JP5795046B2 - ソルダージョイントの検査方法 - Google Patents

Description

本発明はソルダージョイント（ｓｏｌｄｅｒ ｊｏｉｎｔ）検査方法に関わり、より詳細には印刷回路基板（ＰＣＢ：ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）に実装される半導体部品のリードを前記印刷回路基板に結合させるソルダージョイントの良否を検査する方法に関する。

一般的に半導体部品のリードを印刷回路基板に結合させるソルダージョイントはそれぞれ異なる走査角度を有するＲＧＢ（ｒｅｄ−ｇｒｅｅｎ−ｂｌｕｅ）３段照明を通じてカメラに入射される光の色を活用して良否検査を遂行する。

図１は一般的なソルダージョイントの良否検査方法を説明するための図面である。

図１を参照すると、一般的なソルダージョイントの良否検査方法はＲＧＢ３段照明２１０、２２０、２３０をソルダージョイント２４０の上部から時計方向に順次に配置して前記ソルダージョイント２４０に前記ＲＧＢ３段照明２１０、２２０、２３０を照射した後、前記ソルダージョイント２４０の上部に配置されたカメラ１５０によって入射される光の色相を判別することによって前記ソルダージョイント２４０の良否を検査する。

例えば、前記ソルダージョイント２４０が正常鉛である場合には図１のａに示されたように半導体部品のリード２６０端で傾斜面を成すように形成される。これにより、最下端の照明２３０である青光がカメラ２５０に入射するようになる。

一方、前記ソルダージョイント２４０が無鉛であるか冷鉛（コールドソルダー）である場合にはリード２６０の端でソルダージョイント２４０が形成できなく平らな面を有するので最上端の照明２１０である赤光がカメラ２５０に入射される。

しかし、このようにそれぞれ異なる走査角度を有するＲＧＢ３段照明２１０、２２０、２３０を用いた一般的なソルダージョイント良否検査方法の場合には、周辺光の干渉や隣接部品の相互干渉などのような周辺与件によって検査条件が正確に良否が反映できないという問題点があった。

従って、本発明が解決しようとする課題は、周辺光の干渉や隣接部品の相互干渉のような周辺与件に全く影響を受けずソルダージョイントの良否を正確に検査することのできるソルダージョイントの検査方法を提供することにある。

本発明の例示的な一実施例によるソルダージョイント検査方法は、前記半導体部品のリード端部の外側にソルダージョイント予想領域を設定する段階と、前記ソルダージョイント予想領域の画像を獲得する段階と、前記ソルダージョイント予想領域の画像を用いて前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの高さを算出する段階と、前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの高さと既設定された前記ソルダージョイントの基準高さとを比較してソルダージョイントの良否を判別する段階と、を含。

ここで、前記ソルダージョイント予想領域は、前記リードのキャドデータ上の厚さ領域内で設定されることが望ましい。

一例として、前記ソルダージョイント予想領域は長方形の形態に設定されてもよい。

一例として、前記ソルダージョイントの良否の判別は、前記既設定された前記ソルダージョイントの基準高さに対する前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの高さが占める比率を算出する段階と、前記ソルダージョイントの高さが占める比率が既設定された基準比率以上であるかの可否を判別する段階と、を含む。

一例として、前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの高さは、前記ソルダージョイント予想領域内の前記ソルダージョイントの平均高さであることが望ましい。

一方、前記ソルダージョイントの基準高さは、前記ソルダージョイント予想領域の高さであってもよい。

上述したように、本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法は半導体部品リードのキャドデータ上の厚さ領域内で設定されたソルダージョイント予想領域の平均高さと、既設定された前記ソルダージョイント予想領域内での前記ソルダージョイントの基準高さを比較して前記ソルダージョイント良否を検査することで、周辺環境によるイメージノイズに全く影響を受けずにより正確なソルダージョイントの良否を検査することができるので、製品検査の信頼性を向上させて製品に対する顧客満足度を一層向上させることができるという効果がある。

一般的なソルダージョイントの良否検査方法を説明するための図面である。 本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法を説明するための概略図である。 本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法を説明するためのブロック図である。 ソルダージョイントの良否を判別する段階を説明するためのブロック図である。 ソルダージョイント予想領域をリードのキャドデータ上の厚さ領域内で設定する理由を説明するための図面である。

本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。

第１、第２などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第１構成要素を第２構成要素ということができ、類似に第２構成要素も第１構成要素ということができる。

本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。

特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。

一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的またも過度に形式的な意味に解釈されない。

以下、図面を参照して本発明の好適な一実施例をより詳細に説明する。

図２は本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法を説明するための概略図であり、図３は本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法を説明するためのブロック図であり、図４はソルダージョイントの良否を判別する段階を説明するためのブロック図であり、図５はソルダージョイント予想領域をリードのキャドデータ上の厚さ領域内で設定する理由を説明するための図面である。

図２乃至図５を参照すると、本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法は、リード１１０端部のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_jointを測定した後、前記測定されたソルダージョイント１２０の平均高さＨ_jointと既設定された前記ソルダージョイント１２０の高さＨ_STANDARDを比較して前記ソルダージョイント１２０の良否を検査する方法として周辺光の干渉や隣接部品の相互干渉のような周辺与件に全く影響を受けずに前記ソルダージョイント１２０の良否を正確に検査することができる。

上述したように本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法を用いて印刷回路基板１３０に実装された半導体部品のリード１００を前記印刷回路基板１３０のパッド１３１に結合させるためのソルダージョイント１２０の良否を検査するためには、まず、制御部（図示せず）に前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０を設定する。即ち、前記半導体部品のリード１１０の端部の外側に前記ソルダージョイント１２０の予想領域（１４０）を設定する（Ｓ１１０）。

この際、前記制御部には設定されたソルダージョイント１２０の予想領域１４０における前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARDも設定される。ここで、前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARDは前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０の大きさによって変更されてもよい。例えば、前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD は前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０の高さと同一に設定されることが望ましい。

一方、前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０は前記リード１００のキャドデータ上の厚さ領域Ｈ_CAD内で設定されることを望ましい。即ち、図５に示されたように冷鉛（コールドソルダー）ケースの場合には印刷回路基板１３０のパッド１３１と半導体部品のリード１１０が互いに分離される場合が発生される。従って、より正確なソルダージョイント１２０の良否検査をするためには前記パッド１３０の高さＨ_usは除いた前記リード１１０のキャドデータ上の厚さ領域Ｈ_CAD内で前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０を設定することが望ましい。例えば、前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０は前記半導体部品のリード１１０のキャドデータ上の厚さ領域Ｈ_CAD内で長方形形態に設定されることが望ましい。

前記のようにソルダージョイント１２０の予想領域１４０を設定した後には、カメラ（図示せず）を通じて前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０を含んだ前記半導体部品のリード１１０の端部の画像を獲得するようになる（Ｓ１２０）。

前記カメラを通じて獲得された画像は前記制御部に伝送されノイズを除去するなどの画像処理過程を経るようになる。

前記制御部によって画像処理過程を経た後には、前記制御部によって画像処理過程を終えた前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０内の前記ソルダージョイント１２０の高さを算出するようになる（Ｓ１３０）。

ここで、前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の高さで、前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０内の一定ポイントにおいての前記ソルダージョイント１２０の高さを算出することもできるが、より正確なソルダージョイント１２０の良否検査をためには前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内の前記ソルダージョイント１２０の平均高さＨ_jointを算出することが望ましい。

図２に示されたように印刷回路基板１３０から前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０の上部端部までの高さをＨとし、印刷回路基板１３０のパッド１３１の高さをＨ_usとすると、前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint は数式１のように算出される。

ここで、ＲＯＩ（ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ）はカメラによって獲得された画像のうち前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０を意味する。

従って、ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイントの平均高さＨ_joint は数式１のようにそれぞれのｘ、ｙ地点で印刷回路基板１３０から前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０の上部の端部までの高さＨ値から印刷回路基板１３０のパッド１３１の高さＨ_usの値を引いた値の和を前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０の全体ピクセル値で割ることによって算出される。

上述したように前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint を算出した後には、前記制御部によって前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint はと既設定された前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD 、即ち、ソルダージョイント１２０予想領域１４０の高さを比較する（Ｓ１４０）。

前記制御部によって前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint と既設定された前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARDとを比較した結果、前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が既設定された前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD 未満であると判断される場合前記制御部は不良判定（Ｓ１５１）をし、前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が既設定された前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD 以上であると判別される場合前記制御部は良品判定Ｓ１５２をするようになって前記ソルダージョイント１２０の良否を判別する。

図４を参照して前記ソルダージョイントの良否を判別する段階（Ｓ１４０）に対してより詳細に説明する。

前記ソルダージョイント１２０の良否を判別する過程は、まず、制御部（図示せず）によって前記既設定されたソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD に対する前記ソルダージョイン１２０予想領域１４０内のソルダージョイントの平均高さＨ_joint が占める比率を算出する（Ｓ１４１）。

ここで、前記既設定されたソルダージョイント１２０の基準高さ Ｈ_STANDARDとすると、前記既設定されたソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD に対する前記ソルダージョイント１２０の予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が占める比率（Score）は数式２のように算出される。

前記のように既設定されたソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARD に対する前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が占める比率を算出した後には、制御部によって既設定されたソルダージョイント１２０が基準高さＨ_STANDARD に対するソルダージョイント１２０予想領域１４０内のソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が占める比率と前記制御部に既設定された基準比率を比較する（Ｓ１４２）。

前記ソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が占める比率が既設定された基準比率未満であると判別されると前記制御部はソルダージョイント１２０の不良判定（Ｓ１５１）をし、前記ソルダージョイント１２０の平均高さＨ_joint が占める比率が既設定された基準比率以上に判別されると前記制御部はソルダージョイント１２０の良品判定（Ｓ１５２）をする。

上述したように、本発明の一実施例によるソルダージョイント検査方法は半導体部品リード１１０のキャドデータ上の厚さ領域Ｈ_CAD内で設定されたソルダージョイント１２０の予想領域１４０の平均高さＨ_joint と既設定された前記ソルダージョイント１２０予想領域１４０内での前記ソルダージョイント１２０の基準高さＨ_STANDARDを比較して前記ソルダージョイント１２０の良否を検査する。

従って、本発明によるソルダージョイント検査方法は従来のソルダージョイント検査方法とは異なり周辺光の干渉や隣接部品の相互干渉による周辺環境によるイメージノイズに全く影響を受けなくてより正確なソルダージョイント１２０の良否を検査できるようにすることで製品検査の信頼性を一層向上させるという長所がある。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

１１０：リード
１２０：ソルダージョイント
１３０：印刷回路基板
１４０：予想領域

Claims (4)

1. 半導体部品のリードを印刷回路基板のパッドに結合させるソルダージョイントを検査する方法において、
   前記半導体部品のリード端部の外側にのみソルダージョイント予想領域を設定する段階と、
   前記ソルダージョイント予想領域の画像を獲得する段階と、
   前記ソルダージョイント予想領域の画像を用いて前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの高さを算出する段階と、
   前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの平均高さと既設定された前記ソルダージョイントの基準高さとを比較してソルダージョイントの良否を判別する段階と、
   を含むことを特徴とする、ソルダージョイント検査方法。
2. 前記ソルダージョイント予想領域は、
   前記リードのキャドデータ上の厚さ領域内で設定されることを特徴とする、
   請求項１に記載のソルダージョイント検査方法。
3. 前記ソルダージョイントの良否の判別は、
   前記既設定された前記ソルダージョイントの基準高さに対する前記ソルダージョイント予想領域内のソルダージョイントの平均高さが占める比率を算出する段階と、
   前記ソルダージョイントの平均高さが占める比率が既設定された基準比率以上であるかの可否を判別する段階と、
   を含むことを特徴とする、請求項１記載のソルダージョイント検査方法。
4. 前記ソルダージョイントの基準高さは、
   前記ソルダージョイント予想領域の高さであることを特徴とする、
   請求項１または請求項３に記載のソルダージョイント検査方法。