示す平面図及び断面図である。
【図４】従来のはんだ高さ検査装置の一例を示す斜視図
およびブロック図である。
およびブロック図である。
【図５】図４の高さ検出の原理を説明する模式的原理図
である。
である。
１ レーザ ２，３ レンズ ４ 受光素子 ５ 反射光量演算回路 ６ 高さ演算回路 ７ 良否判定回路 ８ パッド ９ 測定台 １０〜１９ 処理ステップ
Claims (1)
- 【請求項１】 被検査体となるはんだ付けされたパッド
部に斜め上方から照射するレーザ光源と、このレーザ光
源から光路上に配置されレーザ光を集光し前記パッドに
照射する集光レンズと、前記レーザ光に照射されたパッ
ドからの反射光を斜め上方から受光する受光レンズと、
前記反射光の結像点に配置された受光素子と、この受光
素子の出力から反射光量を求める反射光量演算回路と、
前記受光素子の出力のずれからその反射点の高さデータ
を演算する高さ演算回路と、前記反射光量及び高さデー
タを基準値と比較して前記はんだ付けの良否判定を行う
良否判定回路と、前記パッド部が載置され二軸ステージ
を有する測定台とを含むはんだ高さ検査装置において、
前記良否判定回路は、前記パッドを１０分割し、これら
分割領域における反射光量及びその高さデータから有効
データの有無を判別し、かつ前記各分割領域における平
均高さを演算し、前記有効データの有無及び前記平均高
さを判定基準と比較することにより、前記パッド部のは
んだ付けの良否判定を行うものであることを特徴とする
はんだ高さ検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071277A JP2694814B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | はんだ高さ検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071277A JP2694814B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | はんだ高さ検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271229A JPH08271229A (ja) | 1996-10-18 |
| JP2694814B2 true JP2694814B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=13456067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7071277A Expired - Lifetime JP2694814B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | はんだ高さ検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694814B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2620263B2 (ja) * | 1987-11-06 | 1997-06-11 | 日立電子株式会社 | 寸法計測装置 |
| JPH0399209A (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 実装基板検査装置 |
| JP3140591B2 (ja) * | 1993-01-06 | 2001-03-05 | 富士通株式会社 | バンプ外観検査装置 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP7071277A patent/JP2694814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08271229A (ja) | 1996-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970812 |