JPH10190213A - 半田付け検査方法 - Google Patents
半田付け検査方法Info
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- JPH10190213A JPH10190213A JP34981396A JP34981396A JPH10190213A JP H10190213 A JPH10190213 A JP H10190213A JP 34981396 A JP34981396 A JP 34981396A JP 34981396 A JP34981396 A JP 34981396A JP H10190213 A JPH10190213 A JP H10190213A
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- Japan
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- lead
- state
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リードの先端フィレットは半田量や被接合面
の前記メッキ状態などによって良品と判断される場合に
も、多種多様なパターンが発生し、そのために一様なし
きい値によって半田付け状態を判定することは非常に困
難であるといった問題があった。 【解決手段】 プリント基板Ｐに実装された電子部品Ｉ
ＣのリードＬ1 または電極と、その延長部分に検査領域
を設けると共に該検査領域を照明し、前記検査領域から
の反射光をテレビカメラ等の受光手段２で受光し、該受
光した前記検査領域の輝度値の傾向が半田付け判定のど
の状態に近似するかを比較することにより半田付け状態
の良否を判定するようにした半田付け検査方法である。
の前記メッキ状態などによって良品と判断される場合に
も、多種多様なパターンが発生し、そのために一様なし
きい値によって半田付け状態を判定することは非常に困
難であるといった問題があった。 【解決手段】 プリント基板Ｐに実装された電子部品Ｉ
ＣのリードＬ1 または電極と、その延長部分に検査領域
を設けると共に該検査領域を照明し、前記検査領域から
の反射光をテレビカメラ等の受光手段２で受光し、該受
光した前記検査領域の輝度値の傾向が半田付け判定のど
の状態に近似するかを比較することにより半田付け状態
の良否を判定するようにした半田付け検査方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板のパッ
ド（導体パターン）と電子部品（ＩＣ）のリードとの半
田付け状態あるいはチップ部品の電極との半田付け状態
を、テレビカメラを使用して検査する方法に関する。
ド（導体パターン）と電子部品（ＩＣ）のリードとの半
田付け状態あるいはチップ部品の電極との半田付け状態
を、テレビカメラを使用して検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビカメラを使用して半田付け状態を
検査する従来の方法としては、電子部品のリードの先端
フィレットに角度を変えた照明を行い、その反射光をプ
リント基板上方のテレビカメラで撮影することによりフ
ィレットの形状や面積を求めることで半田付け状態が正
常であるか不良であるかの判定を行っていた。
検査する従来の方法としては、電子部品のリードの先端
フィレットに角度を変えた照明を行い、その反射光をプ
リント基板上方のテレビカメラで撮影することによりフ
ィレットの形状や面積を求めることで半田付け状態が正
常であるか不良であるかの判定を行っていた。
【０００３】また、他の従来方法としては、特開平６−
６６５２８号公報に開示されているリードおよびパッド
を撮影した画像情報をデータ化し、半田の形状角度デー
タ、高さデータ、体積容量データに分類すると共に検体
の半田付けデータとの照合により半田付け状態を判定す
るものであった。
６６５２８号公報に開示されているリードおよびパッド
を撮影した画像情報をデータ化し、半田の形状角度デー
タ、高さデータ、体積容量データに分類すると共に検体
の半田付けデータとの照合により半田付け状態を判定す
るものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＣのリー
ドはメッキを施した後に一定の長さにするためカットさ
れる。そのため、リード先端部にはメッキが施されてい
ないため、半田の濡れが悪くなり、一方、側面はメッキ
されているので、半田の濡れはよくなる。
ドはメッキを施した後に一定の長さにするためカットさ
れる。そのため、リード先端部にはメッキが施されてい
ないため、半田の濡れが悪くなり、一方、側面はメッキ
されているので、半田の濡れはよくなる。
【０００５】そこで、前記した何れの従来の検査方法に
あっても、リードの先端フィレットは半田量や被接合面
の前記メッキ状態などによって良品と判断される場合に
も、多種多様なパターンが発生し、そのために一様なし
きい値によって半田付け状態を判定することは非常に困
難なものである。
あっても、リードの先端フィレットは半田量や被接合面
の前記メッキ状態などによって良品と判断される場合に
も、多種多様なパターンが発生し、そのために一様なし
きい値によって半田付け状態を判定することは非常に困
難なものである。
【０００６】さらに、前記したと同様な理由によって、
先端フィレットの半田形状には、多種多様なパターンが
発生し、大量のデータによって理想的な半田形状との比
較を行っても、実用上の良品判定に完全に一致しないと
いった問題がある。つまり、先端フィレットの形状が多
少歪んでいても、リードとパッドとが半田によって十分
に接合されている場合があり、このような場合でも不良
と判定することがあり問題となっていた。
先端フィレットの半田形状には、多種多様なパターンが
発生し、大量のデータによって理想的な半田形状との比
較を行っても、実用上の良品判定に完全に一致しないと
いった問題がある。つまり、先端フィレットの形状が多
少歪んでいても、リードとパッドとが半田によって十分
に接合されている場合があり、このような場合でも不良
と判定することがあり問題となっていた。
【０００７】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、電子部品のリードま
たは電極の半田付け状態を簡易、かつ、正確に判定する
ことができる半田付け検査方法を提供せんとするにあ
る。
もので、その目的とするところは、電子部品のリードま
たは電極の半田付け状態を簡易、かつ、正確に判定する
ことができる半田付け検査方法を提供せんとするにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半田付け検査方
法は前記した目的を達成せんとするもので、その手段
は、プリント基板に実装された電子部品のリードまたは
電極と、その延長部分に検査領域を設けると共に該検査
領域を照明し、前記検査領域からの反射光をテレビカメ
ラ等の受光手段で受光し、該受光した前記検査領域の輝
度値の傾向が半田付け判定のどの状態に近似するかを比
較することにより半田付け状態の良否を判定するように
したことを特徴とする。
法は前記した目的を達成せんとするもので、その手段
は、プリント基板に実装された電子部品のリードまたは
電極と、その延長部分に検査領域を設けると共に該検査
領域を照明し、前記検査領域からの反射光をテレビカメ
ラ等の受光手段で受光し、該受光した前記検査領域の輝
度値の傾向が半田付け判定のどの状態に近似するかを比
較することにより半田付け状態の良否を判定するように
したことを特徴とする。
【０００９】また、前記プリント基板の上方に少なくと
も１台のテレビカメラと照明光源を配置することが望ま
しく、さらに、前記プリント基板の上方に少なくとも１
台のテレビカメラと照明角度の異なる複数の照明光源を
配置してもよく、また、前記プリント基板の上方に配置
されるテレビカメラがカラーカメラで構成し、かつ、照
明光源を複数の色光光源としてもよい。
も１台のテレビカメラと照明光源を配置することが望ま
しく、さらに、前記プリント基板の上方に少なくとも１
台のテレビカメラと照明角度の異なる複数の照明光源を
配置してもよく、また、前記プリント基板の上方に配置
されるテレビカメラがカラーカメラで構成し、かつ、照
明光源を複数の色光光源としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半田付け検査
方法を図面と共に説明する。図１は半田付け検査方法を
実施するための回路ブロック図であり、Ｐは電子部品
（集積回路）ＩＣを実装したプリント基板を示す。１は
該プリント基板ＰをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動し
て、前記集積回路ＩＣをデジタルテレビカメラ（以下、
単にテレビカメラという）２の真下に移動させるＸ−Ｙ
テーブルである。
方法を図面と共に説明する。図１は半田付け検査方法を
実施するための回路ブロック図であり、Ｐは電子部品
（集積回路）ＩＣを実装したプリント基板を示す。１は
該プリント基板ＰをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動し
て、前記集積回路ＩＣをデジタルテレビカメラ（以下、
単にテレビカメラという）２の真下に移動させるＸ−Ｙ
テーブルである。
【００１１】３は前記Ｘ−Ｙテーブル１とテレビカメラ
２との間に設置され、平行光線を照射する環状の蛍光灯
からなる照明光源、４は半田付け検査を実行するための
制御装置にして以下の回路から構成されている。
２との間に設置され、平行光線を照射する環状の蛍光灯
からなる照明光源、４は半田付け検査を実行するための
制御装置にして以下の回路から構成されている。
【００１２】すなわち、４１はＸ−Ｙテーブル１をＸ方
向およびＹ方向に駆動し、検査する集積回路ＩＣをテレ
ビカメラ２の真下に移動させるテーブル制御部、４２は
後述するメモリ４３に予め記憶したカメラ制御に関する
データに基づきズーム、フォーカス等のテレビカメラ２
の機能を制御するカメラ制御部、４３は前記テレビカメ
ラ２から出力されるデジタル輝度信号からなる画像デー
タを記憶すると共に、各電子部品のリードとパッドの検
査エリアのウインドウや半田付け状態の判定基準等を記
憶するメモリにして、ウインドウ、判定基準等は図示を
省略したキーボード、ＣＲＴからなる入力装置によって
予め設定されている。
向およびＹ方向に駆動し、検査する集積回路ＩＣをテレ
ビカメラ２の真下に移動させるテーブル制御部、４２は
後述するメモリ４３に予め記憶したカメラ制御に関する
データに基づきズーム、フォーカス等のテレビカメラ２
の機能を制御するカメラ制御部、４３は前記テレビカメ
ラ２から出力されるデジタル輝度信号からなる画像デー
タを記憶すると共に、各電子部品のリードとパッドの検
査エリアのウインドウや半田付け状態の判定基準等を記
憶するメモリにして、ウインドウ、判定基準等は図示を
省略したキーボード、ＣＲＴからなる入力装置によって
予め設定されている。
【００１３】４４は前記メモリ４３に一時的に記憶され
たデジタル輝度信号中のウインドウに対する輝度信号を
抽出し、後述する所定の演算を実行する画像処理部、４
５は半田付け検査プログラムを記憶し、前記各部４１〜
４４を制御すると共に、画像処理部４４の演算結果とメ
モリ４３に記憶した半田付けの良否判定基準とを比較
し、判定結果を出力部４６を介して外部に出力するＣＰ
Ｕである。
たデジタル輝度信号中のウインドウに対する輝度信号を
抽出し、後述する所定の演算を実行する画像処理部、４
５は半田付け検査プログラムを記憶し、前記各部４１〜
４４を制御すると共に、画像処理部４４の演算結果とメ
モリ４３に記憶した半田付けの良否判定基準とを比較
し、判定結果を出力部４６を介して外部に出力するＣＰ
Ｕである。
【００１４】次に、図２の電子部品ＩＣのリードＬ1 と
プリント基板ＰのパッドＰ1 との半田付け部分を示す平
面図を参照しながら、半田付け状態が正常か不良かの判
断基準について説明する。
プリント基板ＰのパッドＰ1 との半田付け部分を示す平
面図を参照しながら、半田付け状態が正常か不良かの判
断基準について説明する。
【００１５】一般的に半田付けが正常な場合には、図２
において間隙の狭いａ，ｃの部分（リードＬ1 の側面と
パッドＰ1 の半田付け部分）は、リードの両側に施され
ているメッキの影響と相まって、半田が表面張力でリー
ドＬ1 に引っ張られ急峻な半田形状となることが知ら
れ、また、ｂ，ｄの部分（リードＬ1 の先端とパッドＰ
1 の半田付け部分）は、メッキが施されていないため、
リードＬ1 に引っ張られることがなく緩い傾斜の半田形
状となることが知られている。
において間隙の狭いａ，ｃの部分（リードＬ1 の側面と
パッドＰ1 の半田付け部分）は、リードの両側に施され
ているメッキの影響と相まって、半田が表面張力でリー
ドＬ1 に引っ張られ急峻な半田形状となることが知ら
れ、また、ｂ，ｄの部分（リードＬ1 の先端とパッドＰ
1 の半田付け部分）は、メッキが施されていないため、
リードＬ1 に引っ張られることがなく緩い傾斜の半田形
状となることが知られている。
【００１６】一方、未半田（半田無し）の場合には、
ａ，ｂ，ｃ，ｄの輝度値が略同一となり、また、リード
浮きの場合には、半田パッドの中央から両端に向かって
均一に傾斜するため、未半田の場合に比べａ，ｂとｃ，
ｄが低い輝度値で略同一となることが知られている。そ
こで、本発明は、この３種類の半田付け状態を表１に示
す比較を行うことによって判定するようにした。
ａ，ｂ，ｃ，ｄの輝度値が略同一となり、また、リード
浮きの場合には、半田パッドの中央から両端に向かって
均一に傾斜するため、未半田の場合に比べａ，ｂとｃ，
ｄが低い輝度値で略同一となることが知られている。そ
こで、本発明は、この３種類の半田付け状態を表１に示
す比較を行うことによって判定するようにした。
【００１７】
【表１】
【００１８】なお、表１において、ａ＋ｃおよびｂ＋ｄ
を加算するのは、リードＬ1 がパッドＰ1 に対してずれ
ている場合において有効である。そして、本願発明者は
リードＬ1 が大きくずれている場合にも、ａ＋ｃ≠ｂ＋
ｄが成立すれば、リード下面の半田のみでも十分な接合
が得られることを知見している。
を加算するのは、リードＬ1 がパッドＰ1 に対してずれ
ている場合において有効である。そして、本願発明者は
リードＬ1 が大きくずれている場合にも、ａ＋ｃ≠ｂ＋
ｄが成立すれば、リード下面の半田のみでも十分な接合
が得られることを知見している。
【００１９】次に、前記した図１のブロック回路図を参
照して検査方法を図３のフローチャート図と共に説明す
る。先ず、照明光源３を点灯した状態で、予めテーチン
グ等によって判っているプリント基板Ｐ上の電子部品
を、Ｘ−Ｙテーブル１をテーブル制御部４１によって駆
動することによりカメラ２の下に移動する（ステップＳ
１）。
照して検査方法を図３のフローチャート図と共に説明す
る。先ず、照明光源３を点灯した状態で、予めテーチン
グ等によって判っているプリント基板Ｐ上の電子部品
を、Ｘ−Ｙテーブル１をテーブル制御部４１によって駆
動することによりカメラ２の下に移動する（ステップＳ
１）。
【００２０】次いで、カメラ制御部４２によってカメラ
２を駆動してフォーカス、ズームを調整して受像画面を
大きくする（ステップＳ２）。そして、カメラ２によっ
てズームした検査エリアを撮影し、輝度信号からなる画
像データを抽出し（ステップＳ３）、該撮影した画像デ
ータをメモリ４３に記憶する（ステップＳ４）。
２を駆動してフォーカス、ズームを調整して受像画面を
大きくする（ステップＳ２）。そして、カメラ２によっ
てズームした検査エリアを撮影し、輝度信号からなる画
像データを抽出し（ステップＳ３）、該撮影した画像デ
ータをメモリ４３に記憶する（ステップＳ４）。
【００２１】次に、該メモリ４３から画像処理部４４に
画像データを読み出し、図２に示すようなウインドウを
設定する（ステップＳ５）。そして、ウインドウ内の輝
度値を抽出し（ステップＳ６）、抽出した輝度値からパ
ッドＰ1 の位置（幅）を演算する（ステップＳ７）。こ
こで、パッドＰ1 とグリーンマスクとは、マスク側が低
輝度値（≒０）となるため、パッド位置を抽出すること
は比較的容易であり、また、リードＩＣ1 とパッドＰ1
とは共に高輝度値なため抽出は困難である。
画像データを読み出し、図２に示すようなウインドウを
設定する（ステップＳ５）。そして、ウインドウ内の輝
度値を抽出し（ステップＳ６）、抽出した輝度値からパ
ッドＰ1 の位置（幅）を演算する（ステップＳ７）。こ
こで、パッドＰ1 とグリーンマスクとは、マスク側が低
輝度値（≒０）となるため、パッド位置を抽出すること
は比較的容易であり、また、リードＩＣ1 とパッドＰ1
とは共に高輝度値なため抽出は困難である。
【００２２】次いで、パッドの両端を基準にａ，ｂ，
ｃ，ｄの比較領域を設定する（ステップＳ８）。そし
て、ａ，ｃとｂ，ｄの領域における輝度値の一致度を判
定（前記した表１の判定）する（ステップＳ９）。すな
わち、輝度値の判断がａ≠ｃ，ｂ≠ｄか、または、ａ＋
ｃ≠ｂ＋ｄであるか否かの判断を行いＹＥＳの場合に
は、半田付け状態が正常であると判定し出力部４６より
出力し、一方、ＮＯの場合には次のステップＳ１１に進
む（ステップＳ１０）。
ｃ，ｄの比較領域を設定する（ステップＳ８）。そし
て、ａ，ｃとｂ，ｄの領域における輝度値の一致度を判
定（前記した表１の判定）する（ステップＳ９）。すな
わち、輝度値の判断がａ≠ｃ，ｂ≠ｄか、または、ａ＋
ｃ≠ｂ＋ｄであるか否かの判断を行いＹＥＳの場合に
は、半田付け状態が正常であると判定し出力部４６より
出力し、一方、ＮＯの場合には次のステップＳ１１に進
む（ステップＳ１０）。
【００２３】そして、ステップＳ１１においてａ≒ｃ，
ｂ≒ｄ（輝度値小）か、または、ａ＋ｃ≒ｂ＋ｃ（輝度
値小）であるか否かの判断を行いＹＥＳの場合には、半
田状態がリード浮きであると判定し出力部４６より出力
し、一方、ＮＯの場合には次のステップＳ１２に進む。
このステップＳ１２においてａ≒ｃ，ｂ≒ｄ（輝度値
大）か、または、ａ＋ｃ≒ｂ＋ｃ（輝度値大）であるか
否かの判断を行いＹＥＳの場合には、半田状態が未半田
であると判定し出力部４６より出力し、ＮＯの場合には
ステップＳ１０に戻る。
ｂ≒ｄ（輝度値小）か、または、ａ＋ｃ≒ｂ＋ｃ（輝度
値小）であるか否かの判断を行いＹＥＳの場合には、半
田状態がリード浮きであると判定し出力部４６より出力
し、一方、ＮＯの場合には次のステップＳ１２に進む。
このステップＳ１２においてａ≒ｃ，ｂ≒ｄ（輝度値
大）か、または、ａ＋ｃ≒ｂ＋ｃ（輝度値大）であるか
否かの判断を行いＹＥＳの場合には、半田状態が未半田
であると判定し出力部４６より出力し、ＮＯの場合には
ステップＳ１０に戻る。
【００２４】なお、前記した実施の形態にあっては、リ
ードの先端とその延長部に設けた検査領域を比較する場
合について説明したが、基本的に両検査領域の輝度値を
比較すればよいため、上方に限らず斜め上方から照明し
たり、撮影したりして検査領域の輝度値を求め一致度を
比較してもよい。また、カラーテレビカメラを用いると
共に色光を用いて検査領域の形状を検出し一致度を比較
してもよい。
ードの先端とその延長部に設けた検査領域を比較する場
合について説明したが、基本的に両検査領域の輝度値を
比較すればよいため、上方に限らず斜め上方から照明し
たり、撮影したりして検査領域の輝度値を求め一致度を
比較してもよい。また、カラーテレビカメラを用いると
共に色光を用いて検査領域の形状を検出し一致度を比較
してもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明は前記したように、プリント基板
に実装された電子部品のリードや電極とパッドとの接合
部分に検査領域を設定し、この部分に照明を行うと共に
受光手段によって反射光を受光して輝度値を相対比較す
ることにより半田付け状態の良否を判定するようにした
ので、半田付け状態が正常か半田浮きか未半田かの判定
を迅速、かつ、正確に検査することができるものであ
る。
に実装された電子部品のリードや電極とパッドとの接合
部分に検査領域を設定し、この部分に照明を行うと共に
受光手段によって反射光を受光して輝度値を相対比較す
ることにより半田付け状態の良否を判定するようにした
ので、半田付け状態が正常か半田浮きか未半田かの判定
を迅速、かつ、正確に検査することができるものであ
る。
【００２６】また、１台の受光手段と照明光源とによっ
て前記検査が行えるので、簡単な構成でコストの低減が
図れ、また、照明角度の異なる複数の照明光源とするこ
とにより、半田形状に関する情報量が増えて、より判定
精度が向上し、さらに、カラーカメラと色光光源を使用
することにより、光源とカメラの連携制御が簡単になる
と共に半田形状に関する情報量がより増えて精度の向上
が図れる等の効果を有するものである。
て前記検査が行えるので、簡単な構成でコストの低減が
図れ、また、照明角度の異なる複数の照明光源とするこ
とにより、半田形状に関する情報量が増えて、より判定
精度が向上し、さらに、カラーカメラと色光光源を使用
することにより、光源とカメラの連携制御が簡単になる
と共に半田形状に関する情報量がより増えて精度の向上
が図れる等の効果を有するものである。
【図１】本発明の方法を実施するための装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】電子部品のリードとプリント基板のパッドとの
検査領域を示す平面図である。
検査領域を示す平面図である。
【図３】動作を説明するためのフローチャート図であ
る。
る。
１ Ｘ−Ｙテーブル ２ テレビカメラ ３ 照明光源 ４ 制御装置 Ｐ プリント基板 Ｐ1 パッド ＩＣ 電子部品 Ｌ1 リード
Claims (4)
- 【請求項１】 プリント基板に実装された電子部品のリ
ードまたは電極と、その延長部分に検査領域を設けると
共に該検査領域を照明し、前記検査領域からの反射光を
テレビカメラ等の受光手段で受光し、該受光した前記検
査領域の輝度値の傾向が半田付け判定のどの状態に近似
するかを比較することにより半田付け状態の良否を判定
するようにしたことを特徴とする半田付け検査方法。 - 【請求項２】 前記プリント基板の上方に少なくとも１
台のテレビカメラと照明光源を配置したことを特徴とす
る請求項１記載の半田付け検査方法。 - 【請求項３】 前記プリント基板の上方に少なくとも１
台のテレビカメラと照明角度の異なる複数の照明光源を
配置したことを特徴とする請求項１記載の半田付け検査
方法。 - 【請求項４】 前記プリント基板の上方に配置されるテ
レビカメラがカラーカメラで構成し、かつ、照明光源を
複数の色光光源としたことを特徴とする請求項１記載の
半田付け検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34981396A JPH10190213A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 半田付け検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34981396A JPH10190213A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 半田付け検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190213A true JPH10190213A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18406299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34981396A Pending JPH10190213A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 半田付け検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275487A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 形状検査装置および形状検査方法 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP34981396A patent/JPH10190213A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275487A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Nagoya Electric Works Co Ltd | 形状検査装置および形状検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070619 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071016 |