JP4877100B2 - Mounting board inspection apparatus and inspection method - Google Patents
Mounting board inspection apparatus and inspection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4877100B2 JP4877100B2 JP2007171538A JP2007171538A JP4877100B2 JP 4877100 B2 JP4877100 B2 JP 4877100B2 JP 2007171538 A JP2007171538 A JP 2007171538A JP 2007171538 A JP2007171538 A JP 2007171538A JP 4877100 B2 JP4877100 B2 JP 4877100B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- solder fillet
- laser
- laser light
- imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
本発明は,はんだフィレットの外観形状を検査する実装基板の検査装置および検査方法に関する。さらに詳細には,はんだフィレットの高さを高精度に測定する実装基板の検査装置および検査方法に関するものである。 The present invention relates to a mounting board inspection apparatus and inspection method for inspecting the external shape of a solder fillet. More specifically, the present invention relates to a mounting board inspection apparatus and inspection method for measuring the height of a solder fillet with high accuracy.
従来から,半導体チップなどの電子部品をはんだによって基板に接合した後に,そのはんだ付け状態の良否をはんだフィレットの外観によって判定する実装状態検査が行われている。一般的な検査手順としては,はんだフィレットに対してレーザ光を当て,CCDカメラによってはんだフィレットを撮像し,その画像データからはんだフィレットの外観形状を測定してはんだ付け状態の良否を判定している。 Conventionally, after an electronic component such as a semiconductor chip is joined to a substrate with solder, a mounting state inspection is performed in which the quality of the soldered state is determined by the appearance of the solder fillet. As a general inspection procedure, laser light is applied to the solder fillet, the solder fillet is imaged by a CCD camera, and the external shape of the solder fillet is measured from the image data to determine whether the soldering state is good or bad. .
具体的に,はんだ付け状態の検査を実現する検査装置としては,例えば特許文献1に一般的なレーザ変位計の原理を利用した実装基板検査装置が開示されている。この実装基板検査装置では,複数のシート状のレーザ光(ラインレーザ)を,被検体である電子部品およびはんだフィレットに跨るように照射し,はんだフィレット上に映るラインレーザの線(形状線)を複数台のCCDで撮像し,その形状線と基板上に映るラインレーザの線(基準線)とを基に三角測量法によって電子部品の高さを測定する。 Specifically, for example, Patent Document 1 discloses a mounting board inspection apparatus using a general principle of a laser displacement meter as an inspection apparatus that realizes an inspection of a soldered state. In this mounting board inspection device, a plurality of sheet-like laser beams (line lasers) are irradiated so as to straddle the electronic parts and solder fillets that are the subject, and line laser lines (shape lines) reflected on the solder fillets are emitted. Images are taken by a plurality of CCDs, and the height of the electronic component is measured by triangulation based on the shape line and the line laser line (reference line) reflected on the substrate.
また,例えば特許文献2に開示された検査装置では,2種類のラインレーザを別角度で照射し,被検体から反射される散乱光と正反射光とを2台のCCDで受光し,その受光データを基に被検体であるウェハのバンプの高さを測定する。詳細には,平面鏡面(ウェハ)の位置を測定するための一対の測定系(光源とカメラとの組合せ)と,非平面(バンプ)の位置を測定するための一対の測定系(光源とカメラとの組合せ)との,異なる2系統の測定系を備え,バンプの位置とウェハの位置とを基にバンプ頂点の高さを測定する。 For example, in the inspection apparatus disclosed in Patent Document 2, two types of line lasers are irradiated at different angles, and scattered light reflected from the subject and regular reflection light are received by two CCDs, and the light reception is performed. Based on the data, the height of the bump of the wafer as the object is measured. Specifically, a pair of measurement systems (a combination of a light source and a camera) for measuring the position of a plane mirror surface (wafer) and a pair of measurement systems (a light source and a camera) for measuring the position of a non-planar surface (bump). 2), and the height of the bump apex is measured based on the position of the bump and the position of the wafer.
また,例えば特許文献3に開示された外観状態検査装置は,照射角度が異なる環状の多段の照明装置が配置され,各照明装置の色が異なっている。そして,照明の明かりに照らされた被検体をカメラで撮像し,その画像を基に被検体であるはんだフィレットの角度情報を得る。そして,その角度情報を基に被検体の形状を推定する。
しかしながら,前記した従来の実装基板の検査装置には,次のような問題があった。すなわち,はんだフィレットの表面は概ね鏡面であり,殆どの入射光が正反射する。そのため,照射部位の傾斜によっては,反射光がCCDに入らない。つまり,図20に示すような,一対の測定系(レーザ光源8とカメラ11との組合せ)では,はんだフィレット5全面のうち,レーザ光源8の正反射光がカメラ11に入る傾斜となる部分しか測定できない。特にはんだ付け状態の良否判定では,はんだフィレット5の高さが重要な要素となるが,最頂部でのデータを得られなければ判断が曖昧になる。
However, the above-described conventional mounting board inspection apparatus has the following problems. That is, the surface of the solder fillet is generally a mirror surface, and most of the incident light is regularly reflected. Therefore, the reflected light does not enter the CCD depending on the inclination of the irradiated part. That is, in a pair of measurement systems (combination of the
この問題を解決するために,ラインレーザLの光量を多くし,できる限り散乱光を取り込むようにすることが考えられる。しかし,はんだフィレット5の傾斜によっては,ラインレーザLの正反射光がCCD11に入射する。その際,光量が多すぎると,CCD11がハレーションを起こして測定できない。つまり,散乱光を受光することとハレーションを抑制することとが背反関係にあり,結果としてはんだフィレット5の形状を上手く特定できない。
In order to solve this problem, it is conceivable to increase the amount of light of the line laser L and capture scattered light as much as possible. However, depending on the inclination of the
特許文献1の検査装置では,基準線の方向に複数台のレーザ光源およびCCDをずらして配置し,各レーザ光をそれぞれ異なる位置から照射していることから死角を回避できるとしている。しかし,この検査装置では,死角となる部分を別のレーザ光で照射し,その画像を正面から照射したレーザ光の画像と合わせて全体の形状を判断している。つまり,各レーザ光は,被検体の領域ごとに選択される。そのため,各領域に照射されるレーザは基本的に1本である。よって,はんだの形状全体の計測に着目すると,前述した問題が発生する。 In the inspection apparatus disclosed in Patent Document 1, a plurality of laser light sources and CCDs are arranged so as to be shifted in the direction of the reference line, and each laser beam is emitted from different positions, so that a blind spot can be avoided. However, in this inspection apparatus, a portion that becomes a blind spot is irradiated with another laser beam, and the entire shape is judged by combining the image with the image of the laser beam irradiated from the front. That is, each laser beam is selected for each region of the subject. Therefore, the number of lasers irradiated on each area is basically one. Therefore, the above-mentioned problem occurs when focusing on the measurement of the entire solder shape.
特許文献2の検査装置では,1台のCCDが受光する散乱光を基にバンプの位置を推測しているが,前述したようにはんだフィレットの形状によっては殆ど散乱光が得られないこともある。また,基準となるウェハの位置を測定する系と,被検体となるバンプの位置を測定する系との2系統によって高さを測定するため,必然的に測定系(レーザ光源とカメラ)が2つ以上必要となる。 In the inspection apparatus of Patent Document 2, the position of the bump is estimated based on the scattered light received by one CCD, but as described above, the scattered light may be hardly obtained depending on the shape of the solder fillet. . In addition, since the height is measured by two systems, that is, a system for measuring the position of the reference wafer and a system for measuring the position of the bump as the object, two measurement systems (laser light source and camera) are inevitably required. More than one is required.
特許文献3の検査装置では,各色の照明が被検体の所定の傾斜範囲に対応しており,はんだフィレットの大まかな外観形状を推定できる。例えば,照明が3色であれば,3段階の角度情報を取得できる。しかし,この検査装置では,傾斜を取得するだけであり,直接的にはんだフィレットの高さが得られるわけではない。また,良品のはんだフィレットにはさまざまな形状が考えられ,3段階の角度情報のみでは分解能が低く,良否判定の閾値と角度情報との関連性が不明確になり易い。現状,サンプルを基に良否基準を定めているが,高精度の基準を設けるには多くの基準作成工数がかかる。また,良否基準を作成しても十分な正答率は得られず,不良の可能性がある被検体は全て不良と判定し,その後の不良と判定した被検体に対する検査者による目視と併せて検査精度を確保している。
In the inspection apparatus of
本発明は,前記した従来の実装基板の検査装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,はんだフィレットの外観形状を高精度に測定する実装基板の検査装置および検査方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional mounting board inspection apparatus described above. That is, an object of the present invention is to provide a mounting board inspection apparatus and inspection method for measuring the external shape of a solder fillet with high accuracy.
この課題の解決を目的としてなされた実装基板の検査装置は,はんだフィレットの外観形状を検査する実装基板の検査装置であって,電子部品が実装された基板を載置するテーブルと,はんだフィレットを上方から撮像する撮像部と,ラインレーザを発光するレーザ光源を複数有し,各レーザ光源から出力されたラインレーザが,当該電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対し,当該ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見て,それぞれ異なる角度で入射するように各レーザ光源が配置された第1レーザ光源群と,撮像部から画像データを取得し,ラインレーザごとに当該ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さを測定する高さ測定部とを備えることを特徴としている。 A mounting board inspection apparatus for the purpose of solving this problem is a mounting board inspection apparatus for inspecting the external shape of a solder fillet, and includes a table for mounting a board on which electronic components are mounted, and a solder fillet. An image pickup unit that picks up an image from above and a plurality of laser light sources that emit line lasers. The line lasers output from the laser light sources are printed on a predetermined area across the electronic component and the solder fillet. The first laser light source group in which the laser light sources are arranged so as to be incident at different angles as viewed from the first direction, which is the direction of the reference line drawn in FIG. And a height measuring unit for measuring the surface height of the solder fillet within a range where the line laser is projected.
本発明の実装基板の検査装置は,ラインレーザを,電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に照射する。各レーザ光源は,各ラインレーザが基板上に描く基準線の方向(第1方向)から見てそれぞれ異なる角度ではんだフィレットに入射するように配置されている。すなわち,本発明の実装基板の検査装置では,複数のラインレーザが,第1方向上の同一の領域内に,それぞれ異なる角度で照射される。そして,撮像部によって,はんだフィレット上に映し出される各ラインレーザを撮像する。 The mounting board inspection apparatus of the present invention irradiates a predetermined region straddling an electronic component and a solder fillet with a line laser. Each laser light source is arranged so that each line laser is incident on the solder fillet at a different angle when viewed from the direction of the reference line (first direction) drawn on the substrate. That is, in the mounting board inspection apparatus of the present invention, a plurality of line lasers are irradiated at different angles into the same region in the first direction. Then, each line laser imaged on the solder fillet is imaged by the imaging unit.
ラインレーザ1つ1つは,鏡面であるはんだフィレットに入射すると,その殆どが正反射する。そのため,正反射先に撮像部があったときに撮像部に映し出される。すなわち,ラインレーザは,はんだフィレットの全領域に映し出されるのではなく,はんだフィレット表面のうち,特定の傾斜範囲内の部分で映し出される。本検査装置では,ラインレーザはそれぞれ異なる角度から入射することから,撮像部に映し出されるラインレーザの範囲はそれぞれ異なる。 When each line laser is incident on a solder fillet that is a mirror surface, most of it is regularly reflected. Therefore, when there is an imaging unit at the regular reflection destination, the image is displayed on the imaging unit. That is, the line laser is not projected on the entire area of the solder fillet, but is projected on a portion of the solder fillet surface within a specific inclination range. In this inspection apparatus, since the line lasers are incident from different angles, the range of the line lasers projected on the imaging unit is different.
そして,高さ測定部によって,ラインレーザごとに,当該ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さを測定する。すなわち,ラインレーザごとに部分的にはんだフィレットの高さを測定する。そして,各測定結果を組み合わせることではんだフィレット全体の高さが得られる。つまり,1つのラインレーザで撮像できない範囲を,異なる角度から照射したラインレーザで補填することにより,ラインレーザが照射した領域の全域を網羅する。これにより,ラインレーザの光量を上げなくてもはんだフィレットの全領域の形状が得られる。よって,ハレーションを起こすことなく,はんだフィレットの外観形状を高精度に測定することができる。 Then, the height measurement unit measures the surface height of the solder fillet within the range in which the line laser is projected for each line laser. That is, the height of the solder fillet is partially measured for each line laser. The total height of the solder fillet can be obtained by combining the measurement results. That is, the entire region irradiated with the line laser is covered by compensating the range that cannot be imaged by one line laser with the line laser irradiated from different angles. As a result, the shape of the entire area of the solder fillet can be obtained without increasing the light quantity of the line laser. Therefore, the external shape of the solder fillet can be measured with high accuracy without causing halation.
また,上記の検査装置の第1レーザ光源群から照射されるラインレーザは,ラインレーザごとに色が異なることとするとよりよい。 In addition, it is better that the line laser emitted from the first laser light source group of the inspection apparatus has a different color for each line laser.
すなわち,ラインレーザを色分けして照射すると,はんだフィレット上に映し出される形状線も色分けされる。そのため,複数のラインレーザが同時に発光された状態で撮像されたとしても,各形状線がどのラインレーザに対応しているのかを区別することができる。よって,1回の撮像で,同時に複数のラインレーザを利用した高さ測定を行うことができる。そのため,検査時間の短縮化が図られる。 That is, when the line laser is color-coded and irradiated, the shape line projected on the solder fillet is also color-coded. Therefore, even if a plurality of line lasers are imaged in a state where they are emitted simultaneously, it is possible to distinguish which line laser corresponds to each shape line. Therefore, it is possible to perform height measurement using a plurality of line lasers simultaneously with one imaging. Therefore, the inspection time can be shortened.
また,上記の検査装置は,ラインレーザを発光するレーザ光源を複数有し,各レーザ光源から出力されたラインレーザ群が,第1方向から見て,第1レーザ光源群からのラインレーザ群に対して撮像部を挟んで左右対称になるように各レーザ光源が配置された第2レーザ光源群を備えることとするとよりよい。 The inspection apparatus includes a plurality of laser light sources that emit line lasers, and the line laser group output from each laser light source is a line laser group from the first laser light source group when viewed from the first direction. On the other hand, it is better to provide a second laser light source group in which the respective laser light sources are arranged so as to be symmetric with respect to the imaging unit.
すなわち,第2レーザ光源群の各レーザ光源を,撮像部を挟んで第1レーザ光源群のレーザ光源と左右対称に配置することにより,はんだフィレットの曲面の状態によって利用するラインレーザを切り替えることができる。ラインレーザの切替えではんだフィレットの左右の傾斜面に対応可能であることから,第1レーザ光源群を回転移動させることなく,様々なはんだフィレットのレイアウトに対応することができる。そのため,検査時間の短縮化が図られる。 That is, by switching the laser light sources of the second laser light source group symmetrically with the laser light sources of the first laser light source group across the imaging unit, the line laser to be used can be switched depending on the state of the curved surface of the solder fillet. it can. Since it is possible to cope with the left and right inclined surfaces of the solder fillet by switching the line laser, it is possible to deal with various solder fillet layouts without rotating the first laser light source group. Therefore, the inspection time can be shortened.
また,上記の検査装置は,ラインレーザを発光するレーザ光源を複数有し,各ラインレーザが,基板平面上の前記第1方向に直交する第2方向に基準線を描く第3レーザ光源群を備えることとするとよりよい。 The inspection apparatus includes a plurality of laser light sources that emit line lasers, and each line laser includes a third laser light source group that draws a reference line in a second direction orthogonal to the first direction on the substrate plane. It is better to prepare.
すなわち,第1方向に直交する第2方向に基準線を描く第3レーザ光源群からの各ラインレーザを,はんだフィレットと接合する電子部品に照射する。これにより,第1方向の第1レーザ光源群からのラインレーザによって,はんだフィレットの形状を測定する。さらには,電子部品の高さおよび第1方向上の位置を測定する。さらに,第3レーザ光源群からのラインレーザによって,電子部品の高さおよび第2方向上の位置を測定する。すなわち,第1方向のラインレーザに加え,第2方向のラインレーザを少なくとも2本設けることで,はんだフィレットの外観形状に加え,電子部品の外観形状および基板平面座標上の位置を測定することができる。よって,より多くの情報が得られ,検査の多機能化が図られる。 That is, each line laser from the third laser light source group that draws a reference line in a second direction orthogonal to the first direction is irradiated to an electronic component to be joined to the solder fillet. Thus, the shape of the solder fillet is measured by the line laser from the first laser light source group in the first direction. Furthermore, the height of the electronic component and the position in the first direction are measured. Further, the height of the electronic component and the position in the second direction are measured by the line laser from the third laser light source group. That is, by providing at least two line lasers in the second direction in addition to the line laser in the first direction, in addition to the external shape of the solder fillet, the external shape of the electronic component and the position on the substrate plane coordinates can be measured. it can. Therefore, more information can be obtained and the inspection can be made multifunctional.
また,本発明の別の実装基板の検査装置は,はんだフィレットの外観形状を検査する実装基板の検査装置であって,電子部品が実装された基板を載置するテーブルと,前記電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対してラインレーザを発光するレーザ光源と,はんだフィレットを撮像する撮像部を複数有し,各撮像部は,当該はんだフィレットの所定の領域に対し,ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見てそれぞれ異なる角度から撮像する撮像部群と,撮像部群の各撮像部から画像データを取得し,画像データごとにラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さを測定する高さ測定部とを備えることを特徴としている。 Further, another mounting board inspection apparatus of the present invention is a mounting board inspection apparatus for inspecting the external shape of a solder fillet, a table on which a board on which an electronic component is mounted, the electronic component and the solder are mounted. A laser light source that emits a line laser to a predetermined region straddling the fillet and a plurality of imaging units that image the solder fillet. Each imaging unit has a line laser on the substrate for the predetermined region of the solder fillet. Within a range in which image data is acquired from each imaging unit group that captures images from different angles when viewed from the first direction that is the direction of the reference line to be drawn, and a line laser is projected for each image data And a height measuring unit for measuring the surface height of the solder fillet.
本発明の実装基板の検査装置は,1本のラインレーザを前記電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対して照射し,複数の撮像部によって画像データを取得する。撮像部群の各撮影部は,第1方向から見てそれぞれ異なる角度からはんだフィレットを撮像するように配置されている。すなわち,本発明の実装基板の検査装置は,複数の撮像部が,第1方向上の同一の領域内を,それぞれ異なる角度から撮像する。 The mounting board inspection apparatus of the present invention irradiates a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet with one line laser, and acquires image data by a plurality of imaging units. Each imaging unit of the imaging unit group is arranged so as to image the solder fillet from different angles as viewed from the first direction. That is, in the mounting board inspection apparatus according to the present invention, the plurality of imaging units image the same region in the first direction from different angles.
ラインレーザは,前述したように,正反射先に撮像部があったときに撮像部に映し出される。すなわち,各撮像部では,はんだフィレット表面のうち,特定の傾斜範囲内の部分でラインレーザの撮像が可能になる。撮像部はそれぞれ異なる角度から撮像することから,撮像部に映し出されるラインレーザの範囲はそれぞれ異なる。 As described above, the line laser is displayed on the imaging unit when the imaging unit is at the regular reflection destination. That is, in each imaging unit, line laser imaging can be performed at a portion within a specific inclination range on the surface of the solder fillet. Since the imaging units capture images from different angles, the range of line lasers projected on the imaging unit is different.
そして,高さ測定部によって,画像データごとに,ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さを測定する。すなわち,画像データごとに部分的にはんだフィレットの高さを測定する。そして,各測定結果を組み合わせることではんだフィレット全体の高さが得られる。つまり,1つの撮像部で撮像できない範囲を,異なる角度から撮像した画像データにより,撮像部が撮像した領域の全域を網羅する。これにより,ラインレーザの光量を上げなくてもはんだフィレットの全領域の形状が得られる。よって,はんだフィレットの外観形状を高精度に測定することができる。 Then, the surface height of the solder fillet within the range where the line laser is projected is measured for each image data by the height measuring unit. That is, the height of the solder fillet is partially measured for each image data. The total height of the solder fillet can be obtained by combining the measurement results. In other words, the entire area captured by the imaging unit is covered by image data captured from different angles in a range that cannot be captured by one imaging unit. As a result, the shape of the entire area of the solder fillet can be obtained without increasing the light quantity of the line laser. Therefore, the external shape of the solder fillet can be measured with high accuracy.
また,上記の検査装置は,レーザ光源からのラインレーザを反射するとともに,その反射角度を制御するガルバノメータと,ガルバノメータから反射されたラインレーザの向きを,テーブルに向けて一定の角度に変えるレンズ系(例えば,シリンドリカルレンズ)とを備えることとするとよりよい。 Further, the inspection apparatus reflects a line laser from a laser light source, and controls a galvanometer for controlling the reflection angle, and a lens system for changing the direction of the line laser reflected from the galvanometer to a constant angle toward the table. (For example, a cylindrical lens).
すなわち,ガルバノメータにてラインレーザの反射角度を調節することで,ラインレーザの,第2方向上の照射位置を制御する。これにより,基板を第2方向に移動させる手間がなく,基板の位置決め時間が大幅に短縮される。この結果,検査時間の大幅な短縮が図られる。 That is, the irradiation position of the line laser in the second direction is controlled by adjusting the reflection angle of the line laser with a galvanometer. As a result, there is no need to move the substrate in the second direction, and the substrate positioning time is greatly reduced. As a result, the inspection time can be greatly shortened.
本発明は,はんだフィレットの外観形状を検査する実装基板の検査方法であって,複数のラインレーザを,前記電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対し,当該ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見てそれぞれが異なる角度で照射するレーザ発光ステップと,ラインレーザのうち少なくとも1本が入射しているはんだフィレットを上方から撮像する撮像ステップと,撮像部からの画像データ取得し,ラインレーザごとに当該ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さの検出する高さ測定ステップとを含むことを特徴とする実装基板の検査方法を含んでいる。 The present invention is a mounting board inspection method for inspecting the appearance shape of a solder fillet, wherein a plurality of line lasers are applied to a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet, and a reference line drawn on the board by the line laser A laser emission step of irradiating at different angles as viewed from the first direction, an imaging step of imaging a solder fillet on which at least one of the line lasers is incident, and an image from the imaging unit And a height measurement step for detecting the surface height of the solder fillet within a range in which the line laser is projected for each line laser.
また,本発明は,はんだフィレットの外観形状を検査する実装基板の検査方法において,ラインレーザを電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対して発光するレーザ発光ステップと,複数の撮像部により,はんだフィレットの所定の領域を,ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見てそれぞれ異なる角度から撮像する撮像ステップと,撮像ステップにて撮像された画像データを取得し,画像データごとにラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さの検出する高さ測定ステップとを含むことを特徴とする実装基板の検査方法を含んでいる。
Further, the present invention provides a mounting substrate inspection method for inspecting the external shape of a solder fillet, a laser emission step of emitting a line laser to a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet, and a plurality of imaging units, An imaging step for imaging a predetermined region of the solder fillet from different angles when viewed from a first direction, which is a direction of a reference line drawn by the line laser on the substrate, and acquiring image data captured at the imaging step. And a height measuring step of detecting the surface height of the solder fillet within the range where the line laser is projected for each data.
本発明によれば,はんだフィレットの外観形状を高精度に測定する実装基板の検査装置および検査方法が実現されている。 According to the present invention, a mounting board inspection device and an inspection method for measuring the appearance shape of a solder fillet with high accuracy are realized.
以下,本発明にかかる実装基板の検査装置を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,電子部品をはんだによって実装した後に,そのはんだ付け状態の良否をはんだフィレットの外観によって判定するはんだ付け状態検査の検査装置に本発明を適用したものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a mounting board inspection apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to an inspection device for soldering state inspection in which an electronic component is mounted by soldering and then the quality of the soldering state is determined by the appearance of the solder fillet.
[第1の形態]
[検査装置の構成]
第1の形態の検査装置100は,図1に示すように,テーブル3と,光源群(レーザ光源8,9,10)と,カメラ11と,レーザ制御部12と,カメラ制御部13と,画像処理装置14と,判定部15と,テーブル駆動制御部16と,主制御部17とを備えている。検査装置100は,被検体(本形態では電子部品7を基板4に接合するはんだフィレット5)の外観形状を測定し,はんだ付け状態の良否を判定する。
[First embodiment]
[Configuration of inspection equipment]
As shown in FIG. 1, the
テーブル3は,テーブル3を図1中のX軸方向(以下,単に「X軸方向」とする)に移動させるX軸駆動源1と,テーブル3を図1中のY軸方向(以下,単に「Y軸方向」とする)に移動させるY軸駆動源2とを備えた可動テーブルである。テーブル3上には,実装基板である基板4が載置される。検査装置100は,テーブル駆動制御部16によってX軸駆動源1およびY軸駆動源2を制御してテーブル3をX軸方向やY軸方向に水平移動させ,基板4の位置を調節する。
The table 3 includes an X-axis drive source 1 for moving the table 3 in the X-axis direction in FIG. 1 (hereinafter simply referred to as “X-axis direction”), and the table 3 in the Y-axis direction in FIG. And a Y-axis drive source 2 that is moved in the “Y-axis direction”. On the table 3, a
カメラ11は,テーブル3の上方に配置され,テーブル3に垂直する方向(図1のZ軸方向)に撮像する。カメラ11としては,CCDやC−MOS等が適用可能である。なお,カメラ11の下方に電子部品7が配置されるように,基板4が位置決めされる。また,カメラ11の撮像タイミングは,カメラ制御部13によって制御される。そして,撮像された画像データは画像処理装置14に送られる。
The
光源群を構成する各レーザ光源8,9,10は,それぞれラインレーザL1,L2,L3を発光するものである。レーザ光源8,9,10は,ラインレーザL1,L2,L3を電子部品7およびはんだフィレット5,6に跨るように照射する。また,各レーザ光源8,9,10は,図2に示すように,X軸方向から見てY軸上の位置が重なるように配置されている。また,各レーザ光源8,9,10は,図3に示すように,Y軸方向から見てカメラ11に対して同一側に配置されている。
The
また,検査装置100は,基板4上に映し出される各ラインレーザL1,L2,L3の線(高さ測定時の基準線)が重なるように各レーザ光源8,9,10の照射方向が調節される。なお,ここでいう「重なる」は,必ずしも厳密な同一性を要求するものではなく,検査の要求精度によって多少のばらつきは許容する。すなわち,検査装置100は,Y軸方向上の所定の検査領域内に3本のラインレーザL1,L2,L3をすべて照射する。
Further, in the
また,各レーザ光源8,9,10は,図1ないし図3に示したように,ラインレーザL1,L2,L3をはんだフィレット5に対してそれぞれ異なる角度で照射する。なお,本形態では,カメラ11に近接するレーザ光源から順に,レーザ光源8,レーザ光源9,レーザ光源10とし,レーザ光源8から照射されるラインレーザをラインレーザL1と,レーザ光源9から照射されるラインレーザをラインレーザL2と,レーザ光源10から照射されるラインレーザをラインレーザL3とする。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the
また,各レーザ光源8,9,10の発光タイミングは,レーザ制御部12によって制御される。本形態では,一度にすべてのレーザ光源を発光させると,カメラ11で撮像された形状線がどのレーザ光源からのものかわからなくなる。そのため,各レーザ光源8,9,10がそれぞれ異なるタイミングで発光する。そして,各ラインレーザL1,L2,L3の形状線がカメラ11にてそれぞれ撮像される。
Further, the light emission timing of each
画像処理装置14は,カメラ11から各ラインレーザL1,L2,L3の撮像データを取得し,2値化処理等の一般的な画像処理技術を利用して各ラインレーザL1,L2,L3形状線および基準線を抽出する。画像処理後のデータは判定部15に送られる。
The
判定部15は,この形状線のデータを基に,一般的な三角測量法の技術を利用して高さを推測する。すなわち,基板4上に映し出されるラインレーザ(基準線)とはんだフィレット5上に映し出されるラインレーザ(形状線)とのX軸方向へのずれ量を基に,形状線部分の高さを推測する。これにより,はんだフィレット5の外観形状が得られる。そして,抽出された外観形状を基にはんだの実装状態の良否を判定する。
The
具体的にはんだフィレット5の外観形状は,次のように測定される。図4は,ラインレーザL1の照射時に撮像される画像データ18の一例を示し,図5は,ラインレーザL2の照射時に撮像される画像データ19の一例を示し,図6は,ラインレーザL3の照射時に撮像される画像データ20の一例を示している。
Specifically, the external shape of the
被検体であるはんだフィレット5は,その表面が曲面であるとともに概ね鏡面である。そのため,1本のラインレーザを照射したとしても,図4〜図6に示したように,カメラ11にははんだフィレット5の一部の形状線Lfしか映らない。すなわち,はんだフィレット5の表面のうち,所定の範囲内の傾きの部分しか映らない。しかし,3つのラインレーザL1,L2,L3は,それぞれはんだフィレット5への入射角度が異なることから,カメラ11にはそれぞれ異なる傾斜部分の形状線L1f,L2f,L3fが映る。そして,判定部15では,各画像データ18,19,20から,各形状線L1f,L2f,L3fと,非鏡面の基板4に映る各基準線L1m,L2m,L3mとを基に,測定可能な部分の高さを測定する。そして,それらを組み合わせることではんだフィレット5全体の外観形状を測定する。
The
なお,本形態では,ラインレーザL1,L2,L3を実装基板4に対して同じ位置に照射している(すなわち,高さを測定する際の基準線L1m,L2m,L3mの位置が同じである)が,必ずしも一致している必要はなく,多少ずれていてもはんだフィレット5全体の外観形状の測定に支障はない。
In this embodiment, the line lasers L1, L2, and L3 are irradiated to the same position with respect to the mounting substrate 4 (that is, the positions of the reference lines L1m, L2m, and L3m when measuring the height are the same). However, they do not necessarily need to match, and even if they are slightly deviated, there is no problem in measuring the external shape of the
[検査の手順]
検査装置100の検査処理手順を,図7のフローチャートを基に説明する。以下,図1に示した基板4のはんだフィレット5の検査をベースに本検査手順を説明する。
[Inspection procedure]
The inspection processing procedure of the
まず,基板4をテーブル3上に載置し,X軸駆動源1ないしY軸駆動源2を制御して基板4の位置決めを行う(S1)。本形態では,はんだフィレット5ないし電子部品7がカメラ11の直下に位置するようにテーブル3を水平移動させる。
First, the
次に,ラインレーザL1を利用して,はんだフィレット5の高さを取得する(S2)。詳細には,レーザ光源8を点灯し,ラインレーザL1をはんだフィレット5に照射する。そして,その状態のはんだフィレット5の表面を撮像する。レーザ光源8はカメラ11に隣接配置されており,はんだフィレット5の比較的水平面に近い部分の表面に入射したラインレーザL1が映し出される。撮像データは,画像処理装置14に送られ,形状線L1fおよび基準線L1mが抽出される(図4参照)。そして,はんだフィレット5上の形状線L1fと基板4上の基準線L1mとを基に,三角測量法によって形状線L1f部分の高さを推測する。撮像後は,レーザ光源8を消灯し,ラインレーザL1を消去する。
Next, the height of the
次に,ラインレーザL2を利用して,はんだフィレット5の高さを取得する(S3)。次に,ラインレーザL3を利用して,はんだフィレット5の高さを取得する(S4)。これにより,はんだフィレット5のうち,それぞれ傾斜が異なる場所の高さが取得される。そして,これらの高さ推測結果を併合することで,図8に示すようにY軸方向におけるはんだフィレット5全体の断面形状が得られる。
Next, the height of the
なお,はんだフィレット5の高さデータは,必ずしも全領域をカバーする必要はない。また,測定範囲を広げるには,ハレーションが生じない程度に光量を多くしたり,レーザ光源を増やして測定できる傾斜の範囲を広げることで対応できる。
Note that the height data of the
また,点灯するラインレーザの順序は上記の順に限るものではない。すなわち,ラインレーザL2やラインレーザL3を最初に利用してもよい。1つのレーザ光源が点灯している間は他のレーザ光源を点灯しない。 Further, the order of the line lasers to be lit is not limited to the above order. That is, the line laser L2 or the line laser L3 may be used first. While one laser light source is turned on, the other laser light sources are not turned on.
次に,はんだフィレット5の実装状態の良否を判定する(S5)。すなわち,取得したはんだフィレット5の外観形状が許容範囲内であるか否かについて判断する。判断基準としては,例えば,はんだフィレット5のうち,電子部品7との接合箇所近傍の高さが閾値範囲内であるか否かについて判断する。
Next, the quality of the mounting state of the
以上詳細に説明したように本形態の実装基板の検査装置100は,3本のラインレーザL1,L2,L3を,はんだフィレット5の所定の領域に照射する。各レーザ光源8,9,10は,各ラインレーザL1,L2,L3がY軸方向(第1方向)から見てそれぞれ異なる角度ではんだフィレット5に入射するように配置されている。すなわち,本形態の検査装置100では,ラインレーザL1,L2,L3が,Y軸方向上の同一の領域内にそれぞれ異なる角度で照射される。そして,カメラ11によって,はんだフィレット5上に映し出されるラインレーザL1,L2,L3をそれぞれ撮像する。
As described in detail above, the mounting
ラインレーザL1,L2,L3は,鏡面であるはんだフィレット5に入射すると,その殆どが正反射する。そのため,正反射先にカメラ11があったときにカメラ11に映し出される。すなわち,ラインレーザL1,L2,L3は,はんだフィレット5の全範囲が映し出されるのではなく,はんだフィレット5表面のうち,特定の傾斜範囲内の部分で映し出される。本検査装置100では,ラインレーザL1,L2,L3はそれぞれ異なる角度から入射することから,カメラ11に映し出されるラインレーザL1,L2,L3の範囲はそれぞれ異なる。
Most of the line lasers L1, L2, L3 are regularly reflected when they enter the
そして,判定部15によって,ラインレーザL1,L2,L3ごとに,当該ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレット5の表面高さを測定する。すなわち,ラインレーザL1,L2,L3ごとに部分的にはんだフィレット5の高さを測定する。そして,各測定結果を組み合わせることではんだフィレット5全体の高さが得られる。つまり,1つのラインレーザで撮像できない範囲を,異なる角度から照射したラインレーザで補填することにより,ラインレーザL1,L2,L3が照射した領域の全域を網羅する。これにより,ラインレーザの光量を上げなくてもはんだフィレット5の全領域の形状が得られる。よって,ハレーションを起こすことなく,はんだフィレット5の外観形状を高精度に測定することができる。
Then, the
[第2の形態]
第2の形態の検査装置200は,ラインレーザL1r,L2g,L3bにそれぞれ異なる色を用いる。例えば,図9に示すように,ラインレーザL1rを「赤」,ラインレーザL2gを「緑」,ラインレーザL3bを「青」にする。この点,ラインレーザL1,L2,L3の色分けをしない第1の形態と異なる。
[Second form]
The
本形態の検査装置200では,ラインレーザL1r,L2g,L3bを色分けして照射していることから,図10に示すように,はんだフィレット5上に映し出される形状線L1fr,L2fg,L3fbも色分けされる。そのため,すべてのラインレーザL1r,L2g,L3bが同時に発光された状態で撮像されたとしても,各形状線L1fr,L2fg,L3fbがどのラインレーザL1r,L2g,L3bに対応しているのかを区別することができる。よって,1回の撮像で,同時に3つのラインレーザL1,L2,L3を利用した高さ測定を行う。
In the
検査装置200では,1回の撮像で形状線L1fr,L2fg,L3fbの高さ測定を行うことが可能であることから,第1の形態では3ステップが必要(図7中のS2からS4)であった検査ステップが1ステップで行われる。そのため,本形態の検査方法は,第1の形態と比較して検査時間の短縮化が図られる。
Since the
なお,本形態では,説明を簡易化するため,基準線L1mr,L2mg,L3mbの位置をずらして表示している(図10参照)が,第1の形態と同様に基準線L1mr,L2mg,L3mbを重ね合わせてもよい。また,色が重なり合うと本来の色と異なる色で映し出される。このことから,意図的にラインレーザL1r,L2g,L3bを基板4に対して僅かに異なる位置に照射してもよい。
In the present embodiment, for simplification of description, the positions of the reference lines L1mr, L2mg, and L3mb are shifted and displayed (see FIG. 10), but the reference lines L1mr, L2mg, and L3mb are the same as in the first embodiment. May be superimposed. In addition, when colors overlap, they are projected in a color different from the original color. Therefore, the line lasers L1r, L2g, and L3b may be intentionally irradiated to slightly different positions with respect to the
[第3の形態]
第3の形態の検査装置は,図11に示すように,レーザ光源8,9,10に加え,レーザ光源38,39,40を有している。レーザ光源38,39,40は,それぞれラインレーザL31,L32,L33を発光する。各レーザ光源38,39,40は,レーザ光源8,9,10に対してカメラ11を挟んで左右対称に配置されている。この点,片側にのみ光源群が配置されている第1の形態とは異なる。
[Third embodiment]
As shown in FIG. 11, the inspection apparatus of the third embodiment has
図3のようにカメラ11の左側からラインレーザを照射する場合,はんだフィレット5の表面が左傾斜している場所では正反射光が得られ,測定が可能になる。一方,図12に示すように,はんだフィレット5の表面が右傾斜している場所ではラインレーザL1,L2,L3がカメラ11から離れた位置に反射してしまうため,測定ができない。
When the line laser is irradiated from the left side of the
通常,基板4の位置決めの段階でこのような配置を避けることが検討されるが,他の電子部品の配置との兼ね合いで位置決めが困難な場合もある。この点,図13に示すように,レーザ光源8,9,10の位置をカメラ11を中心に180度回転させることで解決することが考えられるが,回転させるためのステップが必要となることから,検査時間の短縮化の妨げになる。
Usually, it is considered to avoid such an arrangement at the stage of positioning the
そこで,本形態では,図11に示したように,レーザ光源38,39,40をカメラ11を挟んでレーザ光源8,9,10と左右対称に配置する。これにより,ラインレーザL31,L32,L33がラインレーザL1,L2,L3と左右対称の角度で照射される。よって,左傾斜のはんだフィレット5表面にラインレーザを照射する場合にはラインレーザL1,L2,L3を利用し,右傾斜のはんだフィレット5表面にラインレーザを照射する場合にはラインレーザL31,L32,L33を利用する。すなわち,はんだフィレット5の曲面状態によって利用するレーザ光源群を切り替える。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, the
レーザ光源群の切替えではんだフィレット5の左右の傾斜面に対応可能であることから,レーザ光源8,9,10を回転移動させる必要がない。そのため,本形態の検査方法は,第1の形態と比較して検査時間の短縮化が図られる。
Since the laser light source group can be switched to correspond to the left and right inclined surfaces of the
[第4の形態]
第4の形態の検査装置では,図14に示すように,カメラ11およびレーザ光源群のY軸上の位置がはんだフィレット5と接合する電子部品7と重ならないように基板4が位置決めされる。そして,カメラ11がはんだフィレット5に向かって傾けて配置される。この点,カメラ11およびレーザ光源群のY軸上の位置が電子部品7と重なっている第1の形態とは異なる。
[Fourth form]
In the inspection apparatus of the fourth embodiment, as shown in FIG. 14, the
はんだフィレット5の高さは,一般的に電子部品7の高さよりも低い。そのため,カメラ11やレーザ光源8,9,10がはんだフィレット5から見て電子部品7側にあると,電子部品7の形状によってはラインレーザL1,L2,L3やその反射光を電子部品7自体が遮ってしまうことがある。すなわち,はんだフィレット5に死角が生じてしまうことがある。
The height of the
そこで,本形態では,カメラ11およびレーザ光源群を電子部品7の手前に配置する。これにより,電子部品7に起因する死角がなくなる。そのため,本形態の検査方法は,第1の形態と比較して検査の高精度化が図られる。
Therefore, in this embodiment, the
[第5の形態]
第5の形態の検査装置500は,図15に示すように,Y軸方向に基準線を描くラインレーザ群(ラインレーザL1,L2,L3)とは別に,X軸方向に基準線を描くラインレーザ群(ラインレーザL54,L55)を発光するレーザ光源58,59を有している。この点,Y軸方向にのみラインレーザを発光する第1の形態とは異なる。
[Fifth embodiment]
As shown in FIG. 15, the
本形態の検査装置500は,Y軸方向(第1方向)のラインレーザ群によって,第4の形態と同様にはんだフィレット5の形状を測定する。さらに,基板4をY軸方向に移動することにより,Y軸方向のラインレーザ群によって,電子部品7の高さおよびY軸方向上の位置を測定する。
The
さらに,本形態の検査装置500は,X軸方向(第2方向)のラインレーザ群によって,電子部品7の高さおよびX軸方向上の位置を測定する。電子部品7の表面ははんだフィレット5の表面と比較して散乱光が多く発生することから,1本のラインレーザでも比較的良好に高さ測定を行うことができる。そして,ラインレーザL54,L55をY軸方向上の位置がそれぞれ異なる部分に照射する。これにより,電子部品7のX軸方向上の位置を測定することができる。すなわち,Y軸方向のラインレーザに加え,X軸方向のラインレーザを設けることで,電子部品7の外観形状および基板平面座標上の位置を測定することができる。
Furthermore, the
さらに,X軸方向のラインレーザを少なくとも2本設けることで,電子部品7の向きのずれ量θを測定することができる。具体的に,図16は,電子部品7をZ軸方向から見た図である。本検査装置では,電子部品7の外観形状および位置が測定でき,図16中の実線で描かれた枠Fdのようなデータが得られたとする。一方,図16中の破線で描かれた枠Fmを設定上の基準位置とする。この2つの枠Fd,Fmの中心線Fld,Flmの向きを比較した際,中心線Fld,Flmによってなる角度θが電気部品7の向きのずれ量θとなる。
Furthermore, by providing at least two line lasers in the X-axis direction, it is possible to measure the amount of deviation θ in the direction of the
つまり,本形態の検査装置500では,Y軸方向のラインレーザ群とX軸方向のラインレーザ群とによって,はんだフィレット5の外観形状に加え,電子部品7の位置(X,Y,θ)を測定することができる。よって,本形態の検査は,第1の形態と比較してより多くの情報が得られ,検査の多機能化が図られる。
That is, in the
[第6の形態]
第6の形態の検査装置600は,図17に示すように,テーブル3と,レーザ光源68と,カメラ61,62,63と,レーザ制御部12と,カメラ制御部13と,画像処理装置14と,判定部15と,テーブル駆動制御部16と,主制御部17とを備えている。すなわち,検査装置600は,1台のレーザ光源と複数台のカメラとを備えている。この点,複数台のレーザ光源と1台のカメラとを備える第1の形態と異なる。
[Sixth embodiment]
As shown in FIG. 17, the
レーザ光源68は,ラインレーザL61を発光するものである。レーザ光源68は,ラインレーザL61を電子部品7およびはんだフィレット5に跨るように照射する。レーザ光源68は,光軸がテーブル3に直交する方向(図1のZ軸方向)にラインレーザL61を発光する。なお,レーザ光源68の直下に電子部品7が配置されるように,基板4が位置決めされる。
The
カメラ61,62,63は,テーブル3上に配置され,CCDやC−MOS等によって構成され,テーブル3上の基板4を撮像する。また,各カメラ61,62,63は,Y軸方向から見て,X軸およびZ軸上の位置がそれぞれ異なっている。そして,カメラ61,62,63は,はんだフィレット5に対してそれぞれ異なる角度で撮像する。すなわち,本形態の検査装置600は,カメラ61,62,63が,Y軸方向上の同一の領域内を,それぞれ異なる角度から撮像する。なお,本形態では,レーザ光源68に近接するカメラから順に,カメラ61,カメラ62,カメラ63とする。
本形態の検査装置600は,ラインレーザL61をはんだフィレット5に照射し,撮像方向が異なるカメラ61,62,63にてそれぞれはんだフィレット5を撮像する。そして,各撮像データを基にはんだフィレット5の高さを推測する。はんだフィレット5の高さの推測方法は,第1の形態と同様に三角測量法を利用する。
The
被検体であるはんだフィレット5は,その表面が曲面であり,ラインレーザL61は傾斜角度によって様々な方向に正反射する。この広範囲の角度に反射したラインレーザL61の反射光を各カメラ61,62,63が部分的に受光する。すなわち,1つの撮像で所定の傾斜角度の部位上に映った形状線の撮像データが得られる。
The surface of the
検査装置600の判定部15では,カメラ61,62,63それぞれの撮像データから測定可能な部分の高さを測定する。すなわち,画像データごとに部分的にはんだフィレット5の高さを測定する。そして,各測定結果を組み合わせることではんだフィレット5全体の外観形状を測定する。これにより,第1の形態と同様にはんだフィレット5の正確な高さを取得することができ,検査の高精度化が図られる。
The
なお,本形態の検査装置600では,カメラ群をラインレーザL61に対して一方の側にのみ配置しているが,図18に示すようにカメラ64,65,66をラインレーザL61を挟んでカメラ61,62,63と左右対称に配置してもよい。これにより,ラインレーザL61を挟んで反対側からの撮像も可能になり,カメラ61,62,63を回転移動させることなく,はんだフィレット5の様々な曲面を撮像できる。よって,第3の形態と同様に検査時間の短縮が図られる。
In the
[第7の形態]
第7の形態の検査装置は,図19に示すように,X軸方向にラインレーザL71を照射するレーザ光源78と,ラインレーザL71を反射するとともにその反射方向を制御するガルバノメータ79と,ガルバノメータ79から反射されたラインレーザL71の向きをテーブル3に対して直交する方向に変えるシリンドリカルレンズ77と,カメラ71,72,73,74,75,76とを備えている。
[Seventh form]
As shown in FIG. 19, the inspection apparatus of the seventh embodiment includes a
本形態の検査装置は,第6の形態と同様に,ラインレーザL71をZ軸方向からはんだフィレット5に照射し,撮像方向が異なるカメラ群71,72,73あるいはカメラ群74,75,76にてそれぞれはんだフィレット5を撮像し,各撮像データを基にはんだフィレット5の高さを推測する。
As in the sixth embodiment, the inspection apparatus of the present embodiment irradiates the
はんだフィレット5の外観形状の検査では,1回の検査によってはんだフィレット5の1つのY軸方向断面の形状を取得する。そして,このようなY軸方向断面の形状をX軸方向にずらして複数得ることにより,はんだフィレット5の全体の表面形状を得る。このとき,第6の形態のように,ラインレーザL61のレーザ光源68が固定されている場合,テーブル3をX軸方向に移動させ,基板4の位置決めを行う。テーブル3の移動には時間を要するため,検査時間の長時間化の要因となる。
In the inspection of the external shape of the
一方,本形態の検査装置では,ガルバノメータ79にてラインレーザL71の照射位置を制御している。すなわち,ガルバノメータ79の反射板の傾斜角度を調節することで,ラインレーザL71のX軸方向の照射位置を制御している。これにより,テーブル3をX軸方向に移動させる手間がなく,基板4の位置決め時間が大幅に短縮される。この結果,検査時間の大幅な短縮が図られる。
On the other hand, in the inspection apparatus of this embodiment, the irradiation position of the line laser L71 is controlled by the
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,第2の形態と第3の形態とを組み合わせて,色が異なるラインレーザ群がカメラに対して左右対称に照射されるようにしてもよい。また,第2の形態と第4の形態とを組み合わせて,色が異なるラインレーザ群を電子部品の外側から照射してもよい。また,第2の形態と第5の形態とを組み合わせて,色が異なる5本のラインレーザによってはんだフィレットおよび電子部品の形状を測定してもよい。 Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the second mode and the third mode may be combined so that line laser groups having different colors are irradiated symmetrically with respect to the camera. Moreover, you may irradiate the line laser group from which a color differs from the outer side of an electronic component combining the 2nd form and the 4th form. Further, the shape of the solder fillet and the electronic component may be measured by five line lasers having different colors by combining the second and fifth embodiments.
3 テーブル
4 基板
5,6 はんだフィレット
7 電子部品
8,9,10 レーザ光源
11 カメラ
14 画像処理装置
15 判定部
17 主制御部
100 検査装置
3 Table 4
Claims (10)
電子部品が実装された基板を載置するテーブルと,
はんだフィレットを上方から撮像する撮像部と,
ラインレーザを発光するレーザ光源を複数有し,各レーザ光源から出力されたラインレーザが,当該電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対し,当該ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見て,それぞれ異なる角度で入射するように各レーザ光源が配置された第1レーザ光源群と,
前記撮像部から画像データを取得し,ラインレーザごとに当該ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さを測定する高さ測定部とを備えることを特徴とする実装基板の検査装置。 In mounting board inspection equipment that inspects the appearance of solder fillets,
A table for mounting a substrate on which electronic components are mounted;
An imaging unit for imaging the solder fillet from above;
There are a plurality of laser light sources that emit line lasers, and the line laser output from each laser light source is in the direction of a reference line drawn on the substrate by the line laser with respect to a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet. A first laser light source group in which the respective laser light sources are arranged so as to be incident at different angles when viewed from the first direction;
A mounting board inspection apparatus comprising: a height measuring unit that acquires image data from the imaging unit and measures a surface height of a solder fillet within a range in which the line laser is projected for each line laser. .
前記第1レーザ光源群から照射されるラインレーザは,ラインレーザごとに色が異なることを特徴とする実装基板の検査装置。 In the mounting board inspection apparatus according to claim 1,
The line laser emitted from the first laser light source group has a different color for each line laser.
ラインレーザを発光するレーザ光源を複数有し,各レーザ光源から出力されたラインレーザが,当該はんだフィレットの所定の領域に対し,前記第1方向から見てそれぞれ異なる角度で入射し,ラインレーザ群が前記第1方向から見て前記第1レーザ光源群からのラインレーザ群に対して前記撮像部を挟んで左右対称になるように各レーザ光源が配置された第2レーザ光源群を備えることを特徴とする実装基板の検査装置。 In the mounting board inspection apparatus according to claim 1 or 2,
A plurality of laser light sources that emit line lasers, and the line lasers output from the laser light sources are incident on the predetermined region of the solder fillet at different angles as viewed from the first direction. Comprises a second laser light source group in which the respective laser light sources are arranged so as to be symmetrical with respect to the line laser group from the first laser light source group as viewed from the first direction with the imaging unit interposed therebetween. A mounting board inspection device.
ラインレーザを発光するレーザ光源を複数有し,各ラインレーザが,基板平面上の前記第1方向に直交する第2方向に基準線を描く第3レーザ光源群を備えることを特徴とする実装基板の検査装置。 In the mounting board inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A mounting substrate having a plurality of laser light sources that emit line lasers, each line laser having a third laser light source group that draws a reference line in a second direction orthogonal to the first direction on the substrate plane Inspection equipment.
電子部品が実装された基板を載置するテーブルと,
前記電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対してラインレーザを発光するレーザ光源と,
はんだフィレットを撮像する撮像部を複数有し,各撮像部は,当該はんだフィレットの所定の領域に対し,前記ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見てそれぞれ異なる角度から撮像する撮像部群と,
前記撮像部群の各撮像部から画像データを取得し,画像データごとにラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さを測定する高さ測定部とを備えることを特徴とする実装基板の検査装置。 In mounting board inspection equipment that inspects the appearance of solder fillets,
A table for mounting a substrate on which electronic components are mounted;
A laser light source that emits a line laser to a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet ;
There are a plurality of imaging units for imaging the solder fillet, and each imaging unit has a predetermined area of the solder fillet from different angles when viewed from a first direction which is a direction of a reference line drawn on the substrate by the line laser. An imaging unit group for imaging;
A height measuring unit that acquires image data from each imaging unit of the imaging unit group and measures the surface height of the solder fillet within a range where a line laser is projected for each image data. Board inspection equipment.
前記レーザ光源からのラインレーザを反射するとともに,その反射角度を制御するガルバノメータと,
前記ガルバノメータから反射されたラインレーザの向きを,前記テーブルに向けて一定の角度に変えるレンズ系とを備えることを特徴とする実装基板の検査装置。 In the mounting board inspection apparatus according to claim 5,
A galvanometer for reflecting the line laser from the laser light source and controlling the reflection angle;
A mounting board inspection apparatus comprising: a lens system that changes a direction of a line laser reflected from the galvanometer to a certain angle toward the table.
複数のラインレーザを,電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対し,当該ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見てそれぞれが異なる角度で照射するレーザ発光ステップと,
前記ラインレーザのうち少なくとも1本が入射しているはんだフィレットを上方から撮像する撮像ステップと,
前記撮像部からの画像データ取得し,ラインレーザごとに当該ラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さの検出する高さ測定ステップとを含むことを特徴とする実装基板の検査方法。 In the mounting board inspection method for inspecting the external shape of the solder fillet,
A laser emission step of irradiating a plurality of line lasers at a different angle as viewed from a first direction which is a direction of a reference line drawn by the line laser on a substrate with respect to a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet ;
An imaging step of imaging from above the solder fillet on which at least one of the line lasers is incident;
A mounting board inspection method comprising: acquiring image data from the imaging unit; and detecting a surface height of a solder fillet within a range in which the line laser is projected for each line laser. .
はんだフィレットの撮像時に,当該はんだフィレットと接合する電子部品を,前記第1方向上,前記撮像部と重ならないように配置することを特徴とする実装基板の検査方法。 In the mounting substrate inspection method according to claim 7,
A mounting board inspection method, wherein an electronic component to be joined to a solder fillet is arranged in the first direction so as not to overlap the imaging unit when imaging a solder fillet.
前記電子部品およびはんだフィレットに跨る所定の領域に対しラインレーザをはんだフィレットに対して発光するレーザ発光ステップと,
複数の撮像部により,はんだフィレットの所定の領域を,前記ラインレーザが基板に描く基準線の方向である第1方向から見てそれぞれ異なる角度から撮像する撮像ステップと,
前記撮像ステップにて撮像された画像データを取得し,画像データごとにラインレーザが映し出された範囲内のはんだフィレットの表面高さの検出する高さ測定ステップとを含むことを特徴とする実装基板の検査方法。 In the mounting board inspection method for inspecting the external shape of the solder fillet,
A laser emission step of emitting a line laser to the solder fillet for a predetermined region straddling the electronic component and the solder fillet ;
An imaging step of imaging a predetermined area of the solder fillet from a plurality of imaging units at different angles when viewed from a first direction that is a direction of a reference line drawn on the substrate by the line laser;
A mounting board comprising: a height measurement step of acquiring image data captured in the imaging step and detecting a surface height of a solder fillet within a range in which a line laser is projected for each image data Inspection method.
はんだフィレットの撮像時に,当該はんだフィレットと接合する電子部品を,前記第1方向上,前記撮像部と重ならないように配置することを特徴とする実装基板の検査方法。 In the mounting substrate inspection method according to claim 9,
A mounting board inspection method, wherein an electronic component to be joined to a solder fillet is arranged in the first direction so as not to overlap the imaging unit when imaging a solder fillet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007171538A JP4877100B2 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Mounting board inspection apparatus and inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007171538A JP4877100B2 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Mounting board inspection apparatus and inspection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009008578A JP2009008578A (en) | 2009-01-15 |
JP4877100B2 true JP4877100B2 (en) | 2012-02-15 |
Family
ID=40323799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007171538A Expired - Fee Related JP4877100B2 (en) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Mounting board inspection apparatus and inspection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4877100B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106030240A (en) * | 2014-01-08 | 2016-10-12 | 雅马哈发动机株式会社 | Visual inspection device and visual inspection method |
CN110793454A (en) * | 2019-11-04 | 2020-02-14 | 如冈自动化控制技术(上海)有限公司 | Device and method for detecting plug jack depth by laser |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102549377A (en) * | 2009-05-21 | 2012-07-04 | 三星重工业株式会社 | Flat bed scan module, flat bed scan system, jig for measuring alignment errors of a flat bed scan module, and method for measuring alignment errors of a flat bed scan module using same |
KR101657952B1 (en) * | 2010-11-15 | 2016-09-20 | 주식회사 고영테크놀러지 | Method of inspecting board |
JP5945386B2 (en) * | 2011-02-11 | 2016-07-05 | 名古屋電機工業株式会社 | Printed solder inspection equipment |
KR101403860B1 (en) * | 2012-05-22 | 2014-06-27 | 한국생산기술연구원 | Wafer surface inspection device and wafer surface inspection method using thereof |
KR101554414B1 (en) * | 2014-01-17 | 2015-09-18 | 주식회사 효성 | Inspection system for thickness and surface defects of prepreg |
JP7271250B2 (en) * | 2019-03-22 | 2023-05-11 | ヤマハ発動機株式会社 | Measuring equipment and surface mounters |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0291505A (en) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Omron Tateisi Electron Co | Inspecting device for solder surface of circuit board |
JP2973606B2 (en) * | 1991-07-12 | 1999-11-08 | 松下電器産業株式会社 | Appearance inspection device for soldering condition |
JP2500658B2 (en) * | 1993-11-30 | 1996-05-29 | 日本電気株式会社 | Scanning laser displacement meter |
JP2003262509A (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Inspection apparatus, measuring instrument, and method for measurement |
-
2007
- 2007-06-29 JP JP2007171538A patent/JP4877100B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106030240A (en) * | 2014-01-08 | 2016-10-12 | 雅马哈发动机株式会社 | Visual inspection device and visual inspection method |
CN106030240B (en) * | 2014-01-08 | 2019-04-30 | 雅马哈发动机株式会社 | Appearance inspection device and appearance inspection method |
CN110793454A (en) * | 2019-11-04 | 2020-02-14 | 如冈自动化控制技术(上海)有限公司 | Device and method for detecting plug jack depth by laser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009008578A (en) | 2009-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4877100B2 (en) | Mounting board inspection apparatus and inspection method | |
US8243285B2 (en) | Inspection system and method | |
US7641099B2 (en) | Solder joint determination method, solder inspection method, and solder inspection device | |
JP6322335B2 (en) | Appearance inspection device | |
WO2012098697A1 (en) | Substrate inspecting apparatus, substrate inspecting system, and method for displaying image for checking substrate inspection results | |
KR101659302B1 (en) | Three-dimensional shape measurement apparatus | |
JP2004226319A (en) | Visual inspection apparatus and image acquisition method | |
JP2015001381A (en) | Three-dimensional shape measurement device | |
JP7174768B2 (en) | 3D measuring device | |
JPH07307599A (en) | Inspection device and product manufacture | |
JP2007192623A (en) | Device and method for inspecting cream solder printed state of printed circuit board | |
JP4275661B2 (en) | Displacement measuring device | |
JP2019100753A (en) | Printed circuit board inspection device and printed circuit board inspection method | |
JP2013228264A (en) | Protrusion height measuring apparatus | |
JP2008298546A (en) | Shape measurement apparatus and method | |
JP7368141B2 (en) | Wafer appearance inspection device and method | |
JP2002107311A (en) | Printed circuit board inspecting device and method | |
JP4130895B2 (en) | Appearance inspection device | |
JP5427222B2 (en) | Appearance inspection device | |
JP2007242944A (en) | Method and device for evaluating solder wettability | |
JPH03199947A (en) | Inspection of soldered part and apparatus therefor, and inspection of electronic component mounting state | |
JP4162132B2 (en) | Scanning head and visual inspection apparatus using the same | |
JPH10288508A (en) | External appearance inspection device | |
JP2003232624A (en) | Defect inspection device | |
JP2010256217A (en) | Shape inspection device and shape inspection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091014 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110823 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110919 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111101 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111114 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |