JP3055161B2 - Appearance inspection method of soldering condition - Google Patents
Appearance inspection method of soldering conditionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半田付状態の外観検査装置及び外観検査方法
に関し、詳しくはレーザ光の照射により、リードの先端
部に形成された半田フィレットの形状を計測するための
手段に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method in a soldered state, and more particularly, to the shape of a solder fillet formed at the tip of a lead by irradiating a laser beam. And means for measuring
（従来の技術） レーザ光による半田付状態の外観検査手段について
は、従来、種々の手段が提案されている（例えば特開昭
63−177042,177045号公報）。(Prior Art) Various means have been proposed as means for inspecting the appearance of soldering by laser light (for example,
63-177042, 177045).
（発明が解決しようとする課題） ところが上記従来手段は、何れも、以下に述べるよう
なレーザ光の照射による半田付状態の外観検査にとって
重要な技術課題は未解決のままであった。(Problems to be Solved by the Invention) However, none of the above-mentioned conventional means has an unsolved technical problem that is important for the appearance inspection of a soldered state by laser light irradiation as described below.
すなわち半田付状態のうち、特に重要なのは、リード
の先端部に形成された半田フィレットの形状であって、
半田付状態の合否は、半田フィレットの形状の良否に大
きく左右されるものである。したがって半田付状態の合
否を判断するためには、当然の事ながら、レーザ光を計
測対象である半田フィレットに確実に命中させねばなら
ない。ところが基板に実装された電子部品は、設計位置
に対して位置ずれや寸法誤差等を有していることから、
設計位置を予めティーチングしておき、この設計位置に
向ってレーザ光を照射しても、レーザ光が半田フィレッ
トに命中するとは限らない。殊に近年は、高密度高集積
化の要請から、リードのピッチは極小化する傾向にあっ
て、0.3mm以下の小ピッチのものもあり、このようなも
のは、わずかな位置ずれがあると、ティーチングした位
置に向ってレーザ光を照射しても、レーザ光は計測対象
である半田フィレット以外の地点に照射されてしまい、
誤った計測結果が入手されることとなる。That is, in the soldering state, what is particularly important is the shape of the solder fillet formed at the tip of the lead,
The success or failure of the soldered state largely depends on the shape of the solder fillet. Therefore, in order to determine whether the soldering state is acceptable or not, it is natural that the laser beam must surely hit the solder fillet to be measured. However, since the electronic components mounted on the board have misalignments and dimensional errors with respect to the design position,
Even if the design position is taught in advance and the laser light is irradiated toward the design position, the laser light does not always hit the solder fillet. In particular, in recent years, due to the demand for high density and high integration, the pitch of the leads has tended to be minimized, and there is also a small pitch of 0.3 mm or less. Even if the laser beam is irradiated toward the teaching position, the laser beam is irradiated to a point other than the solder fillet to be measured,
Incorrect measurement results will be obtained.
また半田フィレットは、錫や鉛等の光沢のある金属で
あることから、その表面は鏡面性を有する断面略山形状
であり、レーザ光の照射方向や、受光手段の受光位置を
工夫しないと、反射光を確実に受光できず、ひいては計
測結果に狂いを生じることとなる。以上のように、レー
ザ光を確実に半田フィレットに照射するための手段と、
半田フィレットに反射されたレーザ光を確実に受光する
ための手段は未だ確立されていない実情にあった。Also, since the solder fillet is a glossy metal such as tin or lead, its surface has a substantially mountain-shaped cross section having a mirror surface, and unless the laser beam irradiation direction or the light receiving position of the light receiving means is devised, The reflected light cannot be reliably received, and as a result, the measurement result will be out of order. As described above, means for reliably irradiating the laser fillet with the laser beam,
The means for reliably receiving the laser beam reflected by the solder fillet has not yet been established.
そこで本発明は、上記のような半田付状態の外観検査
に特有の技術課題を解決するための手段、すなわちレー
ザ光を確実に検査対象である半田フィレットに照射で
き、またその反射光を確実に受光できる手段を提供する
ことを目的とする。Therefore, the present invention is a means for solving the technical problem specific to the appearance inspection of the soldering state as described above, that is, it is possible to reliably irradiate the laser fillet to be inspected with a laser beam, and to reliably reflect the reflected light. It is an object to provide means capable of receiving light.
（課題を解決するための手段） 本発明は、基板に搭載された電子部品のリードに対し
て、このリードを横切る方向にレーザ光を照射して、こ
のリードに反射されたレーザ光を受光することにより、
このリードのセンターを検出し、次いでこの検出結果に
基づいてリードの延出方向にレーザ光を照射してリード
の先端部の半田フィレットに反射させ、この反射光を、
上記リードの長手方向における左右の斜上方に設けられ
た複数個の受光手段により受光して、半田フィレットの
形状を計測するようにした。(Means for Solving the Problems) The present invention irradiates a lead of an electronic component mounted on a substrate with a laser beam in a direction crossing the lead, and receives the laser beam reflected by the lead. By doing
The center of the lead is detected, and then, based on the detection result, a laser beam is irradiated in the extending direction of the lead and reflected on a solder fillet at the tip of the lead.
The shape of the solder fillet is measured by receiving light by a plurality of light receiving means provided obliquely above the left and right sides in the longitudinal direction of the lead.
（作用） 上記構成において、リードに対して、このリードを横
切る方向にレーザ光を照射して、このリードに反射され
たレーザ光を受光することにより、このリードのセンタ
ーを検出する。次いでこの検出結果に基づいてリードの
延出方向にレーザ光を照射することにより、検査対象で
ある半田フィレットにレーザ光を照射し、その反射光を
リードの左右の斜上方に設けられた複数個の受光手段に
より受光して、半田フィレットの形状を計測する。(Operation) In the above configuration, the center of the lead is detected by irradiating the lead with laser light in a direction crossing the lead and receiving the laser light reflected by the lead. Then, by irradiating the solder fillet to be inspected with the laser beam by irradiating the laser beam in the extending direction of the lead based on the detection result, a plurality of reflected light is provided on the left and right diagonally above the lead. And the shape of the solder fillet is measured.
（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は半田付状態の外観検査装置の斜視図である。
１は基板であり、その上面に電子部品（以下「チップ」
という）２が搭載されている。３はチップ２のモールド
体2aから側方へ延出するリード、４はリード３の先端部
に形成された半田フィレットである。FIG. 1 is a perspective view of the appearance inspection device in a soldered state.
Reference numeral 1 denotes a substrate on which electronic components (hereinafter referred to as “chips”) are provided.
2) is mounted. Reference numeral 3 denotes a lead extending laterally from the molded body 2a of the chip 2, and reference numeral 4 denotes a solder fillet formed at the tip of the lead 3.
５はレーザ装置であって、これから照射されたレーザ
スポット光は、ミラー６に反射されて半田フィレット４
に上方から照射され、その反射光は受光手段7a、7bに入
射する。その際、ミラー６を２方向に回転させることに
より、レーザ光をXY方向に照射する。図示するように、
受光手段7a、7bは、リード３の長手方向における左右の
斜上方に２個設けられている。８は集光素子、９はPSD
のような位置検出素子である。図中、レーザ光は破線矢
印にて示している。Reference numeral 5 denotes a laser device, and a laser spot light emitted from the laser device is reflected by a mirror 6 to form a solder fillet 4.
Is reflected from above, and the reflected light is incident on the light receiving means 7a, 7b. At that time, the mirror 6 is rotated in two directions to irradiate laser light in the XY directions. As shown
Two light receiving means 7a and 7b are provided diagonally above left and right in the longitudinal direction of the lead 3. 8 is a condensing element, 9 is a PSD
It is a position detecting element like this. In the drawing, the laser light is indicated by a broken arrow.
第２図に示すように、ミラー６に反射されたレーザ光
は、リード３や半田フィレット４の上方から照射され
る。またリード３や半田フィレット４に反射された光
は、左右の受光手段7a、7bに受光される。このようにレ
ーザ光の照射方向や受光手段7a、7bと配設位置を設定す
ることにより、鏡面性を有する断面山形状の半田フィレ
ット４に反射されたレーザ光を、少なくとも一方の受光
手段に確実に受光することができる。第１図において、
10は基板１に形成された回路パターンのランドである。
Ｑは基板１の適所に形成された位置基準マークであり、
このマークＱに対する各ランド10の座標位置は既知であ
る。As shown in FIG. 2, the laser beam reflected by the mirror 6 is irradiated from above the lead 3 and the solder fillet 4. The light reflected by the lead 3 and the solder fillet 4 is received by left and right light receiving means 7a and 7b. By setting the irradiation direction of the laser light and the arrangement position with the light receiving means 7a and 7b in this manner, the laser light reflected on the solder fillet 4 having a mirror-like cross section and having a mountain-shaped cross section can be reliably transmitted to at least one of the light receiving means. Can be received. In FIG.
Reference numeral 10 denotes a land of a circuit pattern formed on the substrate 1.
Q is a position reference mark formed at an appropriate position on the substrate 1;
The coordinate position of each land 10 with respect to the mark Q is known.
本装置は上記のような構成より成り、次に半田付状態
の外観検査方法を説明する。The present apparatus is configured as described above. Next, an appearance inspection method in a soldered state will be described.
第３図及び第４図において、まずリード３の側方にス
タート点Ａを設定し、ここからリード３を横切るX1方向
にレーザ光を照射し、その反射光を受光手段7a、7bによ
り受光して、リード３のセンターＢを検出する。このセ
ンターＢの検出は、各リード３毎にそれぞれ行われる。
このスタート点Ａは、上述したように基板１の位置基準
マークＱに対して既知の位置である各ランド10の側方に
設定される。次いでこのセンターＢを通るＹ方向線上に
スタート点Ｃを設定し、リード３の延出方向（Y1方向）
にレーザ光を照射し、半田フィレット４の形状を計測す
る。3 and 4, first, a start point A is set on the side of the lead 3, and then a laser beam is irradiated in the X1 direction across the lead 3, and the reflected light is received by the light receiving means 7a and 7b. Then, the center B of the lead 3 is detected. The detection of the center B is performed for each lead 3.
The start point A is set on the side of each land 10 which is a known position with respect to the position reference mark Q of the substrate 1 as described above. Next, a start point C is set on the Y-direction line passing through the center B, and the extending direction of the lead 3 (Y1 direction)
Is irradiated with a laser beam, and the shape of the solder fillet 4 is measured.
このように本方法は、まずリード３のセンターＢを検
出し、次いでこのセンターＢを通るリード３の延出方向
にレーザ光を照射するようにしているので、チップ２に
Ｘ方向の位置ずれがあっても、レーザ光を確実に半田フ
ィレット４に命中させることができる。またリード３の
延出方向に対して直交する斜上方に受光手段7a、7bを設
けているので、上方から半田フィレット４に照射され
て、この半田フィレット４に反射された光を少なくとも
何れか一方の受光手段7a、7bに受光することができる。As described above, according to the present method, first, the center B of the lead 3 is detected, and then the laser beam is irradiated in the extending direction of the lead 3 passing through the center B. Even if there is, the laser beam can reliably hit the solder fillet 4. Further, since the light receiving means 7a and 7b are provided obliquely above the direction perpendicular to the extending direction of the lead 3, at least one of the light irradiated to the solder fillet 4 from above and reflected by the solder fillet 4 is provided. Can be received by the light receiving means 7a and 7b.
次に、受光手段7a、7bをリードの長手方向における左
右に２個設けた理由を説明する。Next, the reason why two light receiving means 7a and 7b are provided on the left and right in the longitudinal direction of the lead will be described.
第５図において、レーザ光は、半田フィレット４のセ
ンターＯに照射されるとは限らず、左方Ｌや右方Ｒに照
射される場合がある。その原因としては、レーザ光の変
位、半田フィレット４の位置ずれや変形などがある。図
中、ａ、ｂ、ｃは反射光の指向性を示している。In FIG. 5, the laser beam is not always applied to the center O of the solder fillet 4, but may be applied to the left L or the right R in some cases. The causes include displacement of the laser beam, displacement and deformation of the solder fillet 4, and the like. In the figure, a, b, and c indicate the directivity of the reflected light.
レーザ光がセンターＯに照射されると、反射光は、左
右の受光手段7a、7bに均等に入射するから、受光手段7
a、7bの出力から、半田フィレット４の形状を計算でき
る。この場合、何れか一方の受光手段7a、7bの出力から
計算してもよく、あるいは、両方の受光手段7a、7bの出
力の平均値から計算してもよい。When the laser light is applied to the center O, the reflected light uniformly enters the left and right light receiving means 7a and 7b.
From the outputs of a and 7b, the shape of the solder fillet 4 can be calculated. In this case, the calculation may be performed from the output of either one of the light receiving means 7a and 7b, or may be calculated from the average value of the output of both the light receiving means 7a and 7b.
レーザ光が左方Ｌに照射されると、反射光は左方の受
光手段7aには十分に入射するが、右方の受光手段7bには
殆ど入射しない。したがってこの場合は、受光量の多い
左方の受光手段7aの出力から、半田フィレット４の形状
を計算する。また同様にして、レーザ光が右方Ｒに照射
された場合には、受光量の多い右方の受光手段7bの出力
から、半田フィレット４の形状を計算する。When the laser light is applied to the left side L, the reflected light sufficiently enters the left side light receiving unit 7a, but hardly enters the right side light receiving unit 7b. Therefore, in this case, the shape of the solder fillet 4 is calculated from the output of the left light receiving means 7a having a large amount of received light. Similarly, when the right side R is irradiated with the laser beam, the shape of the solder fillet 4 is calculated from the output of the right side light receiving means 7b having a large amount of received light.
このように、受光手段7a、7bをリード３の左右の斜上
方に設ければ、レーザ光が左方Ｌや右方Ｒに照射されて
も、何れか一方の受光手段7a、7bに反射光を受光して、
半田フィレット４の形状を計測することができる。As described above, if the light receiving means 7a and 7b are provided diagonally above and below the left and right of the lead 3, even if the laser light is irradiated on the left L or right R, the reflected light is reflected on one of the light receiving means 7a and 7b. Receiving
The shape of the solder fillet 4 can be measured.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、電子部品に位
置ずれがあっても、半田フィレットに確実にレーザ光を
照射し、且つその反射光を確実に受光して、半田フィレ
ットの形状を精密に計測できる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, even if the electronic component has a misalignment, the solder fillet is reliably irradiated with the laser beam, and the reflected light is reliably received, so that the solder The fillet shape can be measured precisely.
図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は半田
付状態の外観検査装置の斜視図、第２図は計測中の正面
図、第３図は同部分斜視図、第４図は同平面図、第５図
は正面図である。 １……基板 ２……電子部品 ３……リード ４……半田フィレット ５……レーザ照射手段 7a、7b……受光手段FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of an appearance inspection device in a soldered state, FIG. 2 is a front view during measurement, FIG. FIG. 5 is a plan view, and FIG. 5 is a front view. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board 2 ... Electronic component 3 ... Lead 4 ... Solder fillet 5 ... Laser irradiation means 7a, 7b ... Light receiving means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/84 - 21/91 G01R 31/02 H05K 3/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 G01N 21/84-21/91 G01R 31/02 H05K 3/34
Claims (1)
て、このリードを横切る方向にレーザ光を照射して、こ
のリードに反射されたレーザ光を受光することにより、
このリードのセンターを検出し、次いでこの検出結果に
基づいてリードの延出方向にレーザ光を照射してリード
の先端部の半田フィレットに反射させ、この反射光を、
上記リードの長手方向における左右の斜上方に設けられ
た複数個の受光手段により受光して、半田フィレットの
形状を計測することを特徴とする半田付状態の外観検査
方法。An electronic component mounted on a substrate is irradiated with a laser beam in a direction crossing the lead, and receives a laser beam reflected by the lead.
The center of the lead is detected, and then, based on the detection result, a laser beam is irradiated in the extending direction of the lead and reflected on a solder fillet at the tip of the lead.
An appearance inspection method in a soldered state, wherein light is received by a plurality of light receiving means provided above and below the left and right sides in the longitudinal direction of the lead, and the shape of the solder fillet is measured.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271094A JP3055161B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Appearance inspection method of soldering condition |
| US07/626,051 US5192983A (en) | 1989-12-19 | 1990-12-13 | Apparatus for and method of checking external appearance of soldering state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271094A JP3055161B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Appearance inspection method of soldering condition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147043A JPH04147043A (en) | 1992-05-20 |
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ID=17495275
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| JP2271094A Expired - Fee Related JP3055161B2 (en) | 1989-12-19 | 1990-10-09 | Appearance inspection method of soldering condition |
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| JP (1) | JP3055161B2 (en) |
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|---|---|---|---|---|
| CN108029240A (en) * | 2015-10-14 | 2018-05-11 | 雅马哈发动机株式会社 | Element fixing apparatus |
| KR101948268B1 (en) * | 2018-08-16 | 2019-02-14 | 박수양 | Hanger |
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- 1990-10-09 JP JP2271094A patent/JP3055161B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH04147043A (en) | 1992-05-20 |
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