JP4380883B2 - 半田バンプ検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板に形成された半田バンプの形状を検査する半田バンプ検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板においては、通常、ＩＣチップ等の外部の電子部品と接続するための半田バンプが形成されている。
この半田バンプは、例えば、導体回路が形成された基板の最外層に樹脂組成物を塗布することにより導体回路を保護するための樹脂組成物の層を形成した後、該樹脂組成物の層に開口を形成し、露出した導体回路にめっき等を施し、該樹脂組成物の層上に、開口に相当する部分に貫通孔が設けられたマスクを載置した後、半田ペーストを印刷し、リフローすることにより形成する。
【０００３】
このようにして半田バンプが形成されたプリント配線板では、半田バンプの形状の良否、すなわち、開口内に半田がしっかりと充填されているか否か、および、半田バンプの上面が樹脂絶縁層の最外面より高いか否かを検査する必要があった。これは、開口内に半田がしっかりと充填されていなかったり、半田バンプの上面が樹脂絶縁層の最外面より低かったりする場合には、プリント配線板とＩＣチップ等の電子部品との間で充分な接続信頼性を得ることができないからである。そこで、従来は、例えば、図１２に示すような半田バンプ検査装置を用いて半田バンプの形状を検査していた。
【０００４】
この半田バンプ検査装置１１０は、半田バンプ１１５が形成されたプリント配線板１１１を載置する測定部１１２と、測定部１１２に載置されたプリント配線板１１１の半田バンプ１１５にリング照明により光を照射する照明部１１３と、半田バンプ１１５表面で反射した反射光を上方で検出する検出部１１４とを含んで構成されている。
この半田バンプ検査装置１１０を用いて、半田バンプの検査を行う際には、照明部１１３のリング照明により、半田バンプ１１５に光を照射し、半田バンプ１１５表面でほぼ垂直上方に反射した反射光を検出部１１４で検出し、以下のようにして半田バンプの形状の良否を検査していた。
【０００５】
すなわち、図１３（ａ）および図１４（ａ）に示すように、半田が樹脂組成物の層に形成された開口内にしっかり充填され、かつ、半田バンプ１０５の上面が樹脂絶縁層の最外面より高い場合には、半田バンプ１０５表面で反射した反射光による検出像は、ある程度大きな径を有するリング状の像となる（図１３（ｂ）、図１４（ｂ）参照）。
これに対して、図１５（ａ）および図１６（ａ）に示すように、開口内に充分に半田が充填されておらず、半田バンプ１０５の上面が樹脂絶縁層の最外面より低い場合には、半田バンプ１０５表面で反射した反射光は、半田バンプ１０５の上方には反射しないため検出されなかったり（図１５（ｂ）参照）、反射光が半田バンプ１０５の上方に反射しても、この反射光による検出像は、径の小さいリング状の像（図１６（ｂ）参照）や、歪んだ形状の像として検出される。
従って、検出像の形状から半田バンプの形状の良否を判断することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プリント配線板の構造、要求特性、材料等が多様化してきており、これに伴って、プリント配線板の設計、製造方法等も多様化してきている。このようななかで、半田バンプを形成するための開口の形状が、外側に向かって拡径した形状のプリント配線板が製造されている。
【０００７】
このような形状の開口に半田バンプが形成されたプリント配線板では、上記半田バンプ検査装置を用いて、半田バンプの形状を検査した場合、半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプと、半田が開口内に充分に充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプとを確実に区別することができなかった。
【０００８】
これは、図１７（ａ）および図１８（ａ）に示すように、開口の形状が、外側に拡径した形状であるプリント配線板において、半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプに光を照射した場合、従来と同様に、反射光による検出像が、リング状の像として検出される（図１７（ｂ）、図１８（ｂ）参照）のに対し、図１９（ａ）および図２０（ａ）に示すように開口内に充分に半田が充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプに光を照射した場合、この照射光が開口の内壁面で、半田バンプの上方に反射され、この反射光による検出像もリング状の像として検出される（図１９（ｂ）、図２０（ｂ）参照）からである。
【０００９】
このように、半田バンプを形成するための開口の形状が、外側に拡径した形状である場合、従来の半田バンプ検査装置を用いて、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができない。従って、この場合に、半田バンプの形状の良否を正確に判断するには、製造したプリント配線板の一部を切断した後、その切断面を顕微鏡観察する破壊試験等を行わなければならず、全数検査を行うことができず、また、抜き取り検査となるので信頼性が低いという問題点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決するため鋭意研究した結果、形成された半田バンプの側方一方向から光を照射し、半田バンプ表面で半田バンプの上方に反射された光を検出することにより、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができること、および、形成された半田バンプの側方の少なくとも二方向から、プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射し、半田バンプ表面で半田バンプの上方に反射された光を検出することにより、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができることを見いだし、以下に示す内容を要旨構成とする本発明に到達した。
【００１１】
即ち、第一の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、上記プリント配線板に側方一方向から光を照射し、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第二の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、中央部の開いた中空状の正方形照明であり、上記照明部は、上記測定部の直上に位置しており、上記照明部は、上記正方形照明の辺の直下に配置する遮蔽板の数を変更することにより、上記照明部から照射された光が反射板を介して上記プリント配線板に、側方の二方向、三方向又は四方向から、上記プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射されるように構成され、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
第一の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、上記プリント配線板に側方一方向から光を照射し、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
第一の本発明の半田バンプ検査装置によれば、以下に説明するように、良品の半田バンプと不良品の半田バンプとで反射像が明らかに異なるため、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に、かつ、短時間で検査することができ、また、非破壊試験で検査することができる。従って、全数検査が可能であり、検査の信頼性が高い。
【００１５】
図１は、第一の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
図１に示すように、半田バンプ検査装置１０は、半田バンプ１５が形成されたプリント配線板１１を載置する測定部１２と、測定部１２に載置されたプリント配線板１１の半田バンプに、側方一方向から光を照射する照明部１３と、半田バンプ１５表面で、プリント配線板１１の上方に反射した反射光を検出する検出部１４とを含んでいる。
【００１６】
上記半田バンプ検査装置において、照明部は、プリント配線板に側方一方向から光を照射するように構成されていればよく、図１に示すように、照明部１３を測定部１２を構成する台の右方に位置させ、照明部１３からの光が、そのままプリント配線板１１の側方一方向からプリント配線板１１を照射するように構成されていてもよいし、また、図には示していないが、照明部をプリント配線板のすぐ上に位置させ、照明部からの光が、反射板等を介してプリント配線板の側方一方向からプリント配線板を照射するように構成されていてもよい。
【００１７】
プリント配線板１１に側方一方向から照射される光は、プリント配線板１１の主面と略平行な光であることが望ましい。
半田バンプにプリント配線板の主面と略平行な光が照射されると、開口の内壁面で反射する光の光量が少なくなり、半田バンプの形状の良否をより正確に判断することができるからである。
照明部１３に用いる光源としては、例えば、バンプエリアにほぼ均一な光を供給できる幅の狭い平行光を照射することが可能な平面照明等が挙げられる。
【００１８】
検出部１４は、プリント配線板１１の上方に反射した反射光を検出することができるように構成されていればよく、図１に示すように、反射光をそのまま検出することができるように構成されていてもよいし、反射光を、反射板等を介して検出することができるように構成されていてもよい。
【００１９】
検出部１４に用いる反射光を検出するものとしては、例えば、ＣＣＤカメラ等が挙げられる。
上記ＣＣＤカメラを用いる場合、反射光を検出することにより半田バンプ１５の検出像１６を得、検出像１６から半田バンプ１５の形状の良否を判断することができる。
【００２０】
次に、検出像１６から半田バンプ１５の形状の良否を判断する判断基準について、図２〜５を参照しながら説明する。
図２〜５において、いずれも、（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプをＣＣＤカメラで撮影した検出像である。
【００２１】
プリント配線板に側方一方向から光を照射した場合、図２（ａ）および図３（ａ）に示すような半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプでは、半田バンプの照明部側で反射した反射光のみが検出部で検出されることとなり、半田バンプの照明部側が半円弧状の検出像として検出されることとなる（図２（ｂ）、図３（ｂ）参照）。
従って、このような形状に検出される半田バンプは良品であると判断する。
【００２２】
これに対して、半田が開口内に充分に充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプでは、半田バンプの照明部側では、光が反射することがなく、半田バンプの照明部側の検出像は検出されない。
また、開口の形状が外側に向かって拡径した形状である場合、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、照明部から照射された光が照射部と反対側の開口の内壁や照明部と反対側（以下、単に反対側という）の半田バンプで、プリント配線板の上方に反射し、この反射光が検出部で検出されることがある。しかしながら、この場合、反射光による検出像は、反対側が半円弧状の検出像として検出されることとなる（図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）。
従って、反射光が検出されなかったり、反対側が半円弧状の検出像として検出される半田バンプは不良品であると判断する。
【００２３】
半田バンプ１５の形状の良否を判断する方法として、得られた検出像１６から、上記した判断基準に基づいてそのまま判断する方法もあるが、例えば、検出像１６に二値化処理等の画像処理を施した後、半田バンプ１５の形状の良否を判断することが望ましい。二値化処理の方法としては、例えば、取り込んだ画像のコントラストの差を二値（白／黒）化して判定する方法が挙げられる。
また、他の画像処理の方法としては、取り込んだ画像のコントラストの差を、明るさの変化率の差（変移点）によって判断するグレー処理法も挙げられる。
検出像１６にしきい値を用いて二値化処理を施すことにより、半田バンプ１５やその近傍で乱反射した反射光や、ノイズ等を除去することができるため、より精度よく半田バンプの良否を判断することができる。上記二値化処理は、二値（０，１）判定であるため、処理速度が速く、最適である。
一方、上記グレー処理は、取り込んだ画像が、半田ペースト層やソルダーレジスト層自体の反射率が高い画像である場合など、二値（０，１）判定が行いにくい場合などに最適である。
演算機能を有するコンピュータを用いることにより、このような取り込んだ画像の二値化処理やグレー処理が可能となる。このように、半田バンプの形状の良否については、コンピューター等による二値化処理、グレー処理等を行うことにより、正確、かつ、迅速な判断が可能になる。
【００２４】
第二の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、上記プリント配線板に、側方の少なくとも二方向から、上記プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射し、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００２５】
第二の本発明の半田バンプ検査装置によれば、第一の本発明の場合と同様に、良品の半田バンプと不良品の半田バンプとで、反射像が明らかに異なるため、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に、かつ、短時間で検査することができ、また、非破壊試験で検査することができる。従って、第二の本発明の半田バンプ検査装置を用いる場合も、全数検査が可能であり、検査の信頼性が高い。
【００２６】
図６は、第二の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
図６に示すように、半田バンプ検査装置６０は、半田バンプ６５が形成されたプリント配線板６１を載置する測定部６２と、測定部６２に載置されたプリント配線板６１に、四方向から、プリント配線板６１の主面と略平行な光を同時に照射する照明部６３と、半田バンプ６５表面で上方に反射した反射光を検出する検出部６４とを含んで構成されている。
【００２７】
上記半田バンプ検査装置において、照明部は、プリント配線板に側方の少なくとも二方向から、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていればよい。従って、図６に示すように、照明部６３を測定部６２を構成する台のすぐ上に位置させ、照明部６３から照射された光が、反射板６７を介してプリント配線板６１に側方の四方向から、プリント配線板６１の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていてもよいし、また、図には示していないが、照明部を測定部を構成する台の右方と左方とに位置させ、照明部から照射された光が、そのままプリント配線板６１に側方の少なくとも二方向から、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていてもよい。
また、図６に示す半田バンプ検査装置６０において、照明部６３から照射される四方向の光のうち、任意の一または二方向の光を遮蔽板等を用いて遮蔽することにより、プリント配線板６１に任意の二または三方向から、プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていてもよい。
【００２８】
上記半田バンプ検査装置において、照明部は、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていているが、ここで、上記プリント配線板の主面に略平行な光とは、プリント配線板の主面と照射光の進行方向とのなす角θが０〜５°である光のことをいう。
【００２９】
照明部６４に用いる光源としては、例えば、中央部の開いた中空状の正方形照明等が挙げられる。
上記正方形照明を用いる場合には、プリント配線板に、その側方の四方向から、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射することができ、また、上記正方形照明の任意の辺の直下に遮蔽板等を配設することにより、プリント配線板に、側方の任意の二方向または三方向から光を照射することができる。
【００３０】
検出部６４は、プリント配線板６１の上方に反射した反射光を検出することができるように構成されていればよく、図６に示すように、反射光をそのまま検出することができるように構成されていてもよいし、反射光を、反射板等を介して検出するように構成されていてもよい。
【００３１】
検出部６４に用いる反射光を検出するものとしては、例えば、ＣＣＤカメラ等が挙げられる。
上記ＣＣＤカメラを用いる場合、反射光を検出することにより半田バンプ６５の検出像６６を得、検出像６６から半田バンプ６５の形状の良否を判断することができる。
【００３２】
次に、検出像６６から半田バンプ６５の形状の良否を判断する判断基準について、図７〜１０を参照しながら説明する。
図７〜１０において、それぞれ、（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプをＣＣＤカメラで撮影した検出像である。
【００３３】
プリント配線板に右方と左方との二方向から光を同時に照射した場合、図７（ａ）および図８（ａ）に示すような半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプでは、半田バンプの表面で反射した反射光により、半田バンプの形状がリング状の検出像として検出されることとなる（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。
従って、このような形状に検出される半田バンプは良品であると判断する。
【００３４】
これに対して、半田が開口内に充分に充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプでは、半田バンプ表面で光が反射することがないため、半田バンプによる反射光は検出されない。
【００３５】
また、開口の形状が外側に向かって拡径した形状である場合、図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、照射部から照射した光が上記開口の内壁で、プリント配線板の上方に反射し、この反射光が検出部で検出されることがあり、この場合、反射光はリング状の検出像として検出されることとなる（図９（ｂ）、図１０（ｂ）参照）。
しかしながら、この場合、照射部から照射される光は、プリント配線板の主面に略平行な光であるため、開口の内壁に照射される光量は少なく、開口の内壁で反射した反射光の光量も少ない。その結果、反射光による検出像は、リング状であっても輝度が小さいものとなる。
従って、検出像がリング状であっても、その輝度が小さい場合には、不良品の半田バンプとして判断する。
【００３６】
また、図１１に示すように、半田バンプの上面が、樹脂絶縁層の最外面と略同一の高さの場合にも、半田バンプの表面で反射した反射光により、半田バンプの形状がリング状の検出像として検出されることとなる（図１１（ｂ）参照）。
しかしながら、この場合、照射部から照射される光は、プリント配線板の主面に略平行な光であるため、半田バンプの表面において光を反射する部分は、樹脂絶縁層の最外面と略同一の高さの部分のみと少なく、その結果、反射光による検出像は、リング状であってもその径が小さいものとなる。
従って、検出像がリング状であっても、その径が小さい場合には、不良品の半田バンプとして判断する。
【００３７】
半田バンプ６５の形状の良否を判断する方法としては、得られた検出像６６から、半田バンプで反射した反射光の輝度や径を基準に、そのまま判断してもよいが、例えば、検出像６６に以下のような画像処理を施した後、半田バンプ６５の形状の良否を判断することが望ましい。
上記画像処理や半田バンプの形状の良否の判断は、第一の本発明の検査装置と同様に、通常、コンピュータ等を用いて行う。
【００３８】
即ち、検出像６６を二値化したり、検出像６６を縮小する等の画像処理を施すことが望ましい。
検出像６６を二値化することにより、半田バンプ６５やその近傍で乱反射した後、検出された光や、ノイズ等を除去することができ、反射光の輝度を基準に半田バンプの良否を判断する場合に有用である。
【００３９】
また、検出像６６を縮小することにより、リング状の検出像６６のうち、径の小さい画像は、円形状の画像となるため、検出像６６を一定の比率で縮小することにより、検出像６６の径の大小を容易に、かつ、正確に判断することができる。
【００４０】
このような構成からなる第一および第二の本発明の半田バンプ検査装置を用いることにより、半田バンプの形状の良否を半田バンプに非接触で、正確に、かつ、短時間で検査することができる。
また、第一および第二の本発明の半田バンプ検査装置は、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に検査することができることに加え、半田バンプの形状を指標に、半田バンプを形成する際に使用するマスクの精度を検査する目的でも使用することができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
半田バンプを形成している開口が、外側に拡径している形状のプリント配線板（開口が外側に向かって約１０°拡径している）に形成された半田バンプの形状を図１に示した半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
なお、上記半田バンプ検査装置では、照明部の照明としてライン幅５０ｍｍの平面照明（ＧＦ５．６−１−Ｌ１，５００Ｒ−Ｓ５０）を用い、検出部にはＣＣＤカメラ（画素数：４０００×４０００、分解能：５．５μｍ、視野：□２２ｍｍ）を用いており、検出像には二値化処理を施して半田バンプの形状の良否を判断した。
なお、このプリント配線板に形成された半田バンプは、２００個であり、顕微鏡を用いた検査により、うち１２０個が良品の半田バンプ、残り８０個が不良品の半田バンプであることが既にわかっている。
【００４２】
（実施例２）
半田バンプを形成している開口の壁面が、プリント配線板の最外面に対して垂直であるプリント配線板に形成された半田バンプの形状を実施例１と同様の半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
【００４３】
（実施例３）
実施例１で検査したプリント配線板に形成された半田バンプの形状を図６に示した半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
なお、上記半田バンプ検査装置では、照明部の照明として、正方形照明を用い、検出部にはＣＣＤカメラ（画素数：４０００×４０００、分解能：５．５μｍ、視野：□２２ｍｍ）を用いており、照明部からの光の照射角度θは、５°であり、検出像には二値化処理を施して半田バンプの形状の良否を判断した。
【００４４】
（実施例４）
実施例２で検査したプリント配線板に形成された半田バンプの形状を図６に示した半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
【００４５】
（比較例１）
実施例１で検査したプリント配線板に形成された半田バンプの形状を図１２に示した従来の半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１に示した結果から明らかなように、プリント配線板に側方一方向から光を照射する実施例１、２の半田バンプ検査装置や、プリント配線板に側方四方向からプリント配線板に略平行な光を照射する実施例３、４の半田バンプ検査装置を用いた半田バンプの検査では、該半田バンプを形成している開口の形状が、外側に拡径している形状であっても、開口の壁面がプリント配線板の最外面に垂直な形状であっても、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができる。
【００４８】
これに対して、比較例１で使用した従来の半田バンプ検査装置を用いた半田バンプの検査では、該半田バンプを形成している開口の形状が、外側に拡径している形状の場合、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができない。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように第一および第二の本発明の半田バンプ検査装置では、側方一方向からの照明や、少なくとも側方二方向からの照明を用いることにより、良品の半田バンプと不良品の半田バンプとで反射像が明らかに異なり、その結果、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に、かつ、短時間で検査することができ、また、非破壊試験で検査することができる。従って、全数検査が可能であり、検査の信頼性が高い。
また、マスクの欠損やキズ等の判定もできるため、不良品の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図３】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図４】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図５】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図６】第二の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
【図７】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図８】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図９】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１０】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１１】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１２】従来の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
【図１３】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１４】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１５】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１６】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１７】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１８】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１９】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図２０】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【符号の説明】
１０、６０ １１０半田バンプ検査装置
１１、６１ １１１プリント配線板
１２、６２ １１２測定部
１３、６３ １１３照明部
１４、６４ １１４検出部
１５、６５、１０５、１１５ 半田バンプ
１６、６６、１１６ 検出像
６７ 反射板
１０２ 樹脂絶縁層（最外層）
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板に形成された半田バンプの形状を検査する半田バンプ検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板においては、通常、ＩＣチップ等の外部の電子部品と接続するための半田バンプが形成されている。
この半田バンプは、例えば、導体回路が形成された基板の最外層に樹脂組成物を塗布することにより導体回路を保護するための樹脂組成物の層を形成した後、該樹脂組成物の層に開口を形成し、露出した導体回路にめっき等を施し、該樹脂組成物の層上に、開口に相当する部分に貫通孔が設けられたマスクを載置した後、半田ペーストを印刷し、リフローすることにより形成する。
【０００３】
このようにして半田バンプが形成されたプリント配線板では、半田バンプの形状の良否、すなわち、開口内に半田がしっかりと充填されているか否か、および、半田バンプの上面が樹脂絶縁層の最外面より高いか否かを検査する必要があった。これは、開口内に半田がしっかりと充填されていなかったり、半田バンプの上面が樹脂絶縁層の最外面より低かったりする場合には、プリント配線板とＩＣチップ等の電子部品との間で充分な接続信頼性を得ることができないからである。そこで、従来は、例えば、図１２に示すような半田バンプ検査装置を用いて半田バンプの形状を検査していた。
【０００４】
この半田バンプ検査装置１１０は、半田バンプ１１５が形成されたプリント配線板１１１を載置する測定部１１２と、測定部１１２に載置されたプリント配線板１１１の半田バンプ１１５にリング照明により光を照射する照明部１１３と、半田バンプ１１５表面で反射した反射光を上方で検出する検出部１１４とを含んで構成されている。
この半田バンプ検査装置１１０を用いて、半田バンプの検査を行う際には、照明部１１３のリング照明により、半田バンプ１１５に光を照射し、半田バンプ１１５表面でほぼ垂直上方に反射した反射光を検出部１１４で検出し、以下のようにして半田バンプの形状の良否を検査していた。
【０００５】
すなわち、図１３（ａ）および図１４（ａ）に示すように、半田が樹脂組成物の層に形成された開口内にしっかり充填され、かつ、半田バンプ１０５の上面が樹脂絶縁層の最外面より高い場合には、半田バンプ１０５表面で反射した反射光による検出像は、ある程度大きな径を有するリング状の像となる（図１３（ｂ）、図１４（ｂ）参照）。
これに対して、図１５（ａ）および図１６（ａ）に示すように、開口内に充分に半田が充填されておらず、半田バンプ１０５の上面が樹脂絶縁層の最外面より低い場合には、半田バンプ１０５表面で反射した反射光は、半田バンプ１０５の上方には反射しないため検出されなかったり（図１５（ｂ）参照）、反射光が半田バンプ１０５の上方に反射しても、この反射光による検出像は、径の小さいリング状の像（図１６（ｂ）参照）や、歪んだ形状の像として検出される。
従って、検出像の形状から半田バンプの形状の良否を判断することができた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プリント配線板の構造、要求特性、材料等が多様化してきており、これに伴って、プリント配線板の設計、製造方法等も多様化してきている。このようななかで、半田バンプを形成するための開口の形状が、外側に向かって拡径した形状のプリント配線板が製造されている。
【０００７】
このような形状の開口に半田バンプが形成されたプリント配線板では、上記半田バンプ検査装置を用いて、半田バンプの形状を検査した場合、半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプと、半田が開口内に充分に充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプとを確実に区別することができなかった。
【０００８】
これは、図１７（ａ）および図１８（ａ）に示すように、開口の形状が、外側に拡径した形状であるプリント配線板において、半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプに光を照射した場合、従来と同様に、反射光による検出像が、リング状の像として検出される（図１７（ｂ）、図１８（ｂ）参照）のに対し、図１９（ａ）および図２０（ａ）に示すように開口内に充分に半田が充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプに光を照射した場合、この照射光が開口の内壁面で、半田バンプの上方に反射され、この反射光による検出像もリング状の像として検出される（図１９（ｂ）、図２０（ｂ）参照）からである。
【０００９】
このように、半田バンプを形成するための開口の形状が、外側に拡径した形状である場合、従来の半田バンプ検査装置を用いて、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができない。従って、この場合に、半田バンプの形状の良否を正確に判断するには、製造したプリント配線板の一部を切断した後、その切断面を顕微鏡観察する破壊試験等を行わなければならず、全数検査を行うことができず、また、抜き取り検査となるので信頼性が低いという問題点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決するため鋭意研究した結果、形成された半田バンプの側方一方向から光を照射し、半田バンプ表面で半田バンプの上方に反射された光を検出することにより、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができること、および、形成された半田バンプの側方の少なくとも二方向から、プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射し、半田バンプ表面で半田バンプの上方に反射された光を検出することにより、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができることを見いだし、以下に示す内容を要旨構成とする本発明に到達した。
【００１１】
即ち、第一の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、上記プリント配線板に側方一方向から光を照射し、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、第二の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、中央部の開いた中空状の正方形照明であり、上記照明部は、上記測定部の直上に位置しており、上記照明部は、上記正方形照明の辺の直下に配置する遮蔽板の数を変更することにより、上記照明部から照射された光が反射板を介して上記プリント配線板に、側方の二方向、三方向又は四方向から、上記プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射されるように構成され、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
第一の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、上記プリント配線板に側方一方向から光を照射し、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
第一の本発明の半田バンプ検査装置によれば、以下に説明するように、良品の半田バンプと不良品の半田バンプとで反射像が明らかに異なるため、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に、かつ、短時間で検査することができ、また、非破壊試験で検査することができる。従って、全数検査が可能であり、検査の信頼性が高い。
【００１５】
図１は、第一の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
図１に示すように、半田バンプ検査装置１０は、半田バンプ１５が形成されたプリント配線板１１を載置する測定部１２と、測定部１２に載置されたプリント配線板１１の半田バンプに、側方一方向から光を照射する照明部１３と、半田バンプ１５表面で、プリント配線板１１の上方に反射した反射光を検出する検出部１４とを含んでいる。
【００１６】
上記半田バンプ検査装置において、照明部は、プリント配線板に側方一方向から光を照射するように構成されていればよく、図１に示すように、照明部１３を測定部１２を構成する台の右方に位置させ、照明部１３からの光が、そのままプリント配線板１１の側方一方向からプリント配線板１１を照射するように構成されていてもよいし、また、図には示していないが、照明部をプリント配線板のすぐ上に位置させ、照明部からの光が、反射板等を介してプリント配線板の側方一方向からプリント配線板を照射するように構成されていてもよい。
【００１７】
プリント配線板１１に側方一方向から照射される光は、プリント配線板１１の主面と略平行な光であることが望ましい。
半田バンプにプリント配線板の主面と略平行な光が照射されると、開口の内壁面で反射する光の光量が少なくなり、半田バンプの形状の良否をより正確に判断することができるからである。
照明部１３に用いる光源としては、例えば、バンプエリアにほぼ均一な光を供給できる幅の狭い平行光を照射することが可能な平面照明等が挙げられる。
【００１８】
検出部１４は、プリント配線板１１の上方に反射した反射光を検出することができるように構成されていればよく、図１に示すように、反射光をそのまま検出することができるように構成されていてもよいし、反射光を、反射板等を介して検出することができるように構成されていてもよい。
【００１９】
検出部１４に用いる反射光を検出するものとしては、例えば、ＣＣＤカメラ等が挙げられる。
上記ＣＣＤカメラを用いる場合、反射光を検出することにより半田バンプ１５の検出像１６を得、検出像１６から半田バンプ１５の形状の良否を判断することができる。
【００２０】
次に、検出像１６から半田バンプ１５の形状の良否を判断する判断基準について、図２〜５を参照しながら説明する。
図２〜５において、いずれも、（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプをＣＣＤカメラで撮影した検出像である。
【００２１】
プリント配線板に側方一方向から光を照射した場合、図２（ａ）および図３（ａ）に示すような半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプでは、半田バンプの照明部側で反射した反射光のみが検出部で検出されることとなり、半田バンプの照明部側が半円弧状の検出像として検出されることとなる（図２（ｂ）、図３（ｂ）参照）。
従って、このような形状に検出される半田バンプは良品であると判断する。
【００２２】
これに対して、半田が開口内に充分に充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプでは、半田バンプの照明部側では、光が反射することがなく、半田バンプの照明部側の検出像は検出されない。
また、開口の形状が外側に向かって拡径した形状である場合、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、照明部から照射された光が照射部と反対側の開口の内壁や照明部と反対側（以下、単に反対側という）の半田バンプで、プリント配線板の上方に反射し、この反射光が検出部で検出されることがある。しかしながら、この場合、反射光による検出像は、反対側が半円弧状の検出像として検出されることとなる（図４（ｂ）、図５（ｂ）参照）。
従って、反射光が検出されなかったり、反対側が半円弧状の検出像として検出される半田バンプは不良品であると判断する。
【００２３】
半田バンプ１５の形状の良否を判断する方法として、得られた検出像１６から、上記した判断基準に基づいてそのまま判断する方法もあるが、例えば、検出像１６に二値化処理等の画像処理を施した後、半田バンプ１５の形状の良否を判断することが望ましい。二値化処理の方法としては、例えば、取り込んだ画像のコントラストの差を二値（白／黒）化して判定する方法が挙げられる。
また、他の画像処理の方法としては、取り込んだ画像のコントラストの差を、明るさの変化率の差（変移点）によって判断するグレー処理法も挙げられる。
検出像１６にしきい値を用いて二値化処理を施すことにより、半田バンプ１５やその近傍で乱反射した反射光や、ノイズ等を除去することができるため、より精度よく半田バンプの良否を判断することができる。上記二値化処理は、二値（０，１）判定であるため、処理速度が速く、最適である。
一方、上記グレー処理は、取り込んだ画像が、半田ペースト層やソルダーレジスト層自体の反射率が高い画像である場合など、二値（０，１）判定が行いにくい場合などに最適である。
演算機能を有するコンピュータを用いることにより、このような取り込んだ画像の二値化処理やグレー処理が可能となる。このように、半田バンプの形状の良否については、コンピューター等による二値化処理、グレー処理等を行うことにより、正確、かつ、迅速な判断が可能になる。
【００２４】
第二の本発明の半田バンプ検査装置は、半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、上記測定部に載置されたプリント配線板の上記半田バンプに光を照射する照明部と、上記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
上記照明部は、上記プリント配線板に、側方の少なくとも二方向から、上記プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射し、
上記検出部は、上記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする。
【００２５】
第二の本発明の半田バンプ検査装置によれば、第一の本発明の場合と同様に、良品の半田バンプと不良品の半田バンプとで、反射像が明らかに異なるため、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に、かつ、短時間で検査することができ、また、非破壊試験で検査することができる。従って、第二の本発明の半田バンプ検査装置を用いる場合も、全数検査が可能であり、検査の信頼性が高い。
【００２６】
図６は、第二の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
図６に示すように、半田バンプ検査装置６０は、半田バンプ６５が形成されたプリント配線板６１を載置する測定部６２と、測定部６２に載置されたプリント配線板６１に、四方向から、プリント配線板６１の主面と略平行な光を同時に照射する照明部６３と、半田バンプ６５表面で上方に反射した反射光を検出する検出部６４とを含んで構成されている。
【００２７】
上記半田バンプ検査装置において、照明部は、プリント配線板に側方の少なくとも二方向から、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていればよい。従って、図６に示すように、照明部６３を測定部６２を構成する台のすぐ上に位置させ、照明部６３から照射された光が、反射板６７を介してプリント配線板６１に側方の四方向から、プリント配線板６１の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていてもよいし、また、図には示していないが、照明部を測定部を構成する台の右方と左方とに位置させ、照明部から照射された光が、そのままプリント配線板６１に側方の少なくとも二方向から、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていてもよい。
また、図６に示す半田バンプ検査装置６０において、照明部６３から照射される四方向の光のうち、任意の一または二方向の光を遮蔽板等を用いて遮蔽することにより、プリント配線板６１に任意の二または三方向から、プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていてもよい。
【００２８】
上記半田バンプ検査装置において、照明部は、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射するように構成されていているが、ここで、上記プリント配線板の主面に略平行な光とは、プリント配線板の主面と照射光の進行方向とのなす角θが０〜５°である光のことをいう。
【００２９】
照明部６４に用いる光源としては、例えば、中央部の開いた中空状の正方形照明等が挙げられる。
上記正方形照明を用いる場合には、プリント配線板に、その側方の四方向から、上記プリント配線板の主面に略平行な光を同時に照射することができ、また、上記正方形照明の任意の辺の直下に遮蔽板等を配設することにより、プリント配線板に、側方の任意の二方向または三方向から光を照射することができる。
【００３０】
検出部６４は、プリント配線板６１の上方に反射した反射光を検出することができるように構成されていればよく、図６に示すように、反射光をそのまま検出することができるように構成されていてもよいし、反射光を、反射板等を介して検出するように構成されていてもよい。
【００３１】
検出部６４に用いる反射光を検出するものとしては、例えば、ＣＣＤカメラ等が挙げられる。
上記ＣＣＤカメラを用いる場合、反射光を検出することにより半田バンプ６５の検出像６６を得、検出像６６から半田バンプ６５の形状の良否を判断することができる。
【００３２】
次に、検出像６６から半田バンプ６５の形状の良否を判断する判断基準について、図７〜１０を参照しながら説明する。
図７〜１０において、それぞれ、（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプをＣＣＤカメラで撮影した検出像である。
【００３３】
プリント配線板に右方と左方との二方向から光を同時に照射した場合、図７（ａ）および図８（ａ）に示すような半田が開口内にしっかり充填され、かつ、その上面が樹脂絶縁層の最外面より高い半田バンプでは、半田バンプの表面で反射した反射光により、半田バンプの形状がリング状の検出像として検出されることとなる（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。
従って、このような形状に検出される半田バンプは良品であると判断する。
【００３４】
これに対して、半田が開口内に充分に充填されておらず、その上面が樹脂絶縁層の最外面より低い半田バンプでは、半田バンプ表面で光が反射することがないため、半田バンプによる反射光は検出されない。
【００３５】
また、開口の形状が外側に向かって拡径した形状である場合、図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、照射部から照射した光が上記開口の内壁で、プリント配線板の上方に反射し、この反射光が検出部で検出されることがあり、この場合、反射光はリング状の検出像として検出されることとなる（図９（ｂ）、図１０（ｂ）参照）。
しかしながら、この場合、照射部から照射される光は、プリント配線板の主面に略平行な光であるため、開口の内壁に照射される光量は少なく、開口の内壁で反射した反射光の光量も少ない。その結果、反射光による検出像は、リング状であっても輝度が小さいものとなる。
従って、検出像がリング状であっても、その輝度が小さい場合には、不良品の半田バンプとして判断する。
【００３６】
また、図１１に示すように、半田バンプの上面が、樹脂絶縁層の最外面と略同一の高さの場合にも、半田バンプの表面で反射した反射光により、半田バンプの形状がリング状の検出像として検出されることとなる（図１１（ｂ）参照）。
しかしながら、この場合、照射部から照射される光は、プリント配線板の主面に略平行な光であるため、半田バンプの表面において光を反射する部分は、樹脂絶縁層の最外面と略同一の高さの部分のみと少なく、その結果、反射光による検出像は、リング状であってもその径が小さいものとなる。
従って、検出像がリング状であっても、その径が小さい場合には、不良品の半田バンプとして判断する。
【００３７】
半田バンプ６５の形状の良否を判断する方法としては、得られた検出像６６から、半田バンプで反射した反射光の輝度や径を基準に、そのまま判断してもよいが、例えば、検出像６６に以下のような画像処理を施した後、半田バンプ６５の形状の良否を判断することが望ましい。
上記画像処理や半田バンプの形状の良否の判断は、第一の本発明の検査装置と同様に、通常、コンピュータ等を用いて行う。
【００３８】
即ち、検出像６６を二値化したり、検出像６６を縮小する等の画像処理を施すことが望ましい。
検出像６６を二値化することにより、半田バンプ６５やその近傍で乱反射した後、検出された光や、ノイズ等を除去することができ、反射光の輝度を基準に半田バンプの良否を判断する場合に有用である。
【００３９】
また、検出像６６を縮小することにより、リング状の検出像６６のうち、径の小さい画像は、円形状の画像となるため、検出像６６を一定の比率で縮小することにより、検出像６６の径の大小を容易に、かつ、正確に判断することができる。
【００４０】
このような構成からなる第一および第二の本発明の半田バンプ検査装置を用いることにより、半田バンプの形状の良否を半田バンプに非接触で、正確に、かつ、短時間で検査することができる。
また、第一および第二の本発明の半田バンプ検査装置は、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に検査することができることに加え、半田バンプの形状を指標に、半田バンプを形成する際に使用するマスクの精度を検査する目的でも使用することができる。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
半田バンプを形成している開口が、外側に拡径している形状のプリント配線板（開口が外側に向かって約１０°拡径している）に形成された半田バンプの形状を図１に示した半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
なお、上記半田バンプ検査装置では、照明部の照明としてライン幅５０ｍｍの平面照明（ＧＦ５．６−１−Ｌ１，５００Ｒ−Ｓ５０）を用い、検出部にはＣＣＤカメラ（画素数：４０００×４０００、分解能：５．５μｍ、視野：□２２ｍｍ）を用いており、検出像には二値化処理を施して半田バンプの形状の良否を判断した。
なお、このプリント配線板に形成された半田バンプは、２００個であり、顕微鏡を用いた検査により、うち１２０個が良品の半田バンプ、残り８０個が不良品の半田バンプであることが既にわかっている。
【００４２】
（実施例２）
半田バンプを形成している開口の壁面が、プリント配線板の最外面に対して垂直であるプリント配線板に形成された半田バンプの形状を実施例１と同様の半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
【００４３】
（実施例３）
実施例１で検査したプリント配線板に形成された半田バンプの形状を図６に示した半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
なお、上記半田バンプ検査装置では、照明部の照明として、正方形照明を用い、検出部にはＣＣＤカメラ（画素数：４０００×４０００、分解能：５．５μｍ、視野：□２２ｍｍ）を用いており、照明部からの光の照射角度θは、５°であり、検出像には二値化処理を施して半田バンプの形状の良否を判断した。
【００４４】
（実施例４）
実施例２で検査したプリント配線板に形成された半田バンプの形状を図６に示した半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
【００４５】
（比較例１）
実施例１で検査したプリント配線板に形成された半田バンプの形状を図１２に示した従来の半田バンプ検査装置を用いて検査した。結果を表１に示した。
【００４６】
【表１】
表１に示した結果から明らかなように、プリント配線板に側方一方向から光を照射する実施例１、２の半田バンプ検査装置や、プリント配線板に側方四方向からプリント配線板に略平行な光を照射する実施例３、４の半田バンプ検査装置を用いた半田バンプの検査では、該半田バンプを形成している開口の形状が、外側に拡径している形状であっても、開口の壁面がプリント配線板の最外面に垂直な形状であっても、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができる。
【００４８】
これに対して、比較例１で使用した従来の半田バンプ検査装置を用いた半田バンプの検査では、該半田バンプを形成している開口の形状が、外側に拡径している形状の場合、半田バンプの形状の良否を正確に検査することができない。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように第一および第二の本発明の半田バンプ検査装置では、側方一方向からの照明や、少なくとも側方二方向からの照明を用いることにより、良品の半田バンプと不良品の半田バンプとで反射像が明らかに異なり、その結果、プリント配線板に形成された半田バンプの形状の良否を正確に、かつ、短時間で検査することができ、また、非破壊試験で検査することができる。従って、全数検査が可能であり、検査の信頼性が高い。
また、マスクの欠損やキズ等の判定もできるため、不良品の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図３】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図４】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図５】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図６】第二の本発明の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
【図７】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図８】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図９】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１０】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１１】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図６に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１２】従来の半田バンプ検査装置の一例を示す模式図である。
【図１３】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１４】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１５】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１６】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１７】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１８】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図１９】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【図２０】（ａ）は、半田バンプの断面の形状の一例を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す形状の半田バンプを図１２に示す半田バンプ検査装置を用いて検査した際の検出像である。
【符号の説明】
１０、６０ １１０半田バンプ検査装置
１１、６１ １１１プリント配線板
１２、６２ １１２測定部
１３、６３ １１３照明部
１４、６４ １１４検出部
１５、６５、１０５、１１５ 半田バンプ
１６、６６、１１６ 検出像
６７ 反射板
１０２ 樹脂絶縁層（最外層）
Claims (1)
- 半田バンプが形成されたプリント配線板を載置する測定部と、前記測定部に載置されたプリント配線板の前記半田バンプに光を照射する照明部と、前記半田バンプ表面で反射した反射光を検出する検出部とを含む半田バンプ検査装置であって、
前記照明部は、中央部の開いた中空状の正方形照明であり、前記照明部は、前記測定部の直上に位置しており、前記照明部は、前記正方形照明の辺の直下に配置する遮蔽板の数を変更することにより、前記照明部から照射された光が反射板を介して前記プリント配線板に、側方の二方向、三方向又は四方向から、前記プリント配線板の主面と略平行な光を同時に照射されるように構成され、
前記検出部は、前記プリント配線板の上方に反射した反射光を検出するように構成されていることを特徴とする半田バンプ検査装置。
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