JPH02201148A - はんだ接合部の検査方法 - Google Patents
はんだ接合部の検査方法Info
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- JPH02201148A JPH02201148A JP2122689A JP2122689A JPH02201148A JP H02201148 A JPH02201148 A JP H02201148A JP 2122689 A JP2122689 A JP 2122689A JP 2122689 A JP2122689 A JP 2122689A JP H02201148 A JPH02201148 A JP H02201148A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子機器の実装の基本であるはんだ接合部の検
査方法に関する。
査方法に関する。
今日あらゆる電子機器の製造においてはんだ付けは最も
基本的で重要な役割を果たしている。故多くの接合部の
うち１点でも不良は許されない。
基本的で重要な役割を果たしている。故多くの接合部の
うち１点でも不良は許されない。
従ってはんだ接合部の検査が重要となる。検査法として
は、電気的な接続を見るものと外観を見るものがある。
は、電気的な接続を見るものと外観を見るものがある。
外観検査が必要なのは、製造直後の電気検査に問題がな
くとも僅ｔりこ接触しているだけで正常に接合されてい
ない場合があり、この場合には信頼性がないからである
。
くとも僅ｔりこ接触しているだけで正常に接合されてい
ない場合があり、この場合には信頼性がないからである
。
しかし、外観検査は人間の目視Ｉこよるものであるから
見落としや判断基準のばらつき、効率の悪さなどの問題
がある。最近、この問題を解決するための新しい方法の
一つとして、検査すべきはんだ接合部のみを、レーザ光
を用いてはんだが溶融しない温度範囲内で局所的に加熱
し、該接合部の、加熱停止直後の温度上昇をもとｌこ接
合部の検査をする方法が発表された（製品例として、米
国ヴアンゼッティ社製レーザインスペクトがある）。そ
の原理は次のとうりである。■はんだ未着や不足の場合
は、加熱対象の熱容被力ｊ小さ（基板への熱の逃けも少
ないため、加熱停止時の温度は正常な場合より高くなる
。■はんだ表面の汚れや光沢不足の場合は、レーザ光の
吸収率が高まり、やはり加熱停止時の温度は正常な場合
より高くなる。■はんだ過多の場合は、加熱対象の熱容
量が大きく基板への熱の逃げも多いため、加熱停止時の
温度は正常な場合より低くなる。
見落としや判断基準のばらつき、効率の悪さなどの問題
がある。最近、この問題を解決するための新しい方法の
一つとして、検査すべきはんだ接合部のみを、レーザ光
を用いてはんだが溶融しない温度範囲内で局所的に加熱
し、該接合部の、加熱停止直後の温度上昇をもとｌこ接
合部の検査をする方法が発表された（製品例として、米
国ヴアンゼッティ社製レーザインスペクトがある）。そ
の原理は次のとうりである。■はんだ未着や不足の場合
は、加熱対象の熱容被力ｊ小さ（基板への熱の逃けも少
ないため、加熱停止時の温度は正常な場合より高くなる
。■はんだ表面の汚れや光沢不足の場合は、レーザ光の
吸収率が高まり、やはり加熱停止時の温度は正常な場合
より高くなる。■はんだ過多の場合は、加熱対象の熱容
量が大きく基板への熱の逃げも多いため、加熱停止時の
温度は正常な場合より低くなる。
上記の従来の方法によってはんだ接合部の検査を行なっ
九場合、■と■の場合は、どちらも温度は高く測定され
るからその区別はできない。ところが実際の試料につい
て多くの実験を行ったところ、■のはんだ表面の汚れの
場合１こ、実用上はまったく問題がないごく僅かの汚れ
でも非常ｆこ高い温度を示し不良と判定する場合が多発
するという開路が生じた。
九場合、■と■の場合は、どちらも温度は高く測定され
るからその区別はできない。ところが実際の試料につい
て多くの実験を行ったところ、■のはんだ表面の汚れの
場合１こ、実用上はまったく問題がないごく僅かの汚れ
でも非常ｆこ高い温度を示し不良と判定する場合が多発
するという開路が生じた。
本発明の方法は、検査すべきはんだ接合部のみを、はん
だが溶礪しない温度範囲内で局所的に加熱し、該接合部
の、加熱停止直後の温度上昇値と、加熱停止後の温度降
下時の温度変化時定数との両者が、あらかじめ設定した
範囲内にあるか否かζこよって接合部の良否を判定する
ことを％ｉとするはんだ接合部の検査方法である。
だが溶礪しない温度範囲内で局所的に加熱し、該接合部
の、加熱停止直後の温度上昇値と、加熱停止後の温度降
下時の温度変化時定数との両者が、あらかじめ設定した
範囲内にあるか否かζこよって接合部の良否を判定する
ことを％ｉとするはんだ接合部の検査方法である。
すでｌこ述べたように、はんだ接合部をレーザ光を用い
てはんだが溶融しない温度範囲内で局所的に加熱し、加
熱停止直後の温度上昇をもとｆこ接合部の検査をすると
いう従来の方法の欠点は、実用上はまったく問題がない
ごぐ僅かのはんだ表面の汚れでも不良と判定する場合が
多発する事である。
てはんだが溶融しない温度範囲内で局所的に加熱し、加
熱停止直後の温度上昇をもとｆこ接合部の検査をすると
いう従来の方法の欠点は、実用上はまったく問題がない
ごぐ僅かのはんだ表面の汚れでも不良と判定する場合が
多発する事である。
レーザ光照射時の、加熱部分（はんだ接合部分）の＠変
質化は、（１）実効的加熱パワー、（２）逃げる熱量、
（３）対象領域の熱量にで決まる。レーザ光照射中の温
度上昇にはこれらすべてが関係するがとくに＋１）の実
効的加熱パワーの影響は大きい。この中をきらｆこ細か
く見ると、レーザノ（ワー、レーザスポットのうち有効
に当たる割合（位置精度ｆこ対応）、はんだ表面での反
射率（＝吸収率つとなるが、これらはすべてはんだ付け
の良否とは関係がない。
質化は、（１）実効的加熱パワー、（２）逃げる熱量、
（３）対象領域の熱量にで決まる。レーザ光照射中の温
度上昇にはこれらすべてが関係するがとくに＋１）の実
効的加熱パワーの影響は大きい。この中をきらｆこ細か
く見ると、レーザノ（ワー、レーザスポットのうち有効
に当たる割合（位置精度ｆこ対応）、はんだ表面での反
射率（＝吸収率つとなるが、これらはすべてはんだ付け
の良否とは関係がない。
はんだ付けと最も関係があるのは、（２）の熱の逃げで
ありその経路は、はんだを通して基板へ向かうものが主
である。はんだ付けが良好であれば熱の基板への流れも
良い。リードを経て部品側へ向かうもの、空気中への放
熱は無視できる。
ありその経路は、はんだを通して基板へ向かうものが主
である。はんだ付けが良好であれば熱の基板への流れも
良い。リードを経て部品側へ向かうもの、空気中への放
熱は無視できる。
さて、今問題Ｊこしている表面の汚れｌこついて考える
と、（１）の実効加熱パワーには大きな影響があるが、
＋２１１３１には影響しない。したがって、レーザ光照
射直後の温度は非常に高くなるが降−過程の時定数は短
く、良好なはんだ゛接合部と同じである。
と、（１）の実効加熱パワーには大きな影響があるが、
＋２１１３１には影響しない。したがって、レーザ光照
射直後の温度は非常に高くなるが降−過程の時定数は短
く、良好なはんだ゛接合部と同じである。
一方、はんだ未着や不足の場合はレーザ光照射直後の温
度は同様１こ高くなるが？＆板へ逃げる熱ｈ）が少ない
から降温迎程の時定数は長い。本発明の方法では、この
加熱停止後の温度変化時定数の差もはんだ接合部の良否
判定条件に加える事１こより表面の汚れとはんだ未着や
不足とを区別する。
度は同様１こ高くなるが？＆板へ逃げる熱ｈ）が少ない
から降温迎程の時定数は長い。本発明の方法では、この
加熱停止後の温度変化時定数の差もはんだ接合部の良否
判定条件に加える事１こより表面の汚れとはんだ未着や
不足とを区別する。
ガラスエポキシ基板上ｌこ表面実装型のＩＣをはんだ付
けした試料について実験を行なった。接合部の総Ｐｉは
４２８点であり、この中に検査方法の差による効果を調
べるため、８点づつ意図的ζこフラックスで汚したもの
と全くはんたをつけないものを含撞せた。これらを除く
接合部はすべて目視による外賎検査で正常である事を確
認した。さらに電気検査で、全くはんだを付けなかった
８点を除き正常である事を確認した。
けした試料について実験を行なった。接合部の総Ｐｉは
４２８点であり、この中に検査方法の差による効果を調
べるため、８点づつ意図的ζこフラックスで汚したもの
と全くはんたをつけないものを含撞せた。これらを除く
接合部はすべて目視による外賎検査で正常である事を確
認した。さらに電気検査で、全くはんだを付けなかった
８点を除き正常である事を確認した。
加熱にはＹＡＧレーザを用いた。レーザビーム径は０．
６ ｒｎｒｎ 、パワーはＳＷ、照射時間は２０ｍ５ｅ
ｃとした。まず従来の方法である加熱終了直後としてレ
ーザ照射１５ｍ５ｅｃの＠変を基準ζこ判定した結果、
意図的ｆこフラックスで汚したものと全くはんだをつけ
ないものが正常な接合部に比べ３〜１０倍以上の高い温
度を示し不良と判定された。次に本発明の方法で判定す
るため、降ｍ過程の時定数に対応する数値として、加熱
停止後の温＃Ａｊ変化が指数関数となるので、レーザ照
射後５ｍ ｓ ｅ ｃでの温度とレーザ照射後１５ ｍ
５ｅｃでの温度の比をとった。この結果この比は、意図
的にフラックスで汚したものと正常な接合部とでは一致
し、全くはんだをつけない吃のでは半分以下と小さくな
り（時定数が長くなった事に対応）完全に識別可能であ
った。すなわち、たとえ加熱停止後の温度が高い場合で
も降温過程の時定数が正常な接合部と一致する場合は合
格とできる。
６ ｒｎｒｎ 、パワーはＳＷ、照射時間は２０ｍ５ｅ
ｃとした。まず従来の方法である加熱終了直後としてレ
ーザ照射１５ｍ５ｅｃの＠変を基準ζこ判定した結果、
意図的ｆこフラックスで汚したものと全くはんだをつけ
ないものが正常な接合部に比べ３〜１０倍以上の高い温
度を示し不良と判定された。次に本発明の方法で判定す
るため、降ｍ過程の時定数に対応する数値として、加熱
停止後の温＃Ａｊ変化が指数関数となるので、レーザ照
射後５ｍ ｓ ｅ ｃでの温度とレーザ照射後１５ ｍ
５ｅｃでの温度の比をとった。この結果この比は、意図
的にフラックスで汚したものと正常な接合部とでは一致
し、全くはんだをつけない吃のでは半分以下と小さくな
り（時定数が長くなった事に対応）完全に識別可能であ
った。すなわち、たとえ加熱停止後の温度が高い場合で
も降温過程の時定数が正常な接合部と一致する場合は合
格とできる。
なお、ここでは僅かな汚れは不良ではないとの観点から
議論したが、本発明の方法では、加熱停止後のｍ度が高
い場合の原しＪを識別できるから、ごく僅かの汚れも不
良とすべき極めて高い信頼性を要求される場合；こつい
ても対応できるのは当然である。
議論したが、本発明の方法では、加熱停止後のｍ度が高
い場合の原しＪを識別できるから、ごく僅かの汚れも不
良とすべき極めて高い信頼性を要求される場合；こつい
ても対応できるのは当然である。
本発明の方法ｌこよれば、はんだ接合部の自動検査の正
！１（Ｉｆさが極めて高くなるという効果がある。
！１（Ｉｆさが極めて高くなるという効果がある。
代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 検査すべきはんだ接合部のみを、はんだが溶融しない
温度範囲内で局所的に加熱し、該接合部の、加熱停止直
後の温度上昇値と、加熱停止後の温度降下時の温度変化
時定数との両者が、あらかじめ設定した範囲内にあるか
否かによって接合部の良否を判定することを特徴とする
はんだ接合部の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122689A JPH02201148A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | はんだ接合部の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122689A JPH02201148A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | はんだ接合部の検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02201148A true JPH02201148A (ja) | 1990-08-09 |
Family
ID=12049105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2122689A Pending JPH02201148A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | はんだ接合部の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02201148A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064757A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 接点接合部の検査方法 |
| CN102209441A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 三菱电机株式会社 | 焊料接合部的品质管理方法及品质管理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62297750A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハンダ付け検査装置 |
| JPS6391541A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Fujitsu Ltd | プリント板装置の半田付け個所検査方法 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP2122689A patent/JPH02201148A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62297750A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハンダ付け検査装置 |
| JPS6391541A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Fujitsu Ltd | プリント板装置の半田付け個所検査方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064757A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 接点接合部の検査方法 |
| CN102209441A (zh) * | 2010-03-29 | 2011-10-05 | 三菱电机株式会社 | 焊料接合部的品质管理方法及品质管理装置 |
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