JPH05187838A - Device for monitoring applied state of solder paste - Google Patents

Device for monitoring applied state of solder paste

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JPH05187838A
JPH05187838A JP544292A JP544292A JPH05187838A JP H05187838 A JPH05187838 A JP H05187838A JP 544292 A JP544292 A JP 544292A JP 544292 A JP544292 A JP 544292A JP H05187838 A JPH05187838 A JP H05187838A
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JP
Japan
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solder paste
area
paste
height
line pattern
Prior art date
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Application number
JP544292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshifumi Honda
敏文 本田
Yuji Takagi
裕治 高木
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05187838A publication Critical patent/JPH05187838A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a substrate-inspecting device which inspects a substrate coated with solder paste before mounting electronic parts on the substrate, to especially reduce defective soldering. CONSTITUTION:The irradiating position of slit light emitted from a slit light projector 102 for emitting slit light is decided by means of a galvano mirror 103. The picture of the position is taken with a TV camera 101 and the shape of solder paste applied to the surface of a printed board is measured by means of a picture processing system 113.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子部品実装前のはんだ
ペースト塗布後の基板検査装置に関わり、特に高密度な
表面実装が要求される電子基板に塗布されたはんだペー
ストの未塗布状態に代表される不良検査に好適な検出光
学系を有するはんだペースト塗布状態検査装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a board inspection apparatus after applying a solder paste before mounting electronic parts, and is particularly representative of an unapplied state of a solder paste applied to an electronic board which requires high-density surface mounting. The present invention relates to a solder paste application state inspection device having a detection optical system suitable for defective inspection.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、表面実装部品搭載基板のはんだペ
ースト塗布後のはんだペースト塗布状態の検査は行われ
ていないか、あるいは行われていても作業員の目視での
経験に基づく検査であり、厳密な検査を行うことができ
なかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, the inspection of the solder paste application state after the application of the solder paste on the surface mounting component mounting board has not been carried out, or even if it has been carried out, it is an inspection based on the visual experience of an operator. A rigorous inspection could not be performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術ははんだ
ペーストの塗布状態の検査を行うことにより、はんだ付
不良を低減させる、あるいははんだペースト印刷機の印
刷状態を改善する作業を行うことについての配慮がされ
ておらず、多くのはんだ付不良を発生させる、という問
題点を持っていた。
SUMMARY OF THE INVENTION In the above-mentioned prior art, consideration is given to the work of reducing the soldering failure or improving the printing condition of the solder paste printing machine by inspecting the application condition of the solder paste. However, there is a problem that many soldering defects occur.

【0004】本発明の目的はプリント基板に塗布された
はんだペースト塗布状態を検査することにより、塗布状
態の異常を原因とするはんだ付不良を減少させ、また、
はんだペースト印刷機の状態を評価することで、はんだ
ペーストの印刷状況を良好に保つことにある。
An object of the present invention is to inspect a solder paste application state applied to a printed circuit board to reduce soldering defects caused by an abnormal application state, and
Evaluating the condition of the solder paste printing machine is to keep the solder paste printing condition good.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的ははんだペース
ト印刷後のはんだペースト塗布状態を塗布されたペース
トの形状を光切断線を照射することにより計測すること
によって検査する装置をはんだ付工程に組み入れ、さら
にこの塗布状態の検査結果より、はんだペースト印刷機
の印刷状態を評価し、その状態をはんだペースト印刷
機、あるいは印刷機の作業員に通知することによって達
成される。
The above object is to incorporate a device for inspecting a solder paste application state after printing a solder paste by measuring the shape of the applied paste by irradiating an optical cutting line in a soldering process. Further, it is achieved by evaluating the printing state of the solder paste printing machine from the inspection result of the coating state and notifying the state to the solder paste printing machine or an operator of the printing machine.

【0006】[0006]

【作用】光切断線によるペーストの計測によるペースト
塗布状態の検査はペースト塗布異常の基板をはんだ付工
程より取り除くことを可能にすることにより、はんだ付
不良を減少させる。また、はんだペースト印刷機あるい
は印刷機の作業者にはんだペーストの印刷状態を通知す
ることははんだペーストの印刷状態を良好に保つことを
容易にする。
The inspection of the paste application state by measuring the paste by the optical cutting line makes it possible to remove the board in which the paste application is abnormal from the soldering process, thereby reducing the soldering failure. In addition, notifying the solder paste printing machine or the operator of the printing machine of the printing state of the solder paste facilitates maintaining the printing state of the solder paste in a good state.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明のはんだペースト解析に使用する装置
の一実施例を示すシステム構成図である。図において10
1はTVカメラ、102は光切断線を対象に投射するスリッ
ト光プロジェクター、103はスリット光プロジェクター
より投光されたスリットを反射し、光切断線の基板上照
射位置を制御するためのガルバノミラーで、これは106
に示す光学部制御回路によって制御されている。104は
はんだペーストを塗布された検査対象基板であり、105
に示す平面的に移動可能なXYテーブルで駆動される。
このXYテーブルは107のXYテーブル制御回路によっ
て制御される。本装置でははんだペーストに光切断線を
照射し、101に示すTVカメラで取り込む。この取り込
まれた画像は108に示す画像入力回路を通してシステム
バス112に入力される。このとき画像入力回路108を通さ
れた画像は、たとえば512×512のようにサンプリ
ングされた画像である。109は画像中の光切断線の位置
を計算する光切断線抽出回路で画像信号を画像入力回路
108を通して入力し、108で取り込まれた光切断線画像よ
りあらゆる画素の水平位置における光切断線垂直位置を
求める。110はCPU、111はメモリであり、106,107,10
8,109,110,111とこれらを統合するシステムバスによ
り、画像処理システム113を構成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an apparatus used for solder paste analysis of the present invention. In the figure 10
1 is a TV camera, 102 is a slit light projector for projecting a light cutting line, 103 is a galvano mirror for reflecting the slit projected from the slit light projector and controlling the irradiation position of the light cutting line on the substrate. , This is 106
It is controlled by the optical section control circuit shown in FIG. 104 is a substrate to be inspected to which solder paste is applied, and 105
It is driven by an XY table that is movable in a plane as shown in FIG.
This XY table is controlled by the XY table control circuit 107. In this device, the solder paste is irradiated with an optical cutting line and captured by the TV camera 101. The captured image is input to the system bus 112 through the image input circuit 108. At this time, the image passed through the image input circuit 108 is an image sampled as, for example, 512 × 512. Reference numeral 109 is a light cutting line extraction circuit for calculating the position of the light cutting line in the image, and the image signal is input to the image input circuit.
Input through 108, and the vertical position of the light cutting line at every horizontal position of each pixel is obtained from the light cutting line image captured at 108. 110, a CPU, 111 a memory, 106, 107, 10
The image processing system 113 is composed of 8,109,110,111 and a system bus that integrates these.

【0008】このシステムによりはんだペーストにスリ
ット光を照射し、TVカメラ101で取り込む光切断線の
画像を図2に示す。図において、201は照射された光切
断線、202ははんだペーストを示している。この光切断
線はTVカメラ101、画像入力回路108を通って、光切断
線抽出回路109で処理される。このように光切断線をは
んだペーストに照射することではんだペーストの形状を
求めることができる。この先、適切に塗布されていたは
んだペーストを正常なペースト、そうでなかったはんだ
ペーストを不良ペーストと呼ぶ。このはんだペーストの
形状を基にしてペーストが正常であるかどうかを識別す
ることが可能である。また、はんだペーストの印刷マス
クのプリント基板に対応する部分をパッドと呼ぶ。
FIG. 2 shows an image of a light cutting line taken by the TV camera 101 by irradiating the solder paste with slit light by this system. In the figure, 201 indicates an irradiated light cutting line, and 202 indicates a solder paste. The light section line passes through the TV camera 101 and the image input circuit 108 and is processed by the light section line extraction circuit 109. By irradiating the solder paste with the optical cutting line in this manner, the shape of the solder paste can be obtained. Hereafter, the solder paste that has been properly applied is called a normal paste, and the solder paste that has not been applied is called a defective paste. It is possible to identify whether the paste is normal or not based on the shape of the solder paste. A portion of the solder paste printing mask corresponding to the printed circuit board is called a pad.

【0009】最初に光切断線を数本パッドの短辺と平行
に、ペーストの適切な位置に照射する。これを図3を使
用して説明する。図は多ピンQFPのパッドの配置であ
り、これに示されるように表面実装部品のパッド形状は
細長い長方形をしている。ペーストの高さの変化は短辺
方向に比べて長辺方向の方が緩やかであるため、短辺方
向に平行に光切断線を照射すれば、照射していない部分
の高さを照射した部分の高さから補間する場合に誤差が
少なくなる。また、図のパッドの配置から明かなよう
に、1本の切断線で多くのペーストの高さ情報を獲得す
ることができるため、複数のペーストを検査する場合に
は少ない光切断線の照射回数による検査が可能である。
切断線照射位置はペースト全体の形状が計測できるよう
に適切な位置を選択する。このとき、パッドからはみ出
してペーストが塗布される可能性があるため、パッドの
外側の部分に対してもある適切な範囲で切断線を照射す
ればより精密な測定を行うことができる。
First, several light-cutting lines are irradiated in parallel with the short sides of the pads at appropriate positions of the paste. This will be described with reference to FIG. The figure shows the arrangement of pads of a multi-pin QFP, and as shown in the figure, the pad shape of the surface mount component is an elongated rectangle. Since the change in the height of the paste is gentler in the long side direction than in the short side direction, if the light cutting line is irradiated in parallel to the short side direction, the height of the non-irradiated part is irradiated. There is less error when interpolating from the height of. Also, as is clear from the arrangement of the pads in the figure, the height information of many pastes can be obtained with one cutting line, so when inspecting multiple pastes, the number of times the light cutting line is irradiated is small. Inspection is possible.
For the cutting line irradiation position, an appropriate position is selected so that the shape of the entire paste can be measured. At this time, since there is a possibility that the paste may be applied by sticking out of the pad, more accurate measurement can be performed by irradiating the cutting line to an outer portion of the pad in a certain appropriate range.

【0010】次にペーストに照射された光切断線の中で
垂直方向に見たときにパッドの長辺の両端付近、あるい
はパッドの外側に照射された2本の光切断線から基板面
を計算する。これを図4、図5、図6を用いて説明す
る。図において401は水平に設置されなかった基板に照
射された光切断線、402ははんだペーストを示してい
る。ペーストの高さは基板からの高さによって決定され
るため、観測された光切断線から光切断線が照射された
あらゆる画像水平位置における高さ方向の基板位置を求
める必要がある。これは基板面に照射された光切断線を
直線近似することで求めることができる。
Next, the substrate surface is calculated from the two light-cutting lines radiated near the ends of the long side of the pad or outside the pad when viewed in the vertical direction among the light-cutting lines radiated to the paste. To do. This will be described with reference to FIGS. 4, 5 and 6. In the figure, reference numeral 401 denotes a light cutting line irradiated on a substrate which is not installed horizontally, and 402 denotes a solder paste. Since the height of the paste is determined by the height from the substrate, it is necessary to find the substrate position in the height direction at every horizontal position of the image irradiated with the light cutting line from the observed light cutting line. This can be obtained by linearly approximating the light cutting line irradiated on the substrate surface.

【0011】しかし、多ピンのQFPのように狭ピッチ
でペーストを塗布しなければならない場合、ペーストが
パッドをはみ出して塗布され、光切断線が基板面に照射
されない場合がある。以下、ペーストがパッドをはみ出
して近くのペーストと結合してしまう不良をニジミと呼
ぶ。この状態を図5を用いて説明する。図において501
は塗布されたペースト、502〜505はペーストに照射され
た光切断線を示している。506はパッド、507,508は基
板面を計算するのに用いる光切断線を示している。図5
(a)は図3における点線部分で示した部分にペースト
を塗布し、これに光切断線を照射した状態を示してい
る。501に示したペーストはニジミが発生している。こ
のとき、隣接したペーストが結合するのはパッドの長辺
の中央部であり、ここを照射している503,504は基板面
を照射しない。パッドの長辺の両端付近ではペーストは
分離されているため、502,505のようにパッドの両端部
付近に照射された切断線の場合、基板面を求めることが
できる。このように、基板面を計算するのに用いる光切
断線は、なるべくペーストが存在しない部分に照射され
たものを使用することが望ましい。
However, when it is necessary to apply the paste at a narrow pitch as in the case of a multi-pin QFP, the paste may be applied by sticking out of the pad and the optical cutting line may not be applied to the substrate surface. Hereinafter, a defect in which the paste protrudes from the pad and bonds with the nearby paste is referred to as a blur. This state will be described with reference to FIG. In the figure 501
Is the applied paste, and 502-505 are the light cutting lines irradiated on the paste. 506 is a pad, and 507 and 508 are optical cutting lines used to calculate the substrate surface. Figure 5
3A shows a state in which the paste is applied to the portion shown by the dotted line portion in FIG. 3 and a light cutting line is applied to the paste. The paste shown in 501 is bleeding. At this time, the adjacent pastes are bonded to the central part of the long side of the pad, and the 503 and 504 irradiating the paste do not irradiate the substrate surface. Since the paste is separated near both ends of the long side of the pad, the substrate surface can be obtained in the case of a cutting line 502, 505 irradiated near the both ends of the pad. As described above, it is desirable to use the light cutting line used for calculating the substrate surface, which is irradiated to a portion where paste is not present as much as possible.

【0012】このことから、パッド部の外側に照射され
た光切断線がない場合には両端付近に照射された光切断
線、もしあれば外側に照射された切断線で、現在計測し
ようとしているペースト以外のペーストから影響されて
いないもの2本を用いて基板面を導く。これを図5
(b)に示す。図6は切断線を直線近似する手法を示し
たものである。図において601は水平に設置されていな
い基板に照射された切断線を示す。図6に示される方向
に垂直軸をとったとき、光切断線の水平位置を示すA,
B間に存在する光切断線垂直位置の最小値を示したもの
をY1,Y1が出現する水平位置をX1とおく。C,D間
において同様の処理を行ったものを示したものがY2
2である。この先、A,B間を左基板面抽出部、C,
D間を右基板面抽出部と呼ぶ。いま、左右の基板面抽出
部において、その一部、あるいは全ての部分での光切断
線が基板面を照射したものであれば、切断線はY=
((Y2−Y1)/(X2−X1))X + (X21−X
12)/(X2−Y1)で直線近似することができる。
From this fact, when there is no light cutting line irradiated to the outside of the pad portion, the light cutting line irradiated to both ends and the cutting line irradiated to the outside, if any, are about to be measured. The substrate surface is guided using two pastes that are not affected by the pastes other than the paste. Figure 5
It shows in (b). FIG. 6 shows a method of linearly approximating the cutting line. In the figure, reference numeral 601 indicates a cutting line irradiated on a substrate which is not installed horizontally. When the vertical axis is taken in the direction shown in FIG. 6, A indicating the horizontal position of the light cutting line,
The minimum value of the vertical position of the light cutting line existing between B is Y 1 , and the horizontal position where Y 1 appears is X 1 . The same processing between C and D is shown as Y 2 ,
X 2 . From now on, between A and B, the left substrate surface extraction unit, C,
The area between D is called the right board surface extraction unit. Now, in the left and right substrate surface extraction units, if the light cutting lines at a part or all of them irradiate the substrate surface, the cutting line is Y =
((Y 2 -Y 1) / (X 2 -X 1)) X + (X 2 Y 1 -X
A linear approximation can be made by 1 Y 2 ) / (X 2 −Y 1 ).

【0013】ここで基板面抽出部の位置の決定の仕方に
ついて説明する。デジタル処理を行う場合、量子化誤差
をなるべく小さくするために、左と右の基板面抽出部の
間になるべく長い間隔が開いていることが望ましい。た
だし、基板面抽出部においては基板面を計測する必要が
あるため、ペーストが塗布されている可能性が高い部
分、すなわちパッド部、以外の場所に基板面抽出部を設
定する必要がある。しかし、装置が基板のパッド全ての
位置情報を持っていない場合には、パッドのない部分を
探し出す事は困難である。本発明では、どんなに近接し
たパッド間でも必ず、パッド同士は結合していない、と
いう性質を利用している。すなわち、あるパッドが存在
している場合、そのパッドの外側近傍は必ずパッド部で
はないため、図5(b)に示すような光切断線であれば
基板面を計測可能である。
Here, a method of determining the position of the substrate surface extraction unit will be described. When performing digital processing, it is preferable that a long space be provided between the left and right substrate surface extraction units in order to minimize the quantization error. However, since the substrate surface extraction unit needs to measure the substrate surface, it is necessary to set the substrate surface extraction unit at a place other than the portion where the paste is likely to be applied, that is, the pad portion. However, if the device does not have the positional information of all the pads on the substrate, it is difficult to find the part without the pads. The present invention utilizes the property that the pads are not bonded to each other, no matter how close the pads are to each other. That is, when a certain pad is present, the area near the outside of the pad is not necessarily the pad portion, and therefore the substrate surface can be measured with the optical cutting line as shown in FIG. 5B.

【0014】ここまでで述べた条件によって基板面抽出
部を設定する。これを第7図を用いて説明する。図にお
いて701はパッドである。702,703は左そして右の基板
面抽出部である。1本の切断線が照射されることにより
複数のペーストの高さ情報を獲得することができるが、
このもっとも左、および、右に位置するパッドの左端お
よび右端とそれぞれの基板面抽出部の右端B、および左
端Cが結合するように基板面抽出部の位置を設定する。
しかし、パッドの左端、及び右端においてはペーストの
ニジミ等が原因で基板面が検出されない可能性がある。
このため、基板面抽出部のA,BおよびC,Dで示され
る区間は適当な間隔を持つように設定する。
The substrate surface extraction unit is set according to the conditions described so far. This will be described with reference to FIG. In the figure, 701 is a pad. Reference numerals 702 and 703 are left and right substrate surface extraction units. It is possible to obtain height information of multiple pastes by irradiating one cutting line,
The positions of the board surface extraction units are set so that the left and right ends of the pads located at the leftmost and right positions are connected to the right ends B and C of the respective board surface extraction units.
However, there is a possibility that the substrate surface cannot be detected at the left end and the right end of the pad due to bleeding of the paste or the like.
Therefore, the sections indicated by A, B and C, D of the board surface extraction unit are set to have appropriate intervals.

【0015】次に既に基板面を求めた2本の光切断線か
らまだ求めていない切断線における基板面を補間によっ
て求める。本発明では光切断線の照射位置はガルバノミ
ラーの振れ角によって決定される。これを、図8を用い
て説明する。いま、図8のように光学系が配置されてい
るとする。図において801はガルバノミラー、802は基板
面、803はスリット光プロジェクター、804はプロジェク
ターから投光されたスリット光が基板に到達するまでの
経路である。θはミラーの振れ角を示している。直線近
似の演算が行われなかった切断線の基板面は、直線近似
の計算が行われた2本の切断線の近似式Y=a1X+
1,Y=a2X+b2とそれぞれの切断線が照射された
ときのガルバノミラーの振れ角θ1,θ2そして基板面を
求めようとしている切断線が照射されたときのガルバノ
ミラーの振れ角θより補間することにより求める。この
とき補間より求められた基板面はY=(|tan(2θ
1−π/2)−tan(2θ−π/2)|a2+|tan
(2θ2−π/2)−tan(2θ−π/2)|a1)/
|tan(2θ1−π/2)−tan(2θ2−π/2)
|となる。ここまでの処理により対象となるはんだペー
ストの基板からの高さを精度よく求めることができる。
Next, the substrate surface at the cutting line which has not been obtained yet is obtained by interpolation from the two optical cutting lines which have already obtained the substrate surface. In the present invention, the irradiation position of the light cutting line is determined by the deflection angle of the galvanometer mirror. This will be described with reference to FIG. Now, suppose that the optical system is arranged as shown in FIG. In the figure, 801 is a galvanometer mirror, 802 is a substrate surface, 803 is a slit light projector, and 804 is a path through which the slit light projected from the projector reaches the substrate. θ indicates the deflection angle of the mirror. For the substrate surface of the cutting line for which the linear approximation calculation is not performed, the approximate expression Y = a 1 X + of the two cutting lines for which the linear approximation calculation is performed
b 1 , Y = a 2 X + b 2 and the deflection angles θ 1 and θ 2 of the galvano-mirror when the respective cutting lines are irradiated, and the deflection of the galvano-mirror when the cutting lines that seek the substrate surface are irradiated. It is obtained by interpolating from the angle θ. At this time, the substrate surface obtained by interpolation is Y = (| tan (2θ
1 −π / 2) -tan (2θ−π / 2) | a 2 + | tan
(2θ 2 −π / 2) -tan (2θ−π / 2) | a 1 ) /
| Tan (2θ 1 −π / 2) −tan (2θ 2 −π / 2)
| Through the processing up to this point, the height of the target solder paste from the substrate can be accurately obtained.

【0016】次に不良の発生したペーストを検出する。
図9において901はパッドを示している。斜線を引いた
領域902はペーストを検査するにあたり設けた領域であ
り、ペーストウインドウと呼ぶ。これはパッドからはみ
出して塗布されたペーストの容量を計測するために設け
たものであり、(ペーストウインドウ上に塗布されたペ
ーストの容量−パッド上に塗布されたペーストの容量)
がパッドからはみ出したペーストの容量とする。ペース
トの不良はパッド上に存在するペーストの容量、パッド
からはみ出したペーストの容量、パッド上に存在するペ
ーストで、ある基準高さを越えているものの面積、およ
び位置ずれより判定する。いま、理想的なペーストをパ
ッド上のみに塗布されたある適切な高さを持つ直方体と
して仮定する。この高さをここでは理想高さと呼ぶ。ペ
ーストの容量の良否はこの理想高さを持つ直方体に対す
るペーストの測定容量の比率で決定する。
Next, the defective paste is detected.
In FIG. 9, reference numeral 901 indicates a pad. A shaded area 902 is an area provided for inspecting the paste and is called a paste window. This is provided in order to measure the volume of the paste that has overflowed from the pad and is applied (volume of paste applied on the paste window-volume of paste applied on the pad).
Is the volume of the paste protruding from the pad. The defect of the paste is judged by the capacity of the paste existing on the pad, the capacity of the paste protruding from the pad, the area of the paste existing on the pad which exceeds a certain reference height, and the positional deviation. Now, assume that the ideal paste is a rectangular parallelepiped having an appropriate height and applied only on the pad. This height is called the ideal height here. The quality of the paste capacity is determined by the ratio of the measured capacity of the paste to a rectangular parallelepiped having this ideal height.

【0017】それぞれのペーストの容量はそれぞれの領
域における光切断線で測定されたあらゆる計測点、即ち
画素において測定された高さの総和で示すこととする。
これより、パッド、パッドからのはみ出し部における全
ての測定された画素と理想高さとの積に対するそれぞれ
の部分の測定された高さの総和との比率により評価す
る。この手法を用いることで、パッドの大きさやノイズ
により計測できなかった画素数に大きく左右されること
のない評価が可能である。
The capacity of each paste is represented by the sum of the heights measured at all measurement points, that is, the pixels, which are measured at the light section line in each area.
From this, evaluation is made by the ratio of the product of all the measured pixels at the pad and the protruding portion from the pad to the ideal height and the sum of the measured heights of the respective portions. By using this method, it is possible to perform an evaluation that is not largely influenced by the size of the pad or the number of pixels that cannot be measured due to noise.

【0018】ある基準高さは理想高さ≧基準高さとなる
ような適切に設定された値である。基準高さ以上の面積
は、パッド部における全ての測定された画素数に対する
その測定された画素の中で設定された基準高さを越えた
ものの個数の比率である。これはペーストが片寄って塗
布された場合を検出するものである。以下、ペースト容
量、はみ出し容量、基準高さ以上の面積は上に挙げた比
率とする。ここでパッド上に塗布されたペースト容量を
V、はみ出し容量は上下左右にはみ出した容量に4分割
し、それぞれVU,VD,VL,VR,基準高さ以上の
面積をSとおく。この比率を求めるフローチャートを第
10図に示す。
A certain reference height is an appropriately set value such that ideal height ≧ reference height. The area equal to or larger than the reference height is a ratio of the number of all the measured pixels in the pad portion to the number of the measured pixels exceeding the set reference height. This is to detect the case where the paste is applied with deviation. Hereinafter, the paste capacity, the protruding capacity, and the area above the reference height are in the above-mentioned ratios. Here, the paste capacity applied on the pad is divided into four, and the protruding capacity is divided into four parts protruding in the vertical and horizontal directions, and VU, VD, VL, and VR, and an area above the reference height is S. A flowchart for obtaining this ratio is shown in FIG.

【0019】パッド上に塗布されたペースト容量Vにつ
いては上限および下限のしきい値Th1,Th2を設定
し、Th1<V<Th2のときに正常とみなす。はみ出
し容量VU,VD,VL,VRはこのそれぞれに対して
上限のしきい値Th3を設定し、Th3未満のときに正
常とみなす。基準高さ以上の面積Sについては下限のし
きい値Th4を設け、Th4<Sのときに正常とみな
す。位置ずれに関しては、たとえば特開平01-100409と
同様にして検出することが可能である。ここで、本検査
装置全体としてのフローチャートを図11に示す。以上
に示したようにしてペーストの検査は実現可能である。
The upper and lower thresholds Th1 and Th2 are set for the paste capacity V applied on the pad, and when Th1 <V <Th2, it is regarded as normal. The protruding capacities VU, VD, VL, and VR are set to the upper limit threshold value Th3 for each of them, and are regarded as normal when less than Th3. For the area S equal to or higher than the reference height, a lower limit threshold Th4 is provided, and when Th4 <S, it is considered normal. The positional deviation can be detected, for example, in the same manner as in JP-A-01-100409. Here, a flowchart of the entire inspection apparatus is shown in FIG. The paste inspection can be realized as described above.

【0020】次に上記に示したようなはんだペースト印
刷状態検査装置を用いてはんだ付のプロセス管理を行う
手法について述べる。始めにはんだペーストを印刷す
る。次に上に述べたような検査装置よりはんだペースト
印刷状態の検査を行う。印刷状態が良好であった場合は
部品を搭載し、リフロー炉を用いてはんだ付を行う。し
かし、ペーストの印刷状態が良好でなかった場合はペー
ストを印刷するときの状態に問題がある可能性が大き
い。たとえば、パッド上に塗布されるべきペーストが塗
布されていない、あるいはペースト量が不足するという
状況が発生した場合には、はんだペーストを印刷すると
きに使用するマスクの目詰まりが発生したことが考えら
れ、マスクの洗浄などを行う必要がある。このようには
んだペースト塗布状態を観測することにより印刷時の状
態を改善することが可能であり、この改善を行うことに
よりはんだ付不良を大幅に低減させる。評価されたはん
だペースト印刷時の状態ははんだペースト印刷機、ある
いは印刷機の作業員に通知し、状態が良好でない場合は
印刷状態の改善を行うように指示する。
Next, a method of controlling the soldering process using the solder paste printing state inspection apparatus as described above will be described. First print the solder paste. Next, the solder paste printing state is inspected by the inspection apparatus as described above. If the print condition is good, mount the parts and solder using a reflow oven. However, if the paste printing condition is not good, there is a high possibility that there is a problem with the paste printing condition. For example, if the paste that should be applied on the pad is not applied or the amount of paste is insufficient, it is possible that the mask used when printing the solder paste has clogged. Therefore, it is necessary to wash the mask. By observing the solder paste application state in this way, the state at the time of printing can be improved, and by making this improvement, soldering defects can be greatly reduced. The solder paste printing machine or the operator of the printing machine is notified of the evaluated solder paste printing state, and if the state is not good, an instruction is given to improve the printing state.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明によれば、はんだペースト印刷後
のはんだペースト塗布状態の検査が可能となり、この結
果、はんだペースト塗布状態が良好でない基板をはんだ
付工程から除く、あるいははんだペーストの印刷状態を
良好に保つことが可能となり、はんだ付不良を大幅に改
善するという効果がある。
According to the present invention, it becomes possible to inspect the solder paste application state after solder paste printing, and as a result, the substrate in which the solder paste application state is not good is removed from the soldering process, or the solder paste printing state is obtained. It is possible to maintain good solderability, and there is an effect that soldering defects are significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】はんだペーストにスリット光を照射し、取り込
まれた光切断線の画像を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an image of a light cutting line taken in by irradiating a solder paste with slit light.

【図3】多ピンQFPのパッドの配置図である。FIG. 3 is a layout view of pads of a multi-pin QFP.

【図4】水平に設置されなかったプリント基板に照射さ
れた光切断線の図である。
FIG. 4 is a view of a light cutting line applied to a printed circuit board that is not installed horizontally.

【図5】隣接したものが結合しあったはんだペーストに
光切断線を照射したときの図である。
FIG. 5 is a diagram when a light-cutting line is applied to a solder paste in which adjacent ones are bonded to each other.

【図6】水平に設置されなかったプリント基板の高さ位
置を直線近似によって求める手法の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of obtaining a height position of a printed circuit board that is not installed horizontally by linear approximation.

【図7】水平に設置されなかったプリント基板の高さ位
置を求める際,光切断線のどの位置をもとに計算するか
を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing which position of an optical cutting line is used for calculation when determining the height position of a printed circuit board that is not installed horizontally.

【図8】光学系の配置図である。FIG. 8 is a layout diagram of an optical system.

【図9】ペーストウインドウの設定図である。FIG. 9 is a setting diagram of a paste window.

【図10】ペーストの良、不良を判定するアルゴリズム
のフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart of an algorithm for determining whether the paste is good or bad.

【図11】装置全体としての動作のフローチャートであ
る。
FIG. 11 is a flowchart of the operation of the entire apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…TVカメラ、 102…スリット光プロジェクター、 103…ガルバノミラー、 104…検査対象基板、 105…XYテーブル、 106…光学部制御回路、 107…XYテーブル制御回路、 108…画像入力回路、 109…光切断線抽出回路、 110…CPU、 111…メモリ、 112…システムバス、 113…画像処理システム。 101 ... TV camera, 102 ... Slit light projector, 103 ... Galvano mirror, 104 ... Inspection target substrate, 105 ... XY table, 106 ... Optical control circuit, 107 ... XY table control circuit, 108 ... Image input circuit, 109 ... Optical Cutting line extraction circuit, 110 ... CPU, 111 ... Memory, 112 ... System bus, 113 ... Image processing system.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】プリント基板上に線パターンを発生させる
スリット光プロジェクターと、上記線パターンを撮像す
るためのTVカメラと、TVカメラが撮像した画像を解
析するための画像処理装置とを備えるはんだペーストの
塗布状態を検査する装置において、検査対象である1
つ、あるいは複数のはんだペーストの所定の塗布領域に
対して線パターンの水平方向と垂直に線パターンを走査
し、所定の塗布領域の端部分に線パターンが形成される
ように照射されたスリット光より線パターンの形成され
た位置におけるプリント基板の高さ位置を求めることを
特徴とするはんだペースト塗布状態モニタ装置。
1. A solder paste comprising a slit light projector for generating a line pattern on a printed circuit board, a TV camera for capturing the line pattern, and an image processing device for analyzing an image captured by the TV camera. 1 is the inspection target in the device for inspecting the coating state of
Slit light irradiated so that a line pattern is scanned perpendicularly to the horizontal direction of the line pattern with respect to a predetermined application region of one or a plurality of solder pastes, and the line pattern is formed at the end portion of the predetermined application region. A solder paste application state monitoring device characterized by obtaining a height position of a printed circuit board at a position where a twisted line pattern is formed.
【請求項2】請求項1に記載のモニタ装置においてプリ
ント基板の高さ位置を検出する際に、装置が位置情報を
持つ、1つあるいは複数のはんだペーストの所定の塗布
領域、あるいはその付近に線パターンが照射されたとき
に、その塗布領域の最も左、および、右端付近の、塗布
領域ではない部分に照射された線パターンをもとにプリ
ント基板の高さ位置を求めることを特徴とするはんだペ
ースト塗布状態モニタ装置。
2. The monitor device according to claim 1, wherein when the height position of the printed circuit board is detected, the device has a predetermined application area of one or a plurality of solder pastes having positional information, or the vicinity thereof. When the line pattern is irradiated, the height position of the printed circuit board is obtained based on the line pattern irradiated to the leftmost and right end portions of the coating area, which are not the coating area. Solder paste application status monitor.
【請求項3】請求項1に記載のモニタ装置において上記
請求項1によってプリント基板の高さ位置を求めるため
に使われた線パターンより、その他の線パターンが照射
された位置におけるプリント基板の高さ位置を補間によ
り求めることを特徴とするはんだペースト塗布状態モニ
タ装置。
3. The monitor apparatus according to claim 1, wherein the height of the printed circuit board at a position irradiated with another line pattern is higher than the line pattern used for obtaining the height position of the printed circuit board according to claim 1. A solder paste application state monitoring device characterized in that the height position is obtained by interpolation.
【請求項4】プリント基板上の任意、あるいはある特定
の位置の高さ情報を計測できるモニタ装置において、プ
リント基板上のはんだペースト印刷マスクの穴に対応す
る部分に塗布されたはんだペーストの測定容量と所定の
はんだペースト塗布領域の面積の底面を持つ直方体とし
て仮定されたはんだペーストの理想的な形状における容
量との比率よりはんだペーストの塗布状態を評価するこ
とを特徴とするはんだペースト塗布状態モニタ装置。
4. A monitor device capable of measuring height information at an arbitrary or a specific position on a printed circuit board, the measured capacity of the solder paste applied to a portion corresponding to a hole of a solder paste print mask on the printed circuit board. And a solder paste application state monitoring device for evaluating the application state of the solder paste based on the ratio of the capacity of the ideal shape of the solder paste assumed to be a rectangular parallelepiped having the bottom of the area of the predetermined solder paste application area. ..
【請求項5】請求項4に記載のモニタ装置において、所
定のはんだペースト塗布領域に対応する部分の外側にあ
る一定の領域を設け、この領域、あるいはこの領域を複
数に分割した領域におけるはんだペーストの測定容量
と、この領域において請求項4に記載の、理想的な形状
と仮定した直方体のもつ高さでペーストが塗布されたと
きの容量との比率よりはんだペーストの塗布状態を評価
することを特徴とするはんだペースト塗布状態モニタ装
置。
5. The monitor device according to claim 4, wherein a certain area is provided outside a portion corresponding to a predetermined solder paste application area, and the solder paste in this area or in an area obtained by dividing this area into a plurality of areas. It is possible to evaluate the applied state of the solder paste from the ratio of the measured capacity of the above and the capacity when the paste is applied at the height of the rectangular parallelepiped which is assumed to have an ideal shape in this region. Characteristic solder paste application condition monitoring device.
【請求項6】請求項4に記載のモニタ装置において、は
んだペーストを検査するにあたり、ある基準高さを設
け、ある所定の塗布領域に塗布されたはんだペースト
で、基準高さを越えた高さの部分の面積と、特定の塗布
領域の面積との比率よりはんだペーストの塗布状態を評
価することを特徴とするはんだペースト塗布状態モニタ
装置。
6. The monitor device according to claim 4, wherein when a solder paste is inspected, a certain reference height is provided, and the solder paste applied to a certain predetermined application area has a height exceeding the reference height. A solder paste application state monitoring device, characterized in that the application state of the solder paste is evaluated from the ratio of the area of the area of (1) to the area of a specific application area.
【請求項7】請求項4に記載のモニタ装置において請求
項4,5,6を単体で、あるいはこれらのいくつかを組
み合わせてはんだペーストの塗布状態を評価することを
特徴とするはんだペースト塗布状態モニタ装置。
7. The solder paste application state according to claim 4, wherein the application state of the solder paste is evaluated by using any one of claims 4, 5 and 6 alone or by combining some of them. Monitor device.
【請求項8】請求項1または4に記載のモニタ装置にお
いて請求項1,2,4,5,6に記載の所定の塗布領域
を、検査しようとしているペーストに対応するはんだペ
ースト印刷マスクにおける穴より決定することを特徴と
するはんだペースト塗布状態モニタ装置。
8. A hole in a solder paste printing mask corresponding to a paste to be inspected in a predetermined application area according to claim 1, 2, 4, 5, 6 in a monitor device according to claim 1 or 4. A solder paste application state monitoring device, which is determined by the above.
【請求項9】請求項7に記載したようなはんだペースト
塗布状態の評価の結果からはんだペースト印刷機の状態
を評価し、ペースト印刷機、あるいは印刷機の作業員に
印刷機の状態を通知することを特徴とするはんだペース
ト塗布状態モニタ装置。
9. The state of the solder paste printing machine is evaluated from the result of the evaluation of the solder paste application state as described in claim 7, and the state of the printing machine is notified to the paste printing machine or a worker of the printing machine. A solder paste application state monitoring device characterized by the above.
JP544292A 1992-01-16 1992-01-16 Device for monitoring applied state of solder paste Pending JPH05187838A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140115595A (en) * 2013-03-21 2014-10-01 삼성전자주식회사 Three-dimensional shape detector
KR20210044854A (en) * 2018-12-10 2021-04-23 가부시키가이샤 신가와 Mounting device

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