JPH02159509A

JPH02159509A - 膜厚測定装置

Info

Publication number: JPH02159509A
Application number: JP31355988A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tamura; 恵一田村; Nobuo Sagara; 相良　信夫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1990-06-19
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JP2560462B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】し産業上の利用分野］この発明は部品搭載用のパッドに供給された、はんだの
膜厚を測定する膜厚測定装置に関するものである。

［従来の技術］従来のこの種の装置としては第３図に示すものがあった
。第３図は従来の膜厚測定装置の構成を示す斜視図で、
図において（１）は印刷配線板、（２）は部品搭載用の
パッド、（３）はパッド（２）に供給されたクリームは
んだ、（１１）は顕微鏡、（１２）は接触式の変位セン
サで、この例ではダイヤルゲージが用いられている。（
１３）は印刷配線板（１）を搭載する一軸移動テーブル
である。

第３図に示す膜厚測定装置は、ダイヤルを回転させるこ
とによって顕微鏡（１１）が第３図の矢印に示すように
上下方向へ移動し、この顕微鏡（１１）の移動量が変位
センサ（１２）のダイヤルゲージへ表示されるようにな
っている。

次に動作について説明する。始めにクリームはんだ（３
）がパッド（２）上に供給された印刷配線板（１）を、
テーブル（１３）に搭載し、このテーブル（１３）を移
動させて、パッド（２）周辺の印刷配線板（１）面上へ
顕微鏡（１１）の視野を持って行き、肉眼で確認しなが
ら顕微鏡（１１）で焦点合わせを行い、焦点が合致した
位置を基準面として、変位センサ（１２）のダイヤルゲ
ージを零にセ１ノドする。

次にテーブル（１３）を移動させ、顕微鏡り１１）の視
野内にクリームはんだ（３）の表面を持って行き、再び
顕微鏡（１１）で焦点合わせを行い、焦点が合致した位
置で、変位センサ（１２）のダイヤルゲージの値を読み
取り、顕微鏡（１１）の上下方向での移動量を測定し、
この移動量からクリームはんだ（３）の膜厚を測定して
いる。

［発明が解決しようとする課題］上記のような従来の膜厚測定装置では以上のように構成
されているので、人手による作業が必要で自動化が困難
であり、また顕微鏡による焦点合わせは、作業者により
測定誤差が大きく精度的な問題が生じる。更に膜厚測定
の基準面として印刷配線板面上を使用しているので、正
確な測定ができない等の問題点があった。

また、このような問題点を解決するために、非接触型膜
厚測定技術を用いる方法が例えば特開昭５９−１４９０
８５号「印刷方法およびその装置」　（以下、先行文献
という）に開示されている。しかし、この先行文献にお
いては、その第５図に示すように、基板は搬送機構９に
よって、膜厚測定機構１３上を一方向に運搬されるだけ
であり、従って膜厚測定の基準面となるものは先行文献
第８頁第１８〜２０行目に「印刷層８を正確に測定でき
るように、基板１を載置するベルト１５はガイドテーブ
ル１８に支持されている。」と記述されているところか
ら明らかなように、ガイドテーブル１８の上面が基準面
となっており、基板１の厚さの不揃いが測定誤差となり
、良好な測定精度を得ることができないという問題があ
る。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、測定作業の自動化が行え、高精度な測定が可能な膜厚
測定装置を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］この発明にがかる膜厚測定装置は、非接触式センサと、
この非接触式センサが印刷配線板上の予め定めた所定位
置を走査するようにこの非接触式センサを駆動する駆動
手段と、印刷配線板を装置にセットした場合にパッド及
びはんだの位置が予め定めた所定位置に配置されるよう
に印刷配線板の位置決めを行う位置決め手段とを備える
こととした。

［作用］この発明においては、印刷配線板を装置にセットするこ
とにより、変位センサが自動的に移動して基準面とはん
だ表面とを走査し、各サンプリング点の高さ位置の差か
らはんだの膜厚を測定することが可能になる。

［実施例］以下、この発明の実施例を図面について説明する。第１
図はこの発明の一実施例である膜厚測定装置の構成を示
す斜視図で、第３図と同一符号は同−又は相当部分を示
し、（４）は印刷配線板（１）の位置決めを行うための
治具、（５）は印刷配線板（１）に開けられた基準穴、
＜６）は治具（４）に設けられたピン、（７）は変位セ
ンサで、この実施例ではレーザ光が用いられている。（
８）は変位センサ（７〉を被測定対象物上の水平面でＸ
Ｙ力方向移動させるための水平移動機構、（９）は変位
センサ（７）からの測定データを処理する処理回路であ
る。

第１図に示すように、印刷配線板（１）の表面には部品
搭載用のパッド（２）が設けられ、このパッド（２）上
にクリームはんだ（３）がスクリーン印刷方式により供
給されている。印刷配線板（１）に開けられた基準穴（
５）を、治具〈４）に設けられたビン（６）へ嵌合する
ことで、印刷配線板（１）の位置決めが行われる。即ち
、印刷配線板（１）の形状１バツド（２）及び供給され
たクリームはんだ（３）のそれぞれの位置に合わせて、
予め基準穴が開けられており、これらの位置の情報は水
平移動機構（８）の駆動を制御する制御装置（図示せず
）に記憶されており、治具（４）に印刷配線板（１）を
セットするだけで、変位センサ（７）がパッド（２）及
びクリームはんだ（３）の表面の所定位置を自動的に走
査するように構成されている。

次に動作について説明する。始めにパッド（２）上の一
部にクリ−・ムはんだ（３）が供給された印刷配線板（
１）を治具（４）にセットする。この印刷配線板（１）
がセットされると、水平移動機構（８）が制御装置によ
り制御されながら駆動し、自動的に変位センサク７）の
測定点を、パッド（２）上のクリームはんだ（３）を供
給していない部分からクリームはんだ（３）を供給しで
ある部分へ走査させながら、各サンプル点の高さ位置を
変位センサ（７）と処理回路（９）とにより検出する。

即ち、変位センサ（７）からレーザ光を出射させ、この
レーザ光の位相と、非測定対象物で反射して帰ってきた
レー・ザ光の位相との位相差を検出して、処理回路り９
）で演算処理を行い、各サンプル点の高さ位置を検出す
る。

また上記サンプル点には、クリームはんだ（３〉を供給
していない部分の点が１点以上、クリームはんだ（３）
を供給しである部分の点が１点以上含まれるようにしで
あるので、この両部会の高さ位置の差により、クリーム
はんだ〈３）の膜厚を測定する。

以−Ｆのようにして、印刷配線板（１）の基準穴（５）
を治具（４）のビン（６）へ挿入するだけで、自動的に
クリームはんだ（３）の膜厚を測定することができ、人
手を用いた肉眼による確認を必要としないので、測定誤
差をなくすとともに作業を自動化することができ、また
膜厚測定の基準面として、クリームはんだ（３）が供給
されていないパッド（２）の表面を使用しているので、
正確な測定が可能となる。

第２図はこの発明の他の実施例を説明するための斜視図
で２図において第１図と同一符号は同−又は相当部分を
示し、（１０）はパッド（２）から引き出された引き出
しパターンである。第２図に示すようにこの実施例では
引き出しパターン（１０）をパッド（２）に設けること
によって、バッドク２）上の全面にクリームはんだ（３
）を供給した印刷配線板〈１）においても、この引き出
しパターン（ｌＯ）の表面を基準面とすることによって
、正確な測定ができるようにしたものである。

なお上記実施例では膜厚を測定するはんだをクリームは
んだとしているが、これに限らずパッド−Ｌに供給され
たはんだであれば、上記実施例同様に自動的に膜厚を測
定することができる。

し発明の効果］この発明は以上説明したように、印刷配線板を装置にセ
ットすることにより、変位センサが自動的に移動して基
準面とはんだ表面とを走査し、各サンプリング点の高さ
位置の差から、はんだの膜厚を測定することが可能とな
るので、作業を自動化することができ、人手を用いた肉
眼による確認を必要とし７ないので測定誤差をなくすこ
とができ、また膜厚１１ｔ１１定の基準面として、はん
だが供給されていないパッド表面や引き出しパターンを
使用することができるので、正確な測定を行うことがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図はこの発
明の他の実施例を示す図、第３図は従来の装置の構成を
示す図。（１）は印刷配線板、（２）はパッド、（３）はクリー
ムはんだ、（４）は治具、（５）は基準穴、（６）はビ
ン、り７）は変位センサ、（８）は水平移動機構、くっ
）は処理回路、（１０）は引き出しパターン。なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）はんだがパッド上に供給された印刷配線板におけ
る上記はんだの膜厚を測定する膜厚測定装置において、非接触式の変位センサと上記パッドとの間の相対的位置
を上記パッドの表面に平行な平面内で移動させるための
駆動手段と、上記印刷配線板を装置にセットした場合に
上記パッド及び上記供給されたはんだの位置が予め定め
た所定位置に配置されるように上記印刷配線板の位置決
めを行う位置決め手段とを備え、上記印刷配線板を装置にセットすることにより上記変位
センサが自動的に移動して基準面と上記はんだの表面と
を含む線を走査し、この走査における各サンプル点の高
さ位置を検出して、この変位センサが検出した上記基準
面及び上記はんだの表面の高さ位置の差異から上記はん
だの膜厚を測定することを特徴とする膜厚測定装置。
（２）上記パッドの表面を、はんだを供給する面と供給
しない面とに区別し、このはんだを供給しない面を基準
面とする請求項第１項記載の膜厚測定装置。
（３）上記パッドに、このパッドの表面の高さ位置と同
じ高さ位置を持つ引き出しパターンを設け、この引き出
しパターンの表面を基準面とする請求項第１項記載の膜
厚測定装置。