JPH0599643A

JPH0599643A - はんだ付部のｘ線検査方法

Info

Publication number: JPH0599643A
Application number: JP3261808A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ayabe; 寿彦綾部; Satoshi Fushimi; 智伏見; Tomohiro Kuni; 朝宏久邇
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】両面実装基板においても、片面実装基板と同様
の欠陥判定を行うことができるようにした、Ｘ線透過画
像によるはんだ付部の検査方法を提供することにある。【構成】検査対象であるはんだ付部以外の像の、一部あ
るいはその全てをメモリ１０にあらかじめ記憶してお
き、位置合わせ回路１１による位置合わせの後、このデ
ータを差分回路１２において検査対象入力画像から引き
レベル補正回路１３においてレベル補正を行う。良否判
定回路１４は、この結果得られたデータから、両面実装
基板のはんだ付部の検査を行う。【効果】従来困難であった、Ｘ線を用いた高密度両面実
装基板のはんだ付部の欠陥検出が、片面実装基板の場合
と同様に行えるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線透過画像によるはん
だ付部の検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，プリント板は小型化、高密度化
し、面付け実装部品が普及してきた。これに伴い、様々
なはんだ付部の自動検査装置が開発されてきた。光学式
のはんだ付検査装置では、SOJ、PLCC等のはんだ付部の
検査が困難であるため、Ｘ線によるはんだ付部の検査が
行われるようになった。

【０００３】両面実装基板の高密度化に伴ない、検査対
象であるはんだ付部の裏面にも、面付け部品が実装され
ているというような実装状態が、多く見られるようにな
った。このような場合、Ｘ線式検査装置におけるＸ線透
過画像中には、検査対象であるはんだ付部分と、その裏
面の実装部品の像が混在するため、従来のＸ線式検査装
置の検査方法では、検査が困難であった。

【０００４】特願平０２−１２５５８号明細書によれ
ば、上述の状況であっても、表裏で重なる実装部品が同
種のもので、Ｘ線透過画像中にこの両面のはんだ付部分
の像が、二列に並んで見える場合には検査が可能であ
る。しかし、表裏の実装部品のリ−ド数が異なる場合等
では、Ｘ線式の検査装置では、はんだ付部の良否判定を
行うことは、ほとんど不可能であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】両面実装基板の高密度
化に伴い、検査対象であるはんだ付部分の裏面に、面付
け部品が実装されているという実装状態が、多く見られ
るようになった。この部分のＸ線透過画像中には、検査
対象であるはんだ付部と共に、裏面の実装部品の像が、
混在しているために、検査が困難であった。

【０００６】本発明の目的は，このような両面実装基板
に対しても、片面実装基板と同様の欠陥判定を行うこと
ができるようにしたＸ線透過画像によるはんだ付部の検
査方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】はじめに、あらかじめ検
査の妨げとなる、裏面の実装部品のみのＸ線透過画像を
撮像し、この画像の一部あるいはすべてを図３に示すメ
モリ１０に記録しておく。このデータと検査対象画像と
の位置合わせを位置合わせ回路１１によって行う。位置
合わせの後、差分回路１２において検査対象であるはん
だ付部の像からこのなかに混在している、検査の妨げと
なるあらかじめ記録しておいた検査に不要な像との差分
データを得る。この差分データのレベル補正を、レベル
補正回路１３によって行う。良否判定回路１４は、この
補正後のデータから、はんだ付部の欠陥判定を行う。

【０００８】

【作用】上記の操作により、従来困難であった、Ｘ線式
はんだ付検査装置による、高密度実装基板におけるはん
だ付部の、信頼性の高い欠陥判定を行うことができる。

【０００９】

【実施例】本はんだ検査装置の検査対象は、図１に示す
SOP、QFP、PLCC、LCC等の面付き部品のはんだ付部であ
る。

【００１０】図２に、本はんだ検査装置の全体構成を示
す。面付き部品１が実装された基板２が、ＸＹθステ−
ジ３に搭載されており、Ｘ線源４から出力されるＸ線
は、部品１、基板２を透過し、画像検出部５によりＸ線
透過画像が検出される。画像処理部８は、計算機９の指
示により、検出画像の画像処理をおこなう。この処理結
果に基づき、計算機９は、各はんだ付部の欠陥判定を行
う。Ｘ線制御部６は、計算機９の指示により、Ｘ線源４
の管電圧、管電流、Ｘ線発生等の制御を行う。ステ−ジ
制御部７は、計算機９の指示により、ステ−ジの制御を
行う。

【００１１】図３に、具体的な画像処理部８の構成例を
示す。画像検出器５によって検出された検査対象画像
は、メモリ１０に記録される。計算機９は、検査対象画
像の加算投影値を計算し、はんだ付部の検査波形抽出位
置を得る。一方、位置合わせ回路１１は計算機９の指示
により、検査対象画像と、あらかじめ検査の前にメモリ
１０に記録してある、検査対象の裏面にある、はんだ付
部検査の妨げとなる実装部品等のＸ線透過画像との位置
合わせを行う。位置ずれ量および検査対象中の波形抽出
位置から、検査の妨げとなるメモリ１０に記録してある
データ中の、検査波形抽出位置を得る。計算機９はメモ
リ１０中のそれぞれのデータから検査データ抽出を行
い、このデータを数値演算専用のプロセッサである差分
回路１２にセットする。プロセッサ１２は、計算機９の
指示により２データの差分データを計算する。レベル補
正回路１３は、この差分波形中の最高階調値と検査対象
画像中の最高階調値とが一致するよう、差分波形に対し
て補正を行う。良否判定回路１４は計算機９の指示によ
り、この補正後のデータと良品標準波形とのずれ量を計
算する。この値によって、はんだ付部の良否が判定され
る。

【００１２】以下、検査対象であるはんだ付部の検査に
おける、本発明の一実施例を、図４に示すQFP１６を裏
面に有するSOP１５のはんだ付部の検査を例に説明す
る。図４のような基板のＸ線透過画像を、図５に示す。
この図５では、検査対象であるSOP１５側のはんだ付部
１７と、QFP１６側のリ-ドフレ-ムの像が重なり、この
ままでは検査できない。

【００１３】検査のためには、あらかじめ、はんだ付部
の検査の妨げとなるQFP側のリ−ドフレ−ムの像のみで
ある図６のようなＸ線透過画像を撮像しておく。撮像方
法を次に示す。はじめに、実際にはんだ付部の検査を行
う検査対象基板と同種の未実装の基板を用意する。次に
この基板に、検査対象であるSOP１５の裏面すなわちQFP
１６側の面のみ実装を行う。この基板を実際の検査と同
じ操作、同じ条件で撮像する。この画像にシェーディン
グおよびログ変換等の前処理を施し、図６のようなＸ線
透過画像を得る。あるいは、面付き部品QFP１６のみを
ステ−ジにのせ、撮像したものでもよい。この画像デー
タのうち、実際の検査で利用するデータは、ごくわずか
な部分、すなわち、検査対象であるはんだ付部分と重な
る部分である。そこで、この部分を含む狭小領域内の画
像データのみを、あらかじめ記録しておく。以下、検査
手順を説明する。

【００１４】はじめに、図５で示す検査対象画像を撮像
し、各はんだ付部毎に、あらかじめ記録しておいた画像
データとの、はんだ付部の近くでの狭小領域内における
マッチングを行い、位置ずれ量を計算する。算出方法と
しては、検査対象画像をＸ方向に一画素単位でずらしな
がら、前述の狭小領域内で記録しておいたリ−ドフレ−
ムの画像データとの差の積分値を最小にする、Ｘ方向の
変位量を求め、次にＹ方向についても同様にして、それ
ぞれの変位量を求める。この様にして、狭小領域内にお
けるマッチングを行うことで、歪の大きいＸ線画像に対
しても、面付け部品の搭載ずれ等による回転方向のずれ
に左右されにくいマッチングを行うことができる。な
お、この演算は、専用のプロセッサ１１を用いることで
高速に行われる。

【００１５】はんだ付部の良否判定には、各はんだ付部
分毎に、図７に示すような、はんだ付部を横切る、はん
だ付部の波形データが必要とされる。良否判定回路１４
は、この波形データからはんだ付部の良否判定を行う。
良否判定回路１４の要求する波形データは、次のように
して得られる。はんだ付部分は、検査画像中最も階調値
が低いので、図７に示す領域の位置座標は、縦方向およ
び横方向のそれぞれについて検査対象画像の加算投影分
布を計算することによって容易に得られる。さらに上記
の位置ずれ量から、検査画像中のQFP１６側のリ-ドフレ
-ム像に対応する、あらかじめ記録しておいたリ−ドフ
レ−ムの位置がわかる。はんだ付部毎に、対応する位置
における波形データ図８、図９をそれぞれ抽出し、この
二つのデータの差をとる。この差分波形を、図１０で示
す。以上の手続によって、QFP側のリ−ドフレ−ムが検
査に与える影響を、ほぼ無くすことができる。しかし、
この差分波形は、図１０で示すように、階調値が負とな
り、このままでは良品波形データとの比較を行うことが
できない。そこで、この差分波形の最高階調値と良品波
形の最高階調値が一致するように、レベル補正を行う。
以上の操作によって、検査に必要な波形データが得られ
る。

【００１６】良否判定回路１４は、この結果得られたデ
ータと、数種の良品データとの差の積分値を求め、この
うちの最小値をもとめる。この最小値から計算機９は、
はんだ付部の良否判定を行う。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、高密度実装された両面
実装基板の、面付き部品のはんだ付検査が、Ｘ線式はん
だ付検査装置において可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の本検査装置の検査対称であ
る面付き実装部品の斜視図、

【図２】本発明の一実施例において、本検査装置のブロ
ック図、

【図３】本発明の本検査装置の画像処理部のブロック
図、

【図４】本発明の実施例の、両面実装基板例の説明図、

【図５】本発明の実施例の検査対象Ｘ線透過画像例の説
明図、

【図６】本発明の実施例のリ−ドフレ−ムＸ線透過画像
例の説明図、

【図７】実施例を説明するために用いたはんだ付部良否
判定のための波形抽出位置を示す説明図。

【図８】実施例を説明するために用いたはんだ付部波形
データ例を示す特性図、

【図９】実施例を説明するために用いたリ−ドフレ−ム
波形データ例を示す特性図、

【図１０】実施例を説明するために用いた差分波形デー
タ例を示す特性図。

【符号の説明】９…計算機、１０…メモリ、１１…位置合わせ回路、１２…差分回路、１３…レベル補正回路、１４…良否判定回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料ステージにより位置決めされた基板に
電子部品のリードをはんだ付けした検査対象にＸ線を照
射してそのＸ線透過画像を得、前記Ｘ線透過画像より検
査対象となるはんだ付部の位置を抽出し、その位置情報
に基づいて各はんだ付部毎に検査領域を設定し、この設
定された検査領域毎に前記Ｘ線透過画像のデータと複数
個用意した良品の基準画像データとの比較により良否を
判定するはんだ付部の検査方法において、検査対象であ
るはんだ付部以外の像の、一部あるいはその全てを引く
ことによって、両面実装基板のはんだ付部の検査を行う
ことを特徴とするＸ線検査方法。
【請求項２】両面実装基板のはんだ付部分のＸ線透過画
像は、検査対象の裏面の面付き部品の像を、検査領域内
に含み、この際、あらかじめ裏面の部品のＸ線透過画像
を記憶しておき、位置合わせの後、差分をとることを特
徴とするはんだ付部のＸ線検査方法。
【請求項３】請求項２において、前記位置合せの画像中
の限定した領域内で差の積分を行い、この値によって位
置ずれ量を評価するＸ線検査方法。
【請求項４】上記良品との比較において、比較のために
抽出したデータの階調値補正を特徴とする、はんだ付部
のＸ線検査方。
【請求項５】上記裏面の部品のＸ線透過画像を、検査対
象の裏面のみ実装した状態で、検査と同一の位置決めと
撮像を行うことによって得ることを特徴とするはんだ付
部のＸ線検査方法。
【請求項６】上記裏面の部品のＸ線透過画像を、この部
品のみをＸ線装置により撮像するとによって得ることを
特徴とするはんだ付部のＸ線検査方法。