JPH06167317A

JPH06167317A - 表面実装部品のリードの半田付け部の検査方法

Info

Publication number: JPH06167317A
Application number: JP32166192A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Ota; 和彦太田; Mamoru Shinjo; 護新城; Yasuhiro Tejima; 康裕手島; Shuzo Igarashi; 修三五十嵐
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は表面実装部品のリードの半田付け部の
検査方法に関し、自動化に適し高密度実装用の部品にも
十分適用可能な上記方法の提供を目的とする。【構成】プリント配線板８に表面実装される部品のリー
ド６とプリント配線板８上のパッド１０との半田付け部
の検査方法であって、半田層の厚みを測定するステップ
と、リード６の変形量に関与する量を測定するステップ
と、半田付け部の形態に関与する量を測定するステップ
と、これらの測定値に基づいて半田付け部の良否を判定
するステップとから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面実装部品のリードの
半田付け部の検査方法に関する。近年、通信機器等の電
子機器の製造の分野においては、製品の小型化、軽量
化、多機能化が進み、それらを構成するプリント配線板
ユニットについて多品種少量生産を行うことが要求され
ている。それに伴い、部品点数の増大や部品の小型化、
複雑化により、人手による部品実装やユニット試験が困
難になっており、工場では製造設備や試験設備を用いた
自動化ラインが多く導入されるようになってきた。

【０００２】他方、部品実装技術として、パッド（導体
パターン）上に半田が印刷されたプリント配線板に表面
実装部品をのせ、印刷半田を再溶融させることで部品と
パッドの半田付けを行うようにした表面実装技術が開発
されている。この技術によると、プリント配線板上への
高密度な部品実装が可能になるので、半田付け部につい
ての目視による検査は実用的でなく、自動化に適し高密
度実装用の部品にも十分適用可能な半田付け部の検査方
法が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】表面実装部品のリードの半田付け部の従
来の検査方法の一つは、部品実装後にプリント配線板の
主面に対して垂直な方向からＸ線を透過させ、透過Ｘ線
の画像解析に基づき半田付け部の良否を判定するもので
ある。この方法は少なくとも次の欠点を有している。

【０００４】プリント配線板が一層以上の内層パター
ンを有している多層プリント配線板である場合に、得ら
れた画像に対する内層パターンの影響により半田付け部
の良否を正確に判定することができない。

【０００５】プリント配線板の検査すべき半田付け部
に対応する裏面側の部分には部品実装を行うことができ
ないので、高密度実装が困難である。パッドの微細化により半田付け部の半田の厚みが小さ
くなると、透過Ｘ線の画像において半田付け部の認識が
困難になる。

【０００６】表面実装部品のリードの半田付け部の従来
の検査方法の他の一つは、半田付け部の半田の厚みを光
学的に検知する方法である。しかし、この方法による場
合、リードの半田付けされる部分と部品本体の間の部分
が陰となり、良好な検査が困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明の目的
は、自動化に適し高密度実装用の部品にも十分適用可能
な表面実装部品のリードの半田付け部の検査方法を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の表面実装部品の
リードの半田付け部の検査方法は、プリント配線板に表
面実装される部品のリードと上記プリント配線板上のパ
ッドとの半田付け部の検査方法であって、上記パッド上
に印刷された半田層の上記パッドの上面からの高さを測
定する第１のステップと、上記リードの半田付けされる
部分について基準面からの最大高さを測定する第２のス
テップと、上記部品の表面実装後に上記リードの半田付
けされた部分について上記パッドの上面からの最大高さ
を測定する第３のステップと、該第３のステップでの測
定値から上記第２のステップでの測定値を減じて得た数
値を上記第１のステップでの測定値と比較して半田付け
部の良否を判定する第４のステップとを含む。

【０００９】望ましくは、第１乃至第３のステップでの
高さの測定は光切断法によりなされる。第２のステップ
における基準面は、例えば、印刷半田層上にリードを配
置したときの半田層の上面である。

【００１０】

【作用】本発明の方法によると、第２及び第３のステッ
プでの測定値についての減算の結果得られた数値を第１
のステップでの測定値と比較するようにしているので、
半田付け部における実質的な半田厚みを容易に得ること
ができ、高密度実装用の部品についても半田付け部の良
否を判定することが可能になる。また、第１乃至第３の
ステップでの高さの測定は、光切断法等の光学的な手法
により行うことができるので、本発明方法は検査工程の
自動化に適している。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明の検査方法を適用可能な表面実装部品
の側面図、図２は図１の破線で囲まれた半田付け部の拡
大断面図である。チップ部品、ＱＦＰ（クアドフラット
パッケージ）等の表面実装部品２は、部品本体４と部品
本体４から側方にクランク状に伸びるリード６とを有し
ている。リード６はプリント配線板８上のパッド１０に
半田付けされ、これにより表面実装部品２の機械的な固
定及び電気的な接続がなされている。

【００１２】プリント配線板８が多層プリント配線板で
ある場合には、プリント配線板８はその内部に少なくと
も一層の内層パターン１２を有している。また、高密度
実装を可能にするために、プリント配線板８の裏面側の
パッド１０に対応する位置に他の表面実装部品１４が実
装されていることがある。

【００１３】このような内層パターン１２や裏面側の表
面実装部品１４がある場合、従来方法によって半田付け
部の検査を行うことが困難であることは前述した通りで
ある。

【００１４】図３は半田付け部の寸法例の説明図であ
る。表面実装部品がＱＦＰ等の集積回路部品である場
合、表面実装部品のリード６は通常複数あり、これら複
数のリード６は等間隔に配置される。リードピッチは近
年益々微細化し、０．５mm以下のピッチが実用されてい
る。この場合、リードの寸法は、板厚で３５〜１００μ
ｍ、幅で５０〜１５０μｍである。

【００１５】図３に例示された寸法例では、リード６の
幅は０．１５mm、パッド１０の幅は０．１８mm、リード
ピッチは０．３５mmである。このように半田付け部が微
細である場合、半田付けに供された半田１６の形状が小
さく、従来方法では半田付け部の良否の判定が困難であ
る。

【００１６】図４は本発明が適用される半田付け部の検
査手順の説明図である。この検査方法は、半田付け作業
の進行に伴って実施される。まず、プリント配線板８上
に形成されたパッド１０には半田印刷により半田層１６
Ａが形成される。そして、各パッド１０上の各半田層１
６Ａについて、半田層１６Ａの高さ（厚み）Ｈ１が例え
ば光切断法により測定される。光切断法については後述
する。

【００１７】次いで、図４（Ｂ）に示されるように、表
面実装部品のリード６を、対応する各パッド１０に形成
された各半田層１６Ａ上に載置する。この状態で、リー
ド６の半田付けされる部分について基準面からの最大高
さＨ２が測定される。この場合、各リード６は各半田層
１６Ａ上に載置されているので、基準面としては各半田
層１６Ａの上面を用いることができる。

【００１８】この最大高さＨ２はリード６を半田層１６
Ａ上に載置せずに測定することもできる。例えば、表面
実装部品を平坦な面上に載置し、その面を基準面として
同じように最大高さを測定するこどかできる。

【００１９】ここで、リード６の半田付けされる部分に
ついて基準面からの最大高さＨ２を測定するようにして
いるのは、この最大高さＨ２がリード６の変形により各
リード毎に異なる値になるからである。

【００２０】例えば、リード６が予め定められた形状を
維持している場合には、この最大高さＨ２はリードの板
厚に等しくなるが、図５に示されるように、リード６の
半田付けされる部分が屈曲している場合には、この最大
高さＨ２はリードの板厚よりも大きくなる。

【００２１】図４（Ｂ）において、３つ図示されたリー
ド６のうちの中央のリード６は図５に示されたような屈
曲が生じているものであり、この場合リード６の端面は
半田層１６Ａの上面から浮き上がって見えている。

【００２２】続いて、最大高さＨ２が測定されたなら
ば、半田層１６Ａを再溶融（リフロー）して、リード６
とパッド１０間の半田付けを行う。そして、この半田付
けの後に、図４（Ｃ）に示されるように、リード６の半
田付けされた部分についてパッド１０の上面からの最大
高さＨ３を測定する。

【００２３】図４（Ｂ）及び（Ｃ）の工程における最大
高さＨ２及びＨ３の測定には例えば光切断法を用いるこ
とができる。そして、半田付け部の良否を判定するに際
しては、最大高さＨ３の測定値から最大高さＨ２の測定
値を減じて得た数値を高さＨ１の測定値と比較し、例え
ば、Ｈ３−Ｈ２がＨ１よりも小さければ半田付け部が良
好なものであると判定し、Ｈ３−Ｈ２がＨ１よりも大き
ければ半田付け部が不良であると判定する。

【００２４】以上の説明では、各高さの測定を中心に手
順を説明したが、次のようにして中間工程における不良
品を識別することもできる。例えば、図４（Ａ）の工程
においては、半田層１６Ａの高さＨ１の測定値が予め定
められた値に満たない場合には、半田印刷不良と判断
し、そのプリント配線板については部品の表面実装を行
わずに、再度半田印刷を行う。

【００２５】また、例えば、図４（Ｂ）に示される工程
において、リード６の変形量が予め定められた変形量よ
りも大きい場合には、その部品が不良であると判断し、
部品の交換或いはリードの修正を行う。

【００２６】以上の実施例では、各高さの測定値が自動
的にマイクロコンピュータ等の計算機に入力されるよう
にし、前述の減算及び比較のための演算を予め定められ
たプログラムに従って自動的に行うようにしてもよい。

【００２７】図６は光切断法を説明するための図であ
る。ここでは、図４（Ｃ）の工程における最大高さＨ３
の測定に光切断法を適用した場合について、半田付け部
近傍の斜視図が示されている。

【００２８】図６において、符号１８は半田付け部及び
その近傍へのスリットビームの照射パターンを表してお
り、この照射パターン１８は矢印２０で示されるように
パッド１０の長手方向に走査される。そして、この照射
パターンが例えば斜め上方に配置された図示しない撮像
装置によって撮像され、その画像情報に基づいて前述の
最大高さＨ３が算出されるのである。

【００２９】この画像処理の結果の一例を図４（Ｃ）に
符号２２で示す。この波形は半田付け部をパッド１０の
長手方向に見たときのビーム走査位置毎の半田付け部の
断面形状に相当しており、これにより半田付け部の最大
高さＨ３を測定することができるとともに、例えば半田
付け部の浮きが生じている場合に、その浮き量Ｄを求め
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
自動化に適し高密度実装用の部品にも十分適用可能な表
面実装部品のリードの半田付け部の検査方法の提供が可
能になるという効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を適用可能な表面実装部品の側面図
である。

【図２】図１の半田付け部の拡大断面図である。

【図３】半田付け部の寸法例の説明図である。

【図４】半田付け部の検査手順の説明図である。

【図５】リードの曲がりの説明図である。

【図６】光切断法の説明図である。

【符号の説明】

２表面実装部品６リード８プリント配線板１０パッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者五十嵐修三神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント配線板(8) に表面実装される部
品のリード(6) と上記プリント配線板(8) 上のパッド(1
0)との半田付け部の検査方法であって、上記パッド(10)上に印刷された半田層(16A) の上記パッ
ド(10)の上面からの高さを測定する第１のステップと、上記リード(6) の半田付けされる部分について基準面か
らの最大高さを測定する第２のステップと、上記部品の表面実装後に上記リード(6) の半田付けされ
た部分について上記パッド(10)の上面からの最大高さを
測定する第３のステップと、該第３のステップでの測定値から上記第２のステップで
の測定値を減じて得た数値を上記第１のステップでの測
定値と比較して半田付け部の良否を判定する第４のステ
ップとを含むことを特徴とする表面実装部品のリードの
半田付け部の検査方法。
【請求項２】上記第１乃至第３のステップでの高さの
測定は光切断法によりなされることを特徴とする請求項
１に記載の方法。
【請求項３】上記基準面は上記半田層(16A) 上に上記
リード(6) を配置したときの該半田層(16A) の上面であ
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。