JPH04106459A

JPH04106459A - 半田ペーストの印刷状態検査装置

Info

Publication number: JPH04106459A
Application number: JP22734790A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Naito; 猛内藤; Nobuaki Kakimori; 伸明柿森; Yuichi Yamamoto; 裕一山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1992-04-08

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】（産業上の利用分野）本発明は、電子部品の表面実装のためにプリント基板に
印刷された半田ペーストの印刷状態を検査する印刷状態
検査装置に関する。

（従来の技術）プリント基板への電子部品の表面実装をｇ勧化する場合
、まずプリント基板上の所定位置に半田ペーストを印刷
し、次にこのプリント基板に部品を仮止めし、最後にリ
フロー炉を通して半田付けを行うようにしている。この
際、リフロー炉による電子部品の半田付けの良否は、前
工程においてプリント基板に半田ペーストを印刷したと
きの印刷状態に大いに影響を受けることになる。また、
近年、プリント基板の高密度実装化のため、例えばＪリ
ードを有するＬＳＩ等のように電子部品の裏面側で半田
付けを行うものが使用されるようになり、この場合には
、半田付は工程の終了後に半田付は状態を検査すること
が困難となる。そこで、リフロー炉による半田付は工程
の前に、半田ペーストの印刷状態を検査する必要が生じ
る。ただし、これを検査員による目視によって検査して
いたのでは、作業能率が悪いために、半田ペーストの印
刷から部品の取り付は及び半田付けに至る作業を一連の
自動化工程とすることができない。このため、従来から
、プリント基板をカメラで撮像し、これを画像処理する
ことにより半田ペーストの印刷状態を自動的に検査する
印刷状態検査装置が開発されていた。

このような印刷状態検査装置の一例を第２図に示す。半
田ペースト１０ａを印刷されたプリント基板ＩＯは、Ｘ
Ｙテーブルｌｌ上に載置され、照明装置１２によって光
が斜めに照射されるようになっている。照明装置１２は
、プリント基［１０上に格子パターンを形成するもので
ある。プリント基板１０上の半田ペース）１０ａは、周
囲の基板面から僅かに盛り上がっているので、このよう
に斜め刃口から格子パターンの光を照射されると、半田
ペース）１０ａ上と基板面上に写し出された格子パター
ンの線が連続せず、ずれを生しることになる。そこで、
このプリント基板１ｏをＣＣＤカメラ１３によって撮像
し、この画像信号における格子パターンの線のずれに基
づいて半田ペースト１０ａの印刷範囲等を検出し、これ
を基準データと比較することにより、半田ペースト１０
ａの印刷ずれやかすれ又は抜は等の印刷状態の検査して
いた。

（発明が解決しようとする課Ｈ）ところが、上記印刷状態検査装置では、検出精度を高め
るためにはプリント基板ｌｏ上を多数す検査エリアに細
分化する必要があり、これによって検査エリアが増加す
ると、全ての検査エリアを検査するのに長時間を要する
ようになる。また、半田ペース）ｌｏａの印刷範囲等を
検出するための座標点を格子パターンの線上でしか得る
ことができず、検出精度が照明装置１２による格子パタ
ーンの線ピッチに依存するため、検査の高精度化にも限
度がある。このため、従来の印刷状態検査装置は、検査
精度と検査速度とがトレードオフの関係となり、高精度
の検査を短時間で行うということが困難となり、しがも
、この検査精度の高度化にも限界があるという問題点を
有していた。

本発明は、上記事情に鑑み、プリント基板上に基準マス
クを通したレーザビームを照射し、この反射光の光量が
一定となっているがどうかを検出することにより、半田
ペーストの印刷状態を高精度にかつ短時間で検査するこ
とができる半田ペーストの印刷状態検査装置を提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明の半田ペーストの印刷状態検査装置は、プリント
基板上に印刷された半田ペーストの印刷状態を検査する
印刷状態検査装置であって、良品のプリント基板におけ
る各部の光の反射率に応じて、各部の光の透過率を異な
るように形成した基準マスク、該基準マスクとプリント
基板とを同期して一方向に移動させる基板マスク移動装
置、レーザビームを走査させると共に、この走査を行う
レーザビームを該基準マスクを通してプリント基板に照
射させるレーザビーム走査装置、該レーザビーム走査装
置によってプリント基板上に照射されたレーザビームの
反射光を受光する受光装置、及び該受光装置が受光した
光の強さの変化を検出することにより半田ペーストの印
刷状態の良否を判定する判定手段を備えており、そのこ
とにより上記目的が達成される。

（作用）レーザビーム走査装置は、ポリゴンミラーやガルバノミ
ラ−等によりレーザビームを主走査させ、この主走査を
行うレーザビームを基準マスクを通してプリント基板に
照射させる。また、プリント基板と基準マスクは、基板
マスク移動装置にょうて同期して移動され副走査される
。この結果、レーザビームは、プリント基板と基準マス
クの全面を順次走査することになる。この際、プリント
基板上に照射されるレーザビームは、基準マスクの透過
率が高い部分を２Ｔ！遇するときには光強度が高くなり
、透過率が低い部分では光強度が低下する。

そして、このレーザビームは、プリント基板上で反射さ
れ受光装置で受光される。ただし、プリント基板上では
、半田ペースト上とその周囲の基板面とで反射率が異な
る。この結果、検査対象のプリント基板が良品のプリン
ト基板と同じ半田ペーストの印刷パターンを有する場合
には、受光装置が受光する反射光の光量が常に一定とな
る。そこで、判定手段がこの受光装置が受光した光の強
さの変化を検已すれば、検査対象のプリント基板におけ
る半田ペーストの印刷状態の良否を判定することができ
る。

従って、発明の印刷状態検査装置によれば、半田ペース
トの印刷状態を高精度にかつ短時間で検査することがで
きる。

（実施例）本発明を実施例について以下に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものであって、印刷状
態検査装置の構成を示す図である。

本実施例の印刷状態検査装置は、第１図に示すように、
プリント基板１０を載置する検査ステージ１と、このプ
リント基板１０の上方に配置された比較光学系２と、こ
の比較光学系２の途上に配置された基準マスク３とを備
えている。プリント基板１０上には半田ペース）１［ｊ
ａが印刷され、この半田ペースト１０ａが印刷された領
域では、周囲の基板面よりも光の反射率が悪くなってい
る。

検査ステージエは、載置したプリント基板１０を図示矢
印方向に一定速度で移動させることができる装置である
。また、比較光学系２の途上に配置された基準マスク３
は、この検査ステージ１上のプリント基板１０に同期し
て図示しない装置によって一定速度で移動されるように
なっている。

、＝　）基準マスク３は、良品のプリント基板１０にお
ける半田ペースト１０ａの印刷パターンと相似形のパタ
ーンを有する光透過マスクであり、半田ペースｈｌｏａ
の印刷領域に対応する基準マスク３上の領域の光の透過
率が周囲よりも高くなるように形成されいてる。

比較光学系２は、レーザヘッド４からのレーザビームを
基準マスク３を通してプリント基板１゜に照射すると共
に、この反射光をフォトセンサ５に送り込むように構成
された光学系である。即ち、レーザヘッド４から照射さ
れたレーザビームをミラー２ａ、２ｂを介してポリゴン
ミラー２ｃに導くようになっている。このレーザヘッド
４は、変調素子とビームエキスパンダが内蔵されている
。

また、ポリゴンミラー２０は、各側面が鏡面となる正多
角形の角柱であり、図示しないモータによって回転され
、反射したレーザビームを一方向に繰り返し走査させる
ものである。このポリゴンミラー２０によって走査を行
うようになったレーザビームは、ミラー２ｄによって反
射された後に、基準マスク３を通過して台形ミラー２ｅ
に送られるようになっている。そして、さらに凹面鏡２
ｆ。

凸面鏡２ｇ及び前記台形ミラー２ｅで反射されて、ハー
フミラ−２ｈを介してプリント基板１０上に照射される
。従って、このレーザビームは、ポリゴンミラー２０に
よって主走査を行うと共に検査ステージ１によるプリン
ト基板１ｏの移動とこれに同期した基準マスク３の移動
によって副走査が行われ、基準マスク３上の各部を通過
したレーザビームがプリント基板１０上における対応す
る部分に順次照射されることになる。このようにしてプ
リント基板ＩＯ上に照射されたレーザビームの反射光は
、ハーフミラ−２ｈで反射され、フォトセンサ５に送ら
れるようになっている。

上記構成の印刷状態検査装置の動作を説明する。

レーザヘッド４からのレーザビームは、比較光学系２の
ポリゴンミラー２Ｃによって主走査を行いながら、基準
マスク３を通過しプリント基板１０上に照射される。こ
の際、検査ステージ１に載置されたプリント基板１−０
とこの比較光学系２の途上に配置された基準マスク３は
、それぞれ図示矢印方向に移動して副走査を行う。従っ
て、レーザビームは、この主走査と副走査により、基準
マスク３とプリント基板ｌＯとを全面はわたって順次走
査することになる。この際、プリント基板１０上に照射
されるレーザビームは、基準マスク３における透過率が
高い部分を通過するときには光強度が高くなり、透過率
が低い部分では光強度が低下する。そして、このレーザ
ビームは、プリント基板１０上で反射されハーフミラ−
２ｈを介してフォトセンサ５で受光される。ただし、プ
リント基板上では、上述のように半田ペースト１０ａが
印刷された領域の方がその周囲の基板面よりも反射率が
低い。この結果、検査対象のプリント基板１０が正常に
半田ペースト１０ａを印刷されている場合には、フォト
センサ５が受光する反射光の光量が常に一定となる。そ
こで、図示しない処理回路によってこのフォトセンサ５
が受光した光の強さの変化を検出し、これが許容範囲内
かどうかを判定すれば、検査ステージ１上のプリント基
板１０における半田ペースト１０ａの印刷状態の良否を
検査することができる。

以上説明したように、本発明の印刷状態検査装置によれ
ば、半田ペース）１０ａの印刷状態を、レーザビームの
走査により高精度にかつ短時間で検査することができる
ようになる。

（発明の効果）以上の説明から明かなように、本発明の印刷状態検査装
置によれば、レーザビームの走査ニより半田ペーストの
印刷状態を高精度にかつ短時間で検査することができる
ようになるので、生産ラインにおけるプリント基板の実
装工程を停めることなく連続した自動処理が可能となり
、しかも、正確な検査によって半田付は不良を未然に防
止し、生産性の向上を図ることができる。

４、　　　の、　な脱Ｂ第１図は本発明の一実施例を示すものであって、印刷状
態検査装置の構成を示す図である。第２図は従来例を示
すものであって、印刷状態検査装置の構成を示す図であ
る。

ｌ・・・検査ステージ（基板マスク移動装置）、２・・
・比較光学系（レーザビーム走査装置）、３・・・基準
マスク、４・・・レーザヘッド（レーザビーム走査装置
）、５・・・フォトセンサ（受光装置）、１０・・・プ
リント基板、１０ａ・・・半田ペースト。

以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

１．プリント基板上に印刷された半田ペーストの印刷状
態を検査する印刷状態検査装置であって、良品のプリン
ト基板における各部の光の反射率に応じて、各部の光の
透過率を異なるように形成した基準マスク、該基準マスクとプリント基板とを同期して一方向に移動
させる基板マスク移動装置、レーザビームを走査させると共に、この走査を行うレー
ザビームを該基準マスクを通してプリント基板に照射さ
せるレーザビーム走査装置、該レーザビーム走査装置に
よってプリント基板上に照射されたレーザビームの反射
光を受光する受光装置、及び該受光装置が受光した光の強さの変化を検出することに
より半田ペーストの印刷状態の良否を判定する判定手段を備えている半田ペーストの印刷状態検査装置。