JP5874310B2 - 半田検査方法及び半田検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、高精度に半田付けの良否が判断できる半田検査方法及び半田検査装置に関するものである。

近年、低コスト及び高効率化を目的として、電子部品の高密度化が進行しており、電子部品などの半田付けを行った場合、その半田付け部の検査を高精度に行うことが求められている。

例えば、互いに異なる表面色を有する電極と半田とに対して白色光を照射し、その反射光を撮像機に入射させて、半田の外観検査を行う半田外観検査方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−１５２３３０号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す半田外観検査方法においては、例えば、半田付けされるリード端子間の距離が近い場合に、その銀色のリード端子部分に対して白色光を照射すると乱反射を起こし、その半田部分を撮像機により高精度に認識するのが困難となる虞がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、高精度に半田付け部の良否を判断できる半田検査方法及び半田検査装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、第１部材から相互に隣接して延びる複数のリードが第２部材に夫々半田付けされた、該半田付け部を検査する半田検査方法であって、前記各リードを交互に異なる色で着色するステップと、前記各リードに対して、前記着色された各色と関連する色の光で夫々照射するステップと、前記各光が照射された各リードの半田付け部を夫々撮影するステップと、前記各撮影された各リードの半田付け部の撮影画像に基づいて、該半田付け部の良否判断を行うステップと、を含む、ことを特徴とする半田検査方法である。
この一態様において、前記各リードを所定間隔置きに第１の色で着色し、前記第１の色で着色した各リードに隣接する各リードを第２の色で着色してもよい。
この一態様において、前記各リードに対して前記着色された色と同一色の光で夫々照射して、前記各リードの半田付け部の撮影を行い、前記各リードの半田付け部の良否判断を行ってもよい。
この一態様において、前記各リードに対して前記第１の色と同一色の光で照射して前記各リードの半田付け部の撮影を行い、前記第２の色で着色された各リードの半田付け部の良否判断を行い、前記各リードに対して前記第２の色と同一色の光で照射して前記各リードの半田付け部の撮影を行い、前記第１の色で着色された各リードの半田付け部の良否判断を行ってもよい。
この一態様において、前記各リードに対して前記着色された色と合成したとき黒色となる色の光で照射してもよい。
この一態様において、前記第１部材は、高密度コネクタであり、前記第２部材は基板であってもよい。
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、第１部材から相互隣接して延びる複数のリードが第２部材に夫々半田付けされた、該半田付け部を検査する半田検査装置であって、異なる色で交互に着色された前記各リードに対して、前記着色された色と関連する各色の光で夫々照射する照射手段と、前記照射手段により各光が照射された各リードの半田付け部を夫々撮影する撮影手段と、を備える、ことを特徴とする半田検査装置であってもよい。

本発明によれば、高精度に半田付け部の良否を判断できる半田検査方法及び半田検査装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る半田検査装置により検査を行う検査対象物の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る半田検査装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。 各リードを着色した緑色と同一色の緑色光を、各リードに対して照射したときの撮影状態の一例を示す図である。 各リードを着色した赤色と同一色の赤色光を、各リードに対して照射したときの撮影状態の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る半田検査装置により検査を行う検査対象物の一例を示す図である。この検査対象物において、例えば、第１部材の一例である高密度コネクタ１１から相互に隣接して平行に延びる複数のリード（ピン）１２が第２部材の一例である電子基板１３上にリフロー方式などにより半田付けされている。

本実施の形態に係る半田検査装置１は、この密集した各リード１２の半田付け部１２ａの良否（半田付け不良、半田ブリッジなど）を高精度に判断できるものである。図２は、本発明の一実施の形態に係る半田検査装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。

半田検査装置１は、異なる色で交互に着色された各リード１２に対して着色された各色と同一色の光で夫々照射する照射装置（照射手段の一具体例）２と、照射装置２により光が照射された各リード１２の半田付け部１２ａを撮影する撮影装置（撮影手段の一具体例）３と、を備えている（図２）。

半田検査装置１は、例えば、演算処理等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵによって実行される演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、処理データ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、を有する、マイクロコンピュータを中心にハードウェア構成されている。

照射装置２は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、蛍光灯などにより構成されており、白色、赤色、緑色などの任意の色を検査対象物に対して照射することができる。

撮影装置３は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどのより構成されている。また、撮影装置３は、撮影された各リード１２の半田付け部１２ａの撮影画像を、液晶、有機ＥＬなどのディスプレイ部３１を用いて表示する機能を有しており、ユーザは、その撮影画像に基づいて、上記半田付け部１２ａの良否を高精度に判断することができる。なお、撮影装置３は、上記半田付け部１２ａの良否を予め設定されたパターン画像に基づいて自動的に判断し、ディスプレイ部３１上などに表示する機能を有していてもよい。

ところで、従来、高密度コネクタなどの半田付けされるリードの距離が近い場合において、その銀色のリードに対して白色光を照射すると乱反射を起こし、その半田付け部の良否を高精度に判断するのが困難となっている。

そこで、本実施の形態に係る半田検査方法において、各リード１２を交互に異なる色で着色し、各リード１２に対して、その着色された各色と同一色の光で夫々照射し、光が照射された各リード１２の半田付け部１２ａを撮影し、その半田付け部１２ａの良否判断を行う。これにより、上記各リードの光の乱反射を抑制し、高精度に半田付け部の良否を判断できる

以下、上述した半田検査装置１による半田検査方法を、一具体例を挙げて詳細に説明する。
まず、各リード１２は、交互に異なる色が着色される。例えば、各リード１２は、１つのリード置きに交互に緑色（第１の色の一例）に着色する。続いて、緑色に着色したリードに隣接するリード１２を赤色（第２の色の一例）に着色する。この着色は、例えば、水性もしくは油性の塗料を各リードに塗布することで行われる。

なお、１つのリード１２置きに交互に緑色を着色しているが、これに限らず、例えば、２つ又は３つのリード１２置きに着色するようにしてもよい。また、緑色に着色したリード１２に隣接するリード１２を着色しない構成であってもよい。但し、本実施の形態のように、１つ置きにリード１２を着色し、着色したリード１２に隣接するリード１２を、異なる色で着色するのが、より高精度に半田付けの認識ができるため、より好ましい。また、各リード１２に着色する色は、後述するように照射する光の色と同一色であれば、任意に選択可能である。さらに、各リード１２を上述の如く着色後、高密度コネクタ１１に組付けるようにしてもよい。このような選択は組付け性などの観点から自由に選択できるものとする。

次に、照射装置２を用いて、各リード１２に着色した緑色と同一色の緑色光を、各リード１２に対して照射する。そして、撮影装置３は、照射装置２により照射された各リード１２を撮影する。

ここで、各リード１２を着色した緑色と同一色の緑色光を各リード１２に対して照射すると、その緑色で着色した各リード１２は緑色光を吸収して乱反射せず、赤色で着色した各リード１２だけが緑色光を反射する（図３）。したがって、撮影装置３は、１つ置きに配置され、照射光を反射する赤色で着色された各リード１２のみを認識する。

このように、１つ置きに配置された赤色の各リード１２のみを認識し撮影するため、隣接する各リード１２同士の間隔が相対的に増し、各リード１２の半田付け部１２ａをより高精度に認識することが可能となる。これにより、その撮影された赤色の各リード１２の半田付け部１２ａの良否をより高精度に判断することができる。

続いて、各リード１２に着色した赤色と同一色の赤色光を、各リード１２に対して照射する。そして、撮影装置３は、照射装置２により照射された各リード１２を撮影する。

上記同様に、各リード１２に対して、着色した赤色と同一色の赤色光を各リード１２に対して照射すると、その赤色で着色した各リード１２は赤色光を吸収して乱反射せず、緑色で着色した各リード１２だけが赤色光を反射する（図４）。したがって、撮影装置３は、１つ置きに配置され照射光を反射する緑色で着色された各リード１２のみを認識する。

このように、１つ置きに配置された緑色の各リード１２のみを認識し撮影するため、隣接するリード１２同士の間隔が相対的に増し、各リード１２の半田付け部１２ａをより高精度に認識することが可能となる。これにより、その撮影された緑色の各リード１２の半田付け部１２ａの良否をより高精度に判断することができる。

なお、照射装置２により照射する照射光の色は、各リード１２に対して着色する色と同一色であれば、任意に選択することができる。また、この同一色とは、同一系統の色を含んでいてもよいが、本実施の形態のように、リード１２を着色した色と照射する色とを一致させた方が、上記リード１２の光の反射及び吸収がより明確となるため、各リード１２の半田付け部１２ａをより高精度に認識することが可能となる。

以上、本実施の形態に係る半田検査方法において、各リード１２を交互に異なる色で着色し、各リード１２に対して着色された各色と同一色の光で夫々照射し、光が照射された各リード１２の半田付け部１２ａを撮影し、撮影された各リード１２の半田付け部１２ａの撮影画像に基づいて、半田付け部１２ａの良否を判断する。これにより、１つ置きに配置された各リード１２のみを認識し撮影することとなるため、隣接するリード１２同士の間隔が相対的に増し、各リード１２の半田付け部１２ａをより高精度に認識することが可能となる。したがって、その撮影された各リード１２の半田付け部１２ａの良否をより高精度に判断することができる。さらに、各リードを着色し、この着色と同一色の光を照射するという簡易な構成で高精度な良否判断が可能となるため、コスト低減、及び組付け性の向上にも繋がる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、上記一実施の形態において、各リード１２に対して着色された色と同一色の光で照射しているが、これに限らず、例えば、各リード１２に対して着色された色と合成したとき黒色となる色の光で照射してもよい。この場合も、照射光を照射することで、着色した特定の各リード１２を黒色化し照射光を吸収させ、撮影装置３による隣接する各リード１２間での認識を明確にすることができる。

１ 半田検査装置
２ 照射装置
３ 撮影装置
１１ 高密度コネクタ
１２ リード
１２ａ 半田付け部
１３ 電子基板

Claims (6)

1. 第１部材から相互に隣接して延びる複数のリードが第２部材に夫々半田付けされた、該半田付け部を検査する半田検査方法であって、
   前記各リードを交互に異なる色で着色するステップと、
   前記各リードに対して、前記着色された各色と合成したとき黒色となる色の光で夫々照射するステップと、
   前記各光が照射された各リードの半田付け部を夫々撮影するステップと、
   前記各撮影された各リードの半田付け部の撮影画像に基づいて、該半田付け部の良否判断を行うステップと、
   を含む、ことを特徴とする半田検査方法。
2. 請求項１記載の半田検査方法であって、
   前記各リードを所定間隔置きに第１の色で着色し、
   前記第１の色で着色した各リードに隣接する各リードを第２の色で着色する、ことを特徴とする半田検査方法。
3. 請求項１又は２記載の半田検査方法であって、
   前記各リードに対して前記着色された色と同一色の光で夫々照射して、前記各リードの半田付け部の撮影を行い、前記各リードの半田付け部の良否判断を行う、ことを特徴とする半田検査方法。
4. 請求項３記載の半田検査方法であって、
   前記各リードに対して前記第１の色と同一色の光で照射して前記各リードの半田付け部の撮影を行い、前記第２の色で着色された各リードの半田付け部の良否判断を行い、
   前記各リードに対して前記第２の色と同一色の光で照射して前記各リードの半田付け部の撮影を行い、前記第１の色で着色された各リードの半田付け部の良否判断を行う、
   ことを特徴とする半田検査方法。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の半田検査方法であって、
   前記第１部材は、高密度コネクタであり、前記第２部材は基板である、ことを特徴とする半田検査方法。
6. 第１部材から相互隣接して延びる複数のリードが第２部材に夫々半田付けされた、該半田付け部を検査する半田検査装置であって、
   異なる色で交互に着色された前記各リードに対して、前記着色された色と合成したとき黒色となる色の光で夫々照射する照射手段と、
   前記照射手段により各光が照射された各リードの半田付け部を夫々撮影する撮影手段と、
   を備える、ことを特徴とする半田検査装置。

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