JP3832062B2 - Cream solder appearance inspection method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を半田付けするためのクリーム半田の外観検査方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品を基板に半田付けするためのクリーム半田はスクリーン印刷装置により基板に印刷される。スクリーン印刷装置は、基板上にスクリーンマスクを重ね、スクリーンマスク上をスキージを摺動させることにより、スクリーンマスクに多数開孔されたパターン孔を通して、基板の回路パターンの電極上にクリーム半田を印刷するものである。
【0003】
ところが、スクリーン印刷装置によりクリーム半田を基板に印刷した場合、クリーム半田には欠け、ダレ、寸足らずなどの欠陥が生じやすい。そこで基板に印刷されたクリーム半田の外観検査が行われる。
【0004】
従来、クリーム半田の外観検査は次のようにして行われていた。すなわち、スクリーンマスクを用いて基板にクリーム半田を印刷した後、基板をスクリーン印刷装置から取り出して外観検査装置にセットする。そして外観検査装置によりクリーム半田の位置と寸法のデータを光学素子により読取る。外観検査装置に備えられたメモリには、予め良否判定基準値が基準データとして登録されており、上記データをこの基準データと比較することにより、クリーム半田の外観の良否判定を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法では、予めメモリに登録されたデータを絶対的な基準データとし、読取られたデータをこの基準データと比較して良否判定を行っていたため、この基準データ自体が実情と合わない場合には、良品を不良品と誤判定してしまいやすいという問題点があった。
【0006】
したがって本発明は、基板に印刷されたクリーム半田の外観検査を段取りよく、かつスクリーンマスクの現状に則して的確に行うことができるクリーム半田の外観検査方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のクリーム半田の外観検査装置は、スクリーンマスクの位置決め部と、スクリーンマスクの位置決め部と同じ平面位置に設けられた基板の位置決め部と、前記各位置決め部に位置決めされたスクリーンマスクのパターン孔並びにこのスクリーンマスクで基板に印刷されたクリーム半田を読取る光学素子と、この光学素子を水平方向に移動させる移動手段とを備え、クリーム半田を基板に印刷する前に、前記位置決め部に位置決めされたスクリーンマスクの画像を前記光学素子により読取り、この読取られた画像を制御部で画像処理してパターン孔の重心位置と長さ及び幅を計算し、そのデータをメモリに登録する工程と、このスクリーンマスクのパターン孔を通してクリーム半田が印刷された基板を前記位置決め部に位置決めし、前記光学素子によりクリーム半田の画像を読取ってクリーム半田の重心位置と長さ及び幅を制御部で計算する工程と、前記スクリーンマスクのパターン孔の前記データと前記基板に印刷されたクリーム半田のデータを比較してクリーム半田の外観の良否を判定手段で判定する工程とを含む。
【0009】
上記構成の本発明によれば、同じ平面位置において共通の光学素子によりスクリーンマスクとクリーム半田が印刷された基板の画像を入手し、これにより得られたパターン孔とクリーム半田のデータを比較してクリーム半田の外観の良否を判定するようにしているので、実際に使用するスクリーンマスクのパターン孔の現状に則して、基板に印刷されたクリーム半田の外観の良否を的確に判定できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態のクリーム半田の外観検査装置の斜視図、図2は同クリーム半田の外観検査装置の内部構造を示す斜視図、図3は同クリーム半田の外観検査装置の部分側面図、図4は同クリーム半田の外観検査装置のブロック図、図5(a)は同スクリーンマスクのパターン孔の平面図、図5(b)は同基板に印刷されたクリーム半田の平面図、図6は同クリーム半田の外観検査装置の外観検査のフローチャートである。
【0011】
図1において、本体ケース1の側面には、スクリーンマスク出し入れ用開口部2と、基板出し入れ用開口部3が開口されている。
【0012】
図2において、スクリーンマスク4はマスクホルダ5に保持されており、またパターン孔6が多数開口されている。また基板7には回路パターンの電極8が形成されており、パターン孔6を通してこれらの電極8上にクリーム半田が印刷される。
【0013】
上記開口部2の内方には左右一対のガイドレール10が設けられており、スクリーンマスク4はこのガイドレール10上に位置決めされる。すなわち、このガイドレール10はスクリーンマスク4の位置決め部となっている。またガイドレール10の下方には、左右一対のコンベヤ11が設けられており、基板7はこのコンベヤ11上に位置決めされる。このコンベヤ11は基板7の位置決め部となっている。スクリーンマスク4と基板7は同じ平面位置に位置決めされ、これにより共通の光学素子(後述)により外観認識を行えるようにしている。
【0014】
図2および図3において、13は画像読取り用の光学素子であって、ラインセンサやCCDカメラなどから成っている。光学素子13にはナット14が結合されており、ナット14には水平な送りねじ15が螺入されている。送りねじ15はモータ16に駆動されて回転する。送りねじ15、モータ16は、光学素子13の移動手段となっている。17は光学素子13のガイドレールである。光学素子13は、ガイドレール10上に位置決めされたスクリーンマスク4の上方を送りねじ15に沿って水平に移動し(図3の矢印参照)、読取った画像データをメモリ21(後述)に登録する。またこのスクリーンマスク4でクリーム半田を印刷した基板7をコンベヤ11上に位置決めし、基板7の上方を光学素子13を送りねじ15に沿って移動させ、読取った画像データをメモリに登録する。
【0015】
図4において、制御部(CPU)20には、光学素子13、モータ16、メモリ21、比較手段22などが接続されている。
【0016】
このクリーム半田の外観検査装置は上記のような構成より成り、次にクリーム半田の外観検査方法について、図6のフローチャートを参照して説明する。まず、スクリーンマスク4をガイドレール10上に位置決めする(ステップ1)。次に図3に示すように光学素子13をスクリーンマスク4の上方を移動させ、クリーム半田を基板7に印刷する前のスクリーンマスク4の画像を読取る(ステップ2)。読取られた画像データはメモリ21に登録され、制御部20で画像処理される(ステップ3)。
【0017】
図5(a)はこの画像処理の内容を示している。この画像処理では、基準座標系(X,Y)におけるパターン孔6の重心位置G(x,y)、長さLと幅Wの他、望ましくはアール形状R1,R2、開口面積Sなどを制御部20で計算する。これらのデータはメモリ21に登録される。更に望ましくは、スクリーンマスク4の厚さなどの補助データも別途登録しておく。
【0018】
次にスクリーンマスク4をガイドレール10から取外し、このスクリーンマスク4を用いてスクリーン印刷装置(図外)により基板7にクリーム半田を印刷する(ステップ4)。次にクリーム半田が印刷された基板7をコンベヤ11上に搬入して位置決めする(ステップ5)。次に光学素子13でクリーム半田の画像を読取り、そのデータをメモリ21に登録する(ステップ6)。次にステップ3の場合と同様に、図5(b)に示すクリーム半田の重心位置G’(x’,y’)、長さL’、幅W’の他、アール形状R1’,R2’や印刷面積S’を制御部20で計算する(ステップ7)。また望ましくは基板7の上方にレーザ変位計を設け、レーザ光によりクリーム半田の高さを併せて計測してもよい。
【0019】
次にパターン孔6のデータとクリーム半田のデータを比較手段22で比較し、両者の差が許容範囲内であるか否かを判定する(ステップ8)。そしてYesならばスクリーン印刷を継続し(ステップ9)、Noならばオペレータにその旨報知するとともにスクリーン印刷を中止する(ステップ10)。
【0021】
【発明の効果】
本発明は、同じ平面位置において共通の光学素子によりスクリーンマスクとクリーム半田が印刷された基板の画像を入手し、これにより得られたパターン孔とクリーム半田のデータを比較してクリーム半田の外観の良否を判定するようにしているので、クリーム半田の印刷の良否判定を現状に則して的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のクリーム半田の外観検査装置の斜視図
【図2】本発明の一実施の形態のクリーム半田の外観検査装置の内部構造を示す斜視図
【図3】本発明の一実施の形態のクリーム半田の外観検査装置の部分側面図
【図4】本発明の一実施の形態のクリーム半田の外観検査装置のブロック図
【図5】(a)本発明の一実施の形態のスクリーンマスクのパターン孔の平面図
(b)本発明の一実施の形態の基板に印刷されたクリーム半田の平面図
【図6】本発明の一実施の形態のクリーム半田の外観検査装置の外観検査のフローチャート
【符号の説明】
4 スクリーンマスク
6 パターン孔
7 基板
8 電極
9 クリーム半田
10 ガイドレール
11 コンベヤ
13 光学素子
14 ナット
15 送りねじ
16 モータ
20 制御部
21 メモリ
22 比較手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the appearance inspection method of the cream solder for soldering electronic components.
[0002]
[Prior art]
Cream solder for soldering electronic components to the substrate is printed on the substrate by a screen printing apparatus. The screen printing apparatus prints cream solder on the electrode of the circuit pattern of the substrate through a pattern hole formed in a large number of holes in the screen mask by overlaying the screen mask on the substrate and sliding the squeegee on the screen mask. Is.
[0003]
However, when cream solder is printed on a substrate by a screen printing apparatus, defects such as chipping, sagging, and shortage are likely to occur in the cream solder. Therefore, the appearance inspection of the cream solder printed on the substrate is performed.
[0004]
Conventionally, the appearance inspection of cream solder has been performed as follows. That is, after the cream solder is printed on the substrate using the screen mask, the substrate is taken out from the screen printing apparatus and set in the appearance inspection apparatus. Then, the position and size data of the cream solder is read by the optical element by the appearance inspection device. In the memory provided in the appearance inspection apparatus, a quality determination reference value is registered in advance as reference data, and the quality of the cream solder appearance is determined by comparing the data with the reference data.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method described above, data registered in the memory in advance is used as absolute reference data, and the read data is compared with the reference data to make a pass / fail judgment. Therefore, the reference data itself does not match the actual situation. In such a case, there is a problem that it is easy to mistakenly judge a good product as a defective product.
[0006]
Accordingly, the present invention aims at providing the appearance inspection method of the cream solder can be carried out precisely with reference cream solder visual inspection printed on the substrate to the state of the setup well, and the screen mask.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The cream solder appearance inspection apparatus of the present invention includes a screen mask positioning portion, a substrate positioning portion provided at the same plane position as the screen mask positioning portion, and a screen mask pattern hole positioned in each positioning portion. And an optical element for reading the cream solder printed on the substrate with the screen mask, and a moving means for moving the optical element in the horizontal direction, and the cream solder is positioned on the positioning portion before printing on the substrate . reading an image of the screen mask by the optical element, the center of gravity position and length and width of the pattern holes calculates the read image an image processing to the control unit, and a step of registering the data in the memory, the screen the substrate cream solder is printed through the pattern holes of the mask is positioned on the positioning unit, the A step you calculate the gravity center position and the length and width of the cream solder by reading an image of solder paste by the control unit by Manabu element, the cream solder of the data printed on the data and the board of pattern holes of the screen mask by comparing comprises a step of determining in determining means the quality of the cream solder appearance.
[0009]
According to the present invention having the above configuration, an image of a substrate on which a screen mask and cream solder are printed by a common optical element at the same plane position is obtained, and the pattern hole and cream solder data obtained thereby are compared. Since the appearance of the cream solder is judged as good or bad, the quality of the appearance of the cream solder printed on the substrate can be accurately judged according to the current state of the pattern holes of the screen mask actually used.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of an appearance inspection apparatus for cream solder according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of the appearance inspection apparatus for cream solder, and FIG. 3 is an appearance inspection apparatus for the cream solder. 4 is a block diagram of the appearance inspection apparatus for the cream solder, FIG. 5 (a) is a plan view of the pattern hole of the screen mask, and FIG. 5 (b) is the cream solder printed on the substrate. FIG. 6 is a flowchart of the appearance inspection of the cream solder appearance inspection apparatus.
[0011]
In FIG. 1, a screen mask loading / unloading opening 2 and a substrate loading / unloading opening 3 are opened on the side surface of the
[0012]
In FIG. 2, the
[0013]
A pair of left and
[0014]
2 and 3,
[0015]
In FIG. 4, an
[0016]
This cream solder appearance inspection apparatus is configured as described above. Next, a cream solder appearance inspection method will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the
[0017]
FIG. 5A shows the contents of this image processing. In this image processing, the center of gravity G (x, y) of the pattern hole 6 in the reference coordinate system (X, Y), the length L and the width W, and preferably the round shapes R1, R2 and the opening area S are controlled. Calculated in
[0018]
Next, the
[0019]
Next, the pattern hole 6 data and the cream solder data are compared by the comparison means 22 to determine whether or not the difference between the two is within an allowable range (step 8). If yes, screen printing is continued (step 9), and if no, the operator is notified and screen printing is stopped (step 10).
[0021]
【The invention's effect】
The present invention obtains an image of a substrate on which a screen mask and cream solder are printed by a common optical element at the same plane position, and compares the pattern hole and cream solder data obtained thereby to determine the appearance of the cream solder. since so as to determine the quality, it can be accurately carried out with reference to the present state of good determination of the cream solder printing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a cream solder appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of the cream solder appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial side view of a cream solder appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a cream solder appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. Plan view of pattern hole of screen mask of embodiment (b) Plan view of cream solder printed on substrate of embodiment of the present invention FIG. 6 Visual inspection of cream solder of embodiment of the present invention Flow chart of appearance inspection of equipment
4 Screen mask 6
Claims (1)
クリーム半田を基板に印刷する前に、前記位置決め部に位置決めされたスクリーンマスクの画像を前記光学素子により読取り、この読取られた画像を制御部で画像処理してパターン孔の重心位置と長さ及び幅を計算し、そのデータをメモリに登録する工程と、このスクリーンマスクのパターン孔を通してクリーム半田が印刷された基板を前記位置決め部に位置決めし、前記光学素子によりクリーム半田の画像を読取ってクリーム半田の重心位置と長さ及び幅を制御部で計算する工程と、前記スクリーンマスクのパターン孔の前記データと前記基板に印刷されたクリーム半田のデータを比較してクリーム半田の外観の良否を判定手段で判定する工程とを含むことを特徴とするクリーム半田の外観検査方法。 Positioning part of screen mask, positioning part of substrate provided at the same plane position as positioning part of screen mask, pattern hole of screen mask positioned in each positioning part, and cream printed on substrate with this screen mask An optical element for reading the solder, and a moving means for moving the optical element in the horizontal direction,
Before printing a cream solder on a substrate, the image of the positioned screen mask the positioning portion read by the optical element, the center of gravity position and length and pattern holes the read image an image processing to the control unit the width was calculated, and the step of registering the data in the memory, the substrate cream solder is printed through the pattern holes in the screen mask is positioned at the positioning portion, cream solder reads an image of solder paste by the optical element determining a step you calculate center of gravity position and control the length and width portion, the data and quality as compared to the cream solder appearance cream solder of the data printed on the substrate of the pattern holes of the screen mask of cream solder appearance inspection method which comprises the step of determining by a means.
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