JPH0794972B2 - 半田の外観検査方法 - Google Patents
半田の外観検査方法Info
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- JPH0794972B2 JPH0794972B2 JP1323351A JP32335189A JPH0794972B2 JP H0794972 B2 JPH0794972 B2 JP H0794972B2 JP 1323351 A JP1323351 A JP 1323351A JP 32335189 A JP32335189 A JP 32335189A JP H0794972 B2 JPH0794972 B2 JP H0794972B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- inspection method
- height
- lead
- electronic component
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
- H05K13/0817—Monitoring of soldering processes
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半田の外観検査方法に関し、詳しくは、半田に
レーザ光を掃引照射し、その反射光を位置検出素子によ
り検出するようにした半田の外観検査方法において、半
田形状の合理的な合否判断基準を設定して、客観的な外
観検査を行うようにしたものである。
レーザ光を掃引照射し、その反射光を位置検出素子によ
り検出するようにした半田の外観検査方法において、半
田形状の合理的な合否判断基準を設定して、客観的な外
観検査を行うようにしたものである。
（従来の技術） 電子部品を基板に接着する半田にレーザ光を掃引照射
し、その反射光を位置検出素子にて検出することによ
り、半田形状の合否を判断することが知られている（例
えば特開昭63−177042号公報、特開昭63−177045号公
報）。
し、その反射光を位置検出素子にて検出することによ
り、半田形状の合否を判断することが知られている（例
えば特開昭63−177042号公報、特開昭63−177045号公
報）。
（発明が解決しようとする課題） ところが従来、半田形状の合否の判断基準は明確ではな
く、かなり恣意的に合否判断がなされている実情にあっ
た。したがってレーザ光の掃引照射による半田形状の合
否判断技術を確立するためには、その前提として、合理
的な合否判断基準を設定し、これに沿って外観検査を行
う必要がある。
く、かなり恣意的に合否判断がなされている実情にあっ
た。したがってレーザ光の掃引照射による半田形状の合
否判断技術を確立するためには、その前提として、合理
的な合否判断基準を設定し、これに沿って外観検査を行
う必要がある。
（課題を解決するための手段） このために本発明は、半田形状の合否判断基準として、
（ｉ）リード厚やチップ厚に基づく半田の上限高さ、
（ii）同下限高さ、（iii）半田フィレットの下限ヌレ
角を設定するようにしている。
（ｉ）リード厚やチップ厚に基づく半田の上限高さ、
（ii）同下限高さ、（iii）半田フィレットの下限ヌレ
角を設定するようにしている。
（作用） 上記構成において、半田にレーザ光を掃引照射してその
反射光を検出することにより、半田の最大高さやヌレ角
を計測し、この計測値を予め設定された上限高さ、下限
高さ、下限ヌレ角と比較することにより、半田形状の合
否を判断する。
反射光を検出することにより、半田の最大高さやヌレ角
を計測し、この計測値を予め設定された上限高さ、下限
高さ、下限ヌレ角と比較することにより、半田形状の合
否を判断する。
（実施例） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
第１図は半田の外観検査装置の斜視図であって、１は基
板であり、その上面に電子部品（以下チップという）２
が搭載されている。３はチップ２のモールド体2aから延
出するリード、４はリード３を基板１に接着する半田で
ある。５はレーザ装置であって、これから照射されたレ
ーザのスポット光は、ミラー６に反射されて半田４に照
射され、その反射光は受光部７に入射する。その際、ミ
ラー６を回転させることにより、レーザ光を半田４に沿
って掃引照射する。８は集光素子、９はPSDのような位
置検出素子である。
板であり、その上面に電子部品（以下チップという）２
が搭載されている。３はチップ２のモールド体2aから延
出するリード、４はリード３を基板１に接着する半田で
ある。５はレーザ装置であって、これから照射されたレ
ーザのスポット光は、ミラー６に反射されて半田４に照
射され、その反射光は受光部７に入射する。その際、ミ
ラー６を回転させることにより、レーザ光を半田４に沿
って掃引照射する。８は集光素子、９はPSDのような位
置検出素子である。
第２図は半田形状の合否判断手段を示すものである。同
図（ａ）において、H0はリード厚である。なお通常のコ
ンデンサチップや抵抗チップのように、チップの側壁に
半田が形成されるものについては、H0はチップ厚とす
る。このリード厚又はチップ厚H0は、チップの品種によ
って異っており、したがって許容される半田の上限高さ
は、この厚さH0の関数αH0として定めることが合理的で
あり、計測された半田４の最大高さH1を、合否判断基準
となるこの上限高さαH0と比較することにより、半田形
状の合否を判断する。すなわちH1＞αH0の場合はNGであ
って、半田形状は不良と判断される。αはチップの品種
によって定められるパラメータであって、例えば1.3で
ある。
図（ａ）において、H0はリード厚である。なお通常のコ
ンデンサチップや抵抗チップのように、チップの側壁に
半田が形成されるものについては、H0はチップ厚とす
る。このリード厚又はチップ厚H0は、チップの品種によ
って異っており、したがって許容される半田の上限高さ
は、この厚さH0の関数αH0として定めることが合理的で
あり、計測された半田４の最大高さH1を、合否判断基準
となるこの上限高さαH0と比較することにより、半田形
状の合否を判断する。すなわちH1＞αH0の場合はNGであ
って、半田形状は不良と判断される。αはチップの品種
によって定められるパラメータであって、例えば1.3で
ある。
また同図（ｂ）において、半田形状の第２の合否判断基
準としては、上記と同様の理由により、チップの品種に
よって半田の下限高さβH0を設定しておくことが合理的
であり、計測された半田４の最大高さH2を、この下限高
さβH0と比較することにより、半田形状の合否を判断す
る。すなわちH2＜βH0の場合はNGであって、半田形状は
不良と判断される。パラメータβは、例えば0.6であ
る。
準としては、上記と同様の理由により、チップの品種に
よって半田の下限高さβH0を設定しておくことが合理的
であり、計測された半田４の最大高さH2を、この下限高
さβH0と比較することにより、半田形状の合否を判断す
る。すなわちH2＜βH0の場合はNGであって、半田形状は
不良と判断される。パラメータβは、例えば0.6であ
る。
また同図（ｃ）において、半田形状の第３の合否判断基
準としては、半田フィレットの下限ヌレ角θ０を設定し
ておくのが合理的であり、したがって半田フィレットの
ヌレ角θｆが、予め設定された下限ヌレ角θ０よりも小
さいときは、NGと判断する。
準としては、半田フィレットの下限ヌレ角θ０を設定し
ておくのが合理的であり、したがって半田フィレットの
ヌレ角θｆが、予め設定された下限ヌレ角θ０よりも小
さいときは、NGと判断する。
以上のように、半田形状の合否に関する判断基準値αH
0,βH0,θ０を予め設定しておけば、計測結果をこの判
断基準αH0,βH0,θ０と比較することにより、半田形状
の合否を客観的かつ適切に判断することができる。なお
上記パラメータα，βや下限ヌレ角θ０は、要求される
形状精度によって異る。
0,βH0,θ０を予め設定しておけば、計測結果をこの判
断基準αH0,βH0,θ０と比較することにより、半田形状
の合否を客観的かつ適切に判断することができる。なお
上記パラメータα，βや下限ヌレ角θ０は、要求される
形状精度によって異る。
ところで、チップの中には、例えば第６図に示すミニト
ランジスタのように、リード３がチップモールド体2aの
側壁に沿って急勾配で屈曲しているものがある。このよ
うなチップに、予め定められた計測エリアａに沿ってレ
ーザ光を掃引照射して、半田４の形状を計測する場合、
チップ２が掃引照射方向に距離ｌ位置ずれしていると、
レーザ光はリード３の肩部3aに反射され、この肩部3aの
高さを上述した半田の最大高さH1と誤認し、H1＞αH0と
なってOKにもかかわらず、NGになってしまう。図中、鎖
線は位置ずれのないチップを示している。このような誤
判断は、ミニトランジスタ以外にも、タンタルコンデン
サやコイルなどの急勾配のリードを有するチップ、更に
はQFPやSOPなどの側方に長く延出するリードを有するチ
ップにも生じやすいものである。そこで次に、このよう
な場合の半田の計測方法を説明する。
ランジスタのように、リード３がチップモールド体2aの
側壁に沿って急勾配で屈曲しているものがある。このよ
うなチップに、予め定められた計測エリアａに沿ってレ
ーザ光を掃引照射して、半田４の形状を計測する場合、
チップ２が掃引照射方向に距離ｌ位置ずれしていると、
レーザ光はリード３の肩部3aに反射され、この肩部3aの
高さを上述した半田の最大高さH1と誤認し、H1＞αH0と
なってOKにもかかわらず、NGになってしまう。図中、鎖
線は位置ずれのないチップを示している。このような誤
判断は、ミニトランジスタ以外にも、タンタルコンデン
サやコイルなどの急勾配のリードを有するチップ、更に
はQFPやSOPなどの側方に長く延出するリードを有するチ
ップにも生じやすいものである。そこで次に、このよう
な場合の半田の計測方法を説明する。
第３図において、チップ２に相当の位置ずれがあって
も、モールド体2aの上面、またはリード３の基端部3aの
上面から半田４の先端部まで十分にカバーできる計測エ
リアa1を設定し、このエリアa1に沿って、第１回目のレ
ーザ光の掃引照射を行うことにより、このエリアa1にお
けるチップ２の外観を計測する。N1は掃引ラインであ
る。
も、モールド体2aの上面、またはリード３の基端部3aの
上面から半田４の先端部まで十分にカバーできる計測エ
リアa1を設定し、このエリアa1に沿って、第１回目のレ
ーザ光の掃引照射を行うことにより、このエリアa1にお
けるチップ２の外観を計測する。N1は掃引ラインであ
る。
第４図はその結果を示すものである。図中、HMAXはチッ
プ２の上面の高さであり、この高さHMAXに対して、所定
比（例えば0.7）の高さ0.7HMAXの地点Ｓを検出する。次
いでこの地点Ｓから半田４の先端部へ向って所定のオフ
セット距離ｅの位置にオフセット地点Soffsetを設定す
る。次いでこのオフセット地点Soffsetから半田４の先
端部側に第２回目の計測エリアa2を設定し、破線矢印N2
で示すように、このオフセット地点Soffsetを第２回目
の計測のスタート点としてレーザ光を掃引照射し、半田
４の形状を詳細に計測する。第５図はその計測結果を示
すものである。
プ２の上面の高さであり、この高さHMAXに対して、所定
比（例えば0.7）の高さ0.7HMAXの地点Ｓを検出する。次
いでこの地点Ｓから半田４の先端部へ向って所定のオフ
セット距離ｅの位置にオフセット地点Soffsetを設定す
る。次いでこのオフセット地点Soffsetから半田４の先
端部側に第２回目の計測エリアa2を設定し、破線矢印N2
で示すように、このオフセット地点Soffsetを第２回目
の計測のスタート点としてレーザ光を掃引照射し、半田
４の形状を詳細に計測する。第５図はその計測結果を示
すものである。
このように本方法によれば、半田形状の合否判断にきわ
めて重要な半田フィレット（リードの先端部から下り勾
配で延出する部分）を確実に計測することができる。上
記0.7,eなどの数値は、チップの品種や要求される形状
精度に応じて予め定められる。
めて重要な半田フィレット（リードの先端部から下り勾
配で延出する部分）を確実に計測することができる。上
記0.7,eなどの数値は、チップの品種や要求される形状
精度に応じて予め定められる。
また半田の外観検査は、できるだけ広範囲を高速にて行
うことが望ましいが、本方法はレーザ光の掃引照射を２
回行わねばならないため、時間を要する難点がある。し
たがって第２回目の計測エリアa2のスタート点を決定す
るために、広範囲に行われる第１回目の掃引照射は粗に
行い（例えば2mm/100ポイント）、半田フィレットの形
状を詳細に計測するために行われる第２回目の掃引照射
は、密に（例えば0.5mm/100ポイント）行えば、検査速
度を上げることができる。
うことが望ましいが、本方法はレーザ光の掃引照射を２
回行わねばならないため、時間を要する難点がある。し
たがって第２回目の計測エリアa2のスタート点を決定す
るために、広範囲に行われる第１回目の掃引照射は粗に
行い（例えば2mm/100ポイント）、半田フィレットの形
状を詳細に計測するために行われる第２回目の掃引照射
は、密に（例えば0.5mm/100ポイント）行えば、検査速
度を上げることができる。
（発明の効果） 以上説明したように本発明は、半田形状の合理的な合否
判断基準を定め、計測結果をこの合否判断基準と比較し
て、半田形状の合否を判断するようにしているので、適
切で的観客な合否判断を行うことができる。
判断基準を定め、計測結果をこの合否判断基準と比較し
て、半田形状の合否を判断するようにしているので、適
切で的観客な合否判断を行うことができる。
図は本発明の実施例を示すものであって、第１図は外観
検査装置の斜視図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は半
田の断面図、第３図は計測中の側面図、第４図及び第５
図は計測結果を示すグラフ図、第６図はチップの側面図
である。 ３……リード ４……半田 ９……位置検出素子 H0……リード厚又はチップ厚 H1,H2……半田の最大高さ αH0……上限高さ βH0……下限高さ θ０……下限ヌレ角 θｆ……ヌレ角
検査装置の斜視図、第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は半
田の断面図、第３図は計測中の側面図、第４図及び第５
図は計測結果を示すグラフ図、第６図はチップの側面図
である。 ３……リード ４……半田 ９……位置検出素子 H0……リード厚又はチップ厚 H1,H2……半田の最大高さ αH0……上限高さ βH0……下限高さ θ０……下限ヌレ角 θｆ……ヌレ角
Claims (3)
- 【請求項１】電子部品のリードを基板に接着する半田に
向ってレーザ光を掃引照射し、その反射光を位置検出素
子により検出するようにした半田の外観検査方法におい
て、電子部品の品種によって異なるリード厚又はチップ
厚に基づく半田の上限高さを設定し、計測された半田の
最大高さをこの上限高さと比較することにより、半田形
状の合否を判断することを特徴とする半田の外観検査方
法。 - 【請求項２】電子部品のリードを基板に接着する半田に
向ってレーザ光を掃引照射し、その反射光を位置検出素
子により検出するようにした半田の外観検査方法におい
て、電子部品の品種によって異なるリード厚又はチップ
厚に基づく半田の上限高さを設定し、計測された半田の
最大高さをこの下限高さと比較することにより、半田形
状の合否を判断することを特徴とする半田の外観検査方
法。 - 【請求項３】電子部品のリードを基板に接着する半田に
向ってレーザ光を掃引照射し、その反射光を位置検出素
子により検出するようにした半田の外観検査方法におい
て、半田フィレットの下限ヌレ角を設定し、計測された
半田フィレットのヌレ角とこの下限ヌレ角を比較するこ
とにより、半田形状の合否を判断することを特徴とする
半田の外観検査方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1323351A JPH0794972B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 半田の外観検査方法 |
| US07/623,499 US5206705A (en) | 1989-12-13 | 1990-12-07 | Method of checking external shape of solder portion |
| EP90313533A EP0436322B1 (en) | 1989-12-13 | 1990-12-12 | Method of checking external shape of solder portion |
| DE69007269T DE69007269T2 (de) | 1989-12-13 | 1990-12-12 | Verfahren zur Prüfung der äusseren Form einer Lötzone. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1323351A JPH0794972B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 半田の外観検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03183906A JPH03183906A (ja) | 1991-08-09 |
| JPH0794972B2 true JPH0794972B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=18153820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1323351A Expired - Fee Related JPH0794972B2 (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 半田の外観検査方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5206705A (ja) |
| EP (1) | EP0436322B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0794972B2 (ja) |
| DE (1) | DE69007269T2 (ja) |
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| US5864114A (en) * | 1994-03-10 | 1999-01-26 | Toshiharu Ishikawa | Coating removal apparatus using coordinate-controlled laser beam |
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| US6360935B1 (en) | 1999-01-26 | 2002-03-26 | Board Of Regents Of The University Of Texas System | Apparatus and method for assessing solderability |
| DE29916075U1 (de) | 1999-09-13 | 2000-12-14 | Siemens Ag | Einrichtung zur Inspektion einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur |
| JP4493421B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2010-06-30 | 株式会社リコー | プリント回路基板検査装置とプリント回路基板組み立て検査ラインシステムおよびプログラム |
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| US9463918B2 (en) | 2014-02-20 | 2016-10-11 | Aarne H. Reid | Vacuum insulated articles and methods of making same |
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| WO2017152045A1 (en) | 2016-03-04 | 2017-09-08 | Reid Aarne H | Vacuum insulated articles with reflective material enhancement |
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| EP3541722A4 (en) | 2016-11-15 | 2020-07-08 | Concept Group LLC | MULTIPLE INSULATION ASSEMBLIES |
| JP2020531764A (ja) | 2017-08-25 | 2020-11-05 | コンセプト グループ エルエルシー | 複合的ジオメトリおよび複合的材料の断熱部品 |
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-
1989
- 1989-12-13 JP JP1323351A patent/JPH0794972B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-12-07 US US07/623,499 patent/US5206705A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-12 DE DE69007269T patent/DE69007269T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-12 EP EP90313533A patent/EP0436322B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0436322A2 (en) | 1991-07-10 |
| EP0436322A3 (en) | 1991-11-06 |
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| JPH03183906A (ja) | 1991-08-09 |
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